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复合表面技术的特效优势

发布时间:2019.04.29    点击数: 2609

       复合表面技术是将多种处理表面的理论和工艺方法用在同一工件的处理上的技术。科学技术的迅猛发展对材料性能(耐磨损性、耐高温等等)的要求越来越高,使得一些材料表面处理技术和工艺无法满足稳定性和可靠性等性能的要求。同时,人们也希望通过局部改变材料表面结构,实现昂贵材料具有的特性的目的。鉴于各种需求,复合表面技术便应运而生,在一定程度上实现了材料的特性,发掘了材料的应用潜力。

       综合运用多种技术的复合表面处理技术可以发挥分不同技术或不同材料的各自优势、互相配合、取长补短,以获得最佳的表面性能,且能突显各种技术组合的特殊效果。这项技术在欧美等发达国家获得广泛应用,并取得了良好效果。目前,我国对这项极具发展前易的复合技术也给予了足够的重视,在许多方面加大投资,进行新型复合表面技术研制与拓新。

 

1.复合表面技术进展

表面复合技术在各行各业的应用日趋广泛,多种工艺和材料的最佳协同效应使材料获得了稳定的可靠性,延长了零部件使用寿命,提高了工件表面质量,获得了良好的经济性等。现在已发掘出包括真空镀膜与离子束技术的复合、纳米复合电镀、激光束表面处理与等离子喷涂的复合等多种表面复合技术方法。

等离子喷涂和激光表面处理复合技术是指用等离子喷涂法在工件表面形成合金化层涂层,然后再用激光迅速使其熔化,冷却形成符合要求的、具有高性能的强化层。

一般的有色金属与钢铁材料相比较,具有高导热、易加工、比强度高、抗冲击等优点,但存在硬度低、不耐磨、易腐蚀等不足。有色金属若采用单一的表面硬化涂层,受力时发生的塑性变形会削弱硬化层的结合强度及硬化层与基体的附着力,使硬化层塌陷,并且会脱离而形成为磨拉,导致材料的早期失效。为解决这个问题,可以采用:激光合金化+涂覆硬化层,从而提高金属表面的耐磨性和恶劣处境下的耐蚀性。

对工况复杂零件,有时进行了两种表面技术的复合处理,仍难以满足工况要求,因此需要采用由两种以上表面技术组成的复合处理。例如,钛合金进行了物理气相沉积TiN和离子渗氨复合处理后,改性层不足10um,当零件达到临界接触应力时发生基体的塑性变形,使表面硬化层塌陷和脱落,形成磨粒,导致失效。为避免钛合金表面过早的失效,可以采取在PVD和离子渗氮处理前进行高能束氨的合金化,增加基体承载能力,改善其性能,减缓表面硬化层的塌陷。再如,等离子喷涂法在钢材表面形成Ni-Cr合金、WC合金涂层,然后再用激光进行复合处理,大大提高了钢材的表面硬度和耐磨性能,延长了工件的使用寿命。此外,这类复合技术在模具的强化和修复方面应用也很广泛。

2. 复合表面技术应用

2.1 减缓表面变化和强化修复表面损伤

工作状态下,设备中的零部件要受各种载荷的作用,产生不同程度的微观缺陷或破损,导致材料力学性能降低。通过表面复合技术可强化表面并减缓工件表面表面变化,修复表面损伤,提高可靠性,大大缩短报废周期。

2.2 获得稀贵金属和战略元素具有特殊功能的表面

2.3 发展再制造工程延长产品寿命周期,提高产品技术性能和附加值

2.4 发展新兴技术和学术研究

3. 表面工程发展方向

3.1 领衔国家重大工程,支撑发展先进制造业

先进制造业中零部件的强化、损伤部位的涂覆和修复以及防护等措施能显著提高其使用性能,为先进制造业提供技术支撑。

3.2 实现绿色制造兼节能减耗,贯彻可持续发展战略

3.3 探索极端、复杂环境下的规律,加强技术改进和科研创新

在苛刻的环境中应用一些尖端和高性能产品,对材料表面(涂覆、镀层等)需要更为特殊的要求,以保证产品的可靠服役。研究材料在极端状态下的损伤过程、失效机理及寿命预测理论和方法等,实现材料表面的损伤预报和寿命预测。

3.4 开展表面工程基础理论研究,完善表面分析测量手段

表面复合技术的发展日新月异,其极强的实用性和巨大的增效性,应用领域遍及各行各业,必将产生令人瞩目的经济效益。材料的复合表面技术将是未来表面工程中最具开发前景的关键技术之一。

      上海良时智能(股票代码:837430)始终跟进表面处理行业各种技术的更新发展,认真研究相关工艺与设备并适时应用于具体工程产品与系统化方案,不断满足各行业客户日益变化的实际需求。

        关于良时智能 About Liangshi IntelRobot:
        上海良时智能科技股份有限公司(股票代码:837430 厚积薄发 持续创新),为全球客户提供表面处理系统解决方案,从业20多年,是一个集研发、设计、制造、工程安装、工程咨询于一体的专业化制造及自动化智能控制系统集成公司,能为客户解决:
        Shanghai Liangshi IntelRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、表面处理喷抛丸、喷丸强化设备、热喷涂和涂装设备工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、自动化和机器人应用工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制药、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造纸、纺织系统领域承压系统集成整体解决方案;
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
        4、涂装环保设备:VOC废气、废水、粉尘处理和噪音治理系统工艺解决方案和工艺装备。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
        企业主导产品如下 The leading products of our company are as follows:
        主营业务:表面处理工程系统集成的设计、研发、生产和销售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六类主要产品:自动化涂装生产线、智能机器人喷涂系统、自动化喷抛丸生产线、智能机器人喷抛丸强化系统、自动化热喷涂系统、涂装节能环保设备。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        产品主要应用于:新材料、新能源、工程机械、汽车制造、集装箱、船舶海洋工程、航空航天、港口桥梁、电子电气、环保工程、印刷造纸机械、医疗机械、纺织机械等领域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生产的表面工程系统集成具备智能、自动化的特点,可实现工业生产过程自动化控制,因而属于自动化装备。根据《高端装备制造业“十二五”规划》中对高端装备的定义“主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备”,公司产品属于高端装备,是为国民经济其他行业提供技术装备的战略性产业。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
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