電廠設備零部件再制造可行性方案

1、電廠設備零部件再制造可行性方案技術支持：寧波馳邁激光科技有限公司 2017-2-17前言火力發(fā)電廠的設備構成繁多，結構復雜，功能各異，使用的材料涉及范圍極廣。尤其是應用鋼材的品種、規(guī)格更是多樣，而這些部件的連接基本上采用的是焊接方法，焊后許多部件的焊接接頭存在一定應力，又必須以熱處理方式加以降低或消除，以改善其性能，滿足使用條件的要求。所以，了解火力發(fā)電廠的基本結構和設備工況條件，以及鋼材應用狀況，是每個從事焊接熱處理工作人員應具有的基本常識?；鹆Πl(fā)電廠由鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等主件構成。其生產過程簡單地說就是：利用鍋爐產生蒸汽，用蒸汽沖動汽輪機，由汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。其運行過程中較為關鍵的零

2、部件都需要具有良好的機械性能，熱變性能，屈服性能，磨損性能，沖擊性能，抗腐蝕性能等。  目前火電廠需要定期更換或修復的零部件有以下幾類：1、閥門：電廠的經濟運行需要能夠持續(xù)穩(wěn)定的保持高度密封的高品質閥門，這樣就可以減少熱損，提高效率，減少非計劃停機和維修費用，避免事故發(fā)生，提高機組經濟性。閥座、閥桿、閥芯、閥體、球體等部位的修復。 2、軸類：汽輪機大軸，水泵軸，真空泵轉子軸、減速機軸、風機主軸的修復 危害及原因： 一般大軸在運行中，由于轉動慣量的不平衡，或是運行中的偏載現象，造成大軸與軸瓦活動間隙變化，使靜壓油膜破壞，而磨損大軸，產生徑向劃痕和磨損，進一步破壞了靜壓油膜的穩(wěn)定性，從而

3、增加主機振動和噪聲，使運行品質下降。 3、水冷壁：整個爐膛四周為全焊式膜式水冷壁，爐膛分上、下兩部份。火電廠鍋爐水冷壁管的可靠性，直接影響電廠機組的安全有效運行，隨著機組運行，水冷壁管不可避免地會被腐蝕和磨損，從而降低其有效承載能力和安全性。 4、其他：汽輪機汽缸、風機葉片、水泵葉輪、球磨機磨輥、電機端蓋、氣缸蓋、隔板、點火器火嘴、刮板、 聯(lián)軸器、碎渣機等部件的檢修，如遇零件表面磨損、氣蝕、腐蝕、尺寸超差等性能缺失，可采用合金再制造技術對機械零件表面進行合金強化及表面改性，從而滿足設備的使用性能。 一、新型修復工藝-高能離子束合金增材1、定義：高能離子束增材的英文簡稱是HPM。它是利用離子束噴

4、槍的鎢極作為電流的負極和基體作為電流的陽極之間產生的高能離子束作為熱能，并將熱能轉移給被增材的工件基體，并向該熱能區(qū)域送入合金粉末材料，使其熔化后沉積在被增材工件基體表面的新型涂層加工技術。 2、優(yōu)勢：高能離子束增材最顯著的優(yōu)點就是其熱影響區(qū)小，對基體的熱影響小，稀釋率低，使得工件在增材過程中變形小；其次，離子束主弧可精確調節(jié)，工藝可控性強，可從事精巧及異性工件的增材作業(yè)，能夠加工較小的工件；第三，弧柱溫度高，能量密度大，集中，熔透能力強，可以高速施焊，生產率高。3、特點：3.1、增材合金層與工件基體呈冶金結合，結合強度高； 3.2、增材加工速度快，低稀釋率；離子束增材的稀釋率可控制在5%一8

5、%或更低。 3.3、新合金層組織致密，成型美觀；堆焊過程易實現機械化、自動化； 3.4、設備操作簡便，可實現大規(guī)模制造生產，維護簡單，成本較低； 3.5、離子束溫度高、能量集中、穩(wěn)定性好，在工件上引起的殘余應力和變形小。 3.6、可控性好?？梢酝ㄟ^改變功率、改變氣體的種類、流量及噴嘴的結構尺寸來調節(jié)離子束的氣氛、溫度等電弧 參數，從而實現高效自動化生產，提高勞動生產率。 4、應用：高能離子束增材可廣泛的用于電力、石油、化工、工程機械、礦山機械、工業(yè)機械（螺桿、螺旋、軸輥等），閥門等行業(yè)，如各類閥門密封面（常規(guī)的碟閥、球閥、閘閥、截止閥、止回閥、安全閥等）的耐磨堆焊，以及石油 鉆桿、軸承、軸、軋

6、輥的磨損后的修復、代替?zhèn)鹘y(tǒng)鍍硬鉻工藝、增強機械零件表面硬度，耐磨性，防腐等級等， 其應用前景非常廣闊。 二、寧波馳邁激光科技有限公司簡介寧波馳邁激光科技有限公司成立于2015年，注冊資金1000萬，是浙江省唯一一家專注于高能束增材新技術服務及應用的高新技術企業(yè)。公司集研發(fā)、生產、銷售為一體，專業(yè)生產高能束合金增材設備。隨著國家戰(zhàn)略目標“工業(yè)4.0”以及新型能源材料的提出和實施，我們著重推動并培養(yǎng)裝備制造業(yè)、新材料及再制造行業(yè)在合金增材技術上的應用。同時，我們在為石油、礦山、鐵路、軍工、艦船等眾多領域企業(yè)提供智能設備、技術支持、全面合金化解決方案；累積了大量的合金材料應用經驗，幫助客戶提升品質、

7、降低損耗、提高效率。 公司倡導并貫徹“3A服務理念”，全心全意為客戶服務，遵循誠信經營、互利多贏的原則，精益求精，堅持以產品的技術、質量、服務來贏得客戶的信賴。我們積極倡導：以市場為導向，以科研為龍頭，以創(chuàng)新為手段，積極開拓國內外市場。 公司在堅持技術創(chuàng)新的基礎上，狠抓質量管理，不斷提高服務水平，實現了公司業(yè)務的良性發(fā)展。公司以完善到位的專業(yè)化售前、售中、售后服務贏得了國內外客戶的信賴和好評。 公司在長期的發(fā)展過程中嚴格把控產品質量、產品性能，同時增強自身技術團隊力量，跟國內許多大型的企業(yè)和科研單位建立了長期良好的合作關系，實現了雙方的飛速發(fā)展。我們也熱誠歡迎國內外客戶來我司考察，參觀及技術交

8、流！三馳邁科技高能離子束增材與同行的優(yōu)勢寧波馳邁科技公司研制的高能離子束增材設備與市場上通用的偽等離子堆焊設備有諸多相同之處，同時也有更多的不同之處，在此做詳細的性能說明，便于貴公司在甄別同等設備時作為技術參考，出于商業(yè)考慮，以下列舉與本公司同類的兩家等離子堆焊設備經營企業(yè)作為比對參照，A代表國內某等離子堆焊機生產企業(yè)，B代表國內某等離子堆焊機銷售企業(yè)。首先闡述什么是真正意義上的等離子堆焊機，至少具備幾項硬性技術參數：1、等離子電源必須具備陰極、一級陽極、二級陽極和冷卻裝置組成；2、等離子電源必須是高頻壓縮等離子弧，而不是氬弧焊電源的普通逆變壓縮電弧；3、等離子電源中的等離子體是由一系列的壓縮

9、電路和控制恒流回路組成，并非市場上所見到的所謂等離子堆焊電源，基本上是由2臺氬弧焊機拼裝而成；綜上所述，真正的等離子電源是由以下幾個部分才能組成：1、進線平波電抗器；2、 電源控制開關電路；3、可控硅觸發(fā)控制單元；4、可控硅整流單元；5、可控硅阻容保護單元；6、繼電器控制單元；7、高頻點火單元；8、出線飽和電抗器；9、等離子發(fā)生器單元（負載）；10、過流、過載保護單元。11、在2016年12月份，馳邁開發(fā)出來的高能離子束微脈沖增材電源，其增材時的熱量比國內同等設備要低20以上，通過脈沖調整頻率從而降低在增材時的熱量過大，是未來代替激光精密成型加工的最佳替代設備。國內A與B等離子經營的設備是經6

10、0年代國內第一代老工程師（哈焊所、北京有色金屬研究院、上海有色金屬研究院、湖南有色金屬研究院（中南大學）共同）推向市場的等離子堆焊機原型，在設備的性能升級與電源革新方面未作大的改動，一直保持到今天，當時條件下的等離子堆焊設備體積大，堆焊效率低，稀釋率高，熱量過大，冷卻循環(huán)保護的焊槍不能長期高效工作，到現在也未作大的調整，經歷了40多年的變革，上述幾家經營企業(yè)已經徹底與我公司的等離子電源有了區(qū)別，目前市場上的等離子粉末堆焊機電源大多是采用采用2臺氬弧焊機拼裝合成，其等離子弧壓縮比明顯不如真正的等離子弧，雖然一定程度上能滿足一些表面堆焊的需求，實際的區(qū)別卻很大，以下做詳細說明： 馳邁高能離子束增材

11、設備A與B 等離子堆焊機電源 采用純正等離子電源，可與國外電源相媲美。設備穩(wěn)定性高，能耗小，結構排列合理，減少干擾。電源、轉換電路、控制電路、輸出電路、保護電路等重要配件采用國外東芝、富士、德州儀器等國際品牌電子原件，增加設備使用壽命。 采用2臺氬弧焊機拼裝合成，設備穩(wěn)定性差，干擾強，能耗高，等離子弧不純正。使用壽命短。稀釋率低較高穩(wěn)定性高一般連續(xù)性超過5小時超過1小時操作性 CNC，編程簡單，儲存大，抗干擾能力強。四軸或六軸聯(lián)動控制，可加工外圓、內孔、平面，錐面及其他復雜的曲面和異形面，是目前通用系統(tǒng)。另外我公司配置搖控器，對不易觀察的工件可進行搖控操作。除此還有強大的視教編程功能，簡化了對

12、復雜零件的編程。 PLC，編程繁瑣，多數只能做特定的工件，改程序不易，工作中性能不穩(wěn)定，影響等離子弧，已經接近淘汰。噴槍 完全自主研發(fā)，內部結構進行了多次優(yōu)化，不易堵粉，連續(xù)長時間工作，等離子弧壓縮能力強，拆卸方便，維修維護成本低。第五代內孔槍已經做到50mm孔徑的工件，國際領先。 老式結構，長期工作一定堵粉，維修成本較高，噴嘴，保護罩等易損件供應成本過高，浪費的工時更多。最多做到65mm孔徑，且不可長期工作，已經多次驗證。行走機構采用高精密齒輪齒條，進口直線導軌、進口滾珠絲桿使用壽命長，變形量小，行走精度高，采用伺服電機全自動升降。本公司已完全獨立開發(fā)出國內領先的離子束增材機器人，代替?zhèn)鹘y(tǒng)工

13、裝，占地面積更小，效率更高，精度可達到1mm. 采用絲杠或十字軸簡易線軌，升降靠手動或半自動，行走精度低，使用時浪費工時傳動電機采用伺服電機：1、精度：實現了位置，速度和力矩的閉環(huán)控制；克服了步進電機失步的問題；2、轉速：高速性能好，一般額定轉速能達到20003000轉;3、適應性：抗過載能力強，能承受三倍于額定轉矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用;4、穩(wěn)定：低速運行平穩(wěn)，低速運行時不會產生類似于步進電機的步進運行現象。適用于有高速響應要求的場合;5、及時性：電機加減速的動態(tài)相應時間短，一般在幾十毫秒之內;6、舒適性：發(fā)熱和噪音明顯降低。7、成本與傳統(tǒng)電機相比較高。 兩相混

14、合步進電機，低頻控制與過載能力遠不如伺服電機，容易振動影響加工質量。速度響應節(jié)拍也較慢，因此設備的靈敏度不如伺服電機，影響整機性能。送粉器做到大容量，聯(lián)系工作不停機工作，粉桶可裝60公斤粉末，控制信號除了連接傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)，現在已經完全連接到機器人示教器界面上，實現與機器人統(tǒng)一程序進行操作，實時控制。在原有的送粉桶基礎上加大3倍體積容量。結構優(yōu)化。目前最大裝粉容量為20公斤，且在做完以后需要把設備停下來，再次加粉， 既浪費時間，又會對加工的工件涂層外觀產生影響，連接處明顯有瑕疵，不利于批量化，大規(guī)模生產。設備整體穩(wěn)定性通過在客戶現場的使用反饋來論證設備的連續(xù)工作特性及穩(wěn)定性，馳邁科技的高能離

15、子束增材設備滿足現場8小時12小時的連續(xù)工作要求，中途無任何異樣。通過在客戶那里送到馳邁來檢修的設備分析，其整機的連續(xù)穩(wěn)定工作特性分為兩類，一類是可以連續(xù)工作2小時，還有一類設備只能連續(xù)工作幾十分鐘，就出現了堵粉，斷弧，粘噴嘴等現象，導致不能連續(xù)穩(wěn)定工作，究其原因主要是電源與噴槍在結構上有缺陷，在元器件的選配上采用的是質量較差的零件，加工精度達不到使用要求等。另外在設備的智能操作方面。馳邁高能離子束增材設備采用了遠距離紅外線遙控手動操作系統(tǒng)，能及時掌控噴槍與工件的距離控制，X,Y,Z,C,A五軸均可在遙控器上實現實時控制，在異性工件加工的過程中即可實現精度控制。噴槍也按照客戶的要求可以定制噴槍

16、噴嘴和保護罩的尺寸，最小可以做到34mm，可以加長，變成帶錐面的形式來進行工件臺階處的加工。為了減少加工時間，實現局部點動補焊，強大的編程系統(tǒng)滿足不同異形工件的自動堆焊，不同要求的堆焊層完全可以實現五軸聯(lián)動，全方位立體堆焊。機器人操作更加靈活地實現了工件特殊部位的增材，自由度更大，操作起來更為便捷，是實現工業(yè)自動加工的最佳選擇。 其他區(qū)別：1、寧波馳邁激光科技有限公司設有馳邁機械再制造中心，與高能束設備工廠同時起步，積累了大量的合金表面修復工藝，極大程度上協(xié)助客戶可以減少試驗周期，節(jié)省合金耗材，完整的合金增材工藝系統(tǒng)輸出，不同材質的工件羅列出合金材料和操作規(guī)范標準，建立了馳邁自有的工藝數據庫，

17、屬于真正的個性化服務。2、A與B雖然能實現堆焊加工，但在不同材質與工藝要求的情況下，很難有把握給客戶按照設備制定工藝方案，即售后服務的延續(xù)性和完整性無法系統(tǒng)配套，一定程度上影響客戶的批量化生產，數量越大，所產生的負面效益愈發(fā)明顯，直接影響到公司的整體運作。3、馳邁與任何客戶都是按照先售前服務到位，提供完整的技術支持及培訓，設備到客戶現場以后，技術工程部的售后技術人員到現場來進行安裝、調試、及再次培訓指導。從設備的工裝圖紙、需要增材的工件合理設備選型、新工藝的隨時銜接、增材作業(yè)指導書的編排、保密協(xié)議的嚴格執(zhí)行、智能機器人新戰(zhàn)略的及時跟進、設備故障簡易判斷處理機制、新材料的應用合理化建議、氣體工作

18、站的成本控制及系統(tǒng)建設、人員培訓全面對接及考核機制、粉末回收及成本控制、新領域的難點技術攻關、新設備及新專利技術的最先應用、再制造大領域的全面戰(zhàn)略等方面進行雙向深入合作。4、馳邁科技將建立專用的設備遠程售后及時響應體系，按照每套設備的二維碼編碼進行售后診斷，做到有據可依，有證可查，在接下來的批量化所有設備中將全部體現，此類售后服務新手段將在國內開啟先河，還將不斷推出新型的智慧服務，方便彼此，節(jié)省雙方的時間及降低生產成本，做到真正意義上的雙贏。5、A與B企業(yè)在成本上確有優(yōu)勢，原因不在于表面是否能滿足的問題，是站在專業(yè)的角度來衡量一個定義于等離子堆焊機的設備完全顛覆或欺騙了消費者的情況下，與真正的

19、等離子堆焊設備來做正面的價格比拼，市場是透明的，完全可以通過權威人士來評定設備的核心技術價值。馳邁科技希望與客戶在不同領域內展開成熟的工藝合作，為客戶創(chuàng)造更大的附加值，增強彼此的核心競爭力。四、電廠零部件的再制造操作可行性我國機械通用零部件行業(yè)國內市場占有率已達65%左右，但自主創(chuàng)新能力依然薄弱，核心技術受制于人；產品、產業(yè)結構不合理；市場格局、競爭態(tài)勢嚴峻等問題依然突出。我國與國外機械主機制造方面的差距已日趨縮小，但是在零部件的生產方面還是有很多長期依賴進口，“中低端過剩，高端不足”的現象明顯。企業(yè)自主創(chuàng)新能力是實現企業(yè)產品結構轉型升級、保持企業(yè)做強和持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎，是企業(yè)核心競爭力的體

20、現。2010年，機械通用零部件企業(yè)堅持走自主創(chuàng)新之路，開拓高端新產品市場，取得顯著成效。依據國家深入貫徹落實科學發(fā)展觀，堅持以調整產業(yè)結構和轉變發(fā)展方式為主線的產業(yè)政策，2010年機械通用零部件行業(yè)加快了產業(yè)布局調整的步伐，企業(yè)也強化了產品結構優(yōu)化升級的運作。在產業(yè)布局方面，行業(yè)依據不同的情況，已形成進駐產業(yè)鏈配套產業(yè)集聚區(qū)，從能源、用地等緊張地區(qū)轉向可發(fā)展地區(qū)，向配套的裝備主機廠地區(qū)轉移等多種產業(yè)布局的調整模式。國家的“裝備制造業(yè)調整與發(fā)展規(guī)劃”、工信部發(fā)布的“機械基礎件振興實施方案”等產業(yè)政策，為機械通用零部件行業(yè)的發(fā)展指明了必須為國家重大裝備配套的產業(yè)發(fā)展方向，尤其是著重發(fā)展與國家重大裝

21、備掛鉤配套的高端產品，已經成為機械零部件行業(yè)企業(yè)今后一段時期內保持持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。在當前形勢下，如何準確判斷行業(yè)的發(fā)展趨勢，如何深入了解行業(yè)發(fā)展現狀及面臨的風險因素，如何全面分析相關行業(yè)的發(fā)展現狀及經營趨勢，是通用零部件及機械修理行業(yè)十分關注的課題。國家或行業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016年中國國內生產總值868845億元，比上年增長8.7%。其中，第一產業(yè)增加值66957億元，增長4.3%；第二產業(yè)增加值349684億元，增長8.2%；第三產業(yè)增加值362204億元，增長8.6%。第一產業(yè)增加值占國內生產總值的比重為10.0%，第二產業(yè)增加值比重為43.9%，第三產業(yè)增加值比重為46.1%，第三產

22、業(yè)增加值占比首次超過第二產業(yè)。2015年中國工業(yè)生產穩(wěn)定增長。全年全部工業(yè)增加值210689億元，比上年增長7.6%。規(guī)模以上工業(yè)增加值增長9.7%。在規(guī)模以上工業(yè)中，分經濟類型看，國有及國有控股企業(yè)增長6.9%；集體企業(yè)增長4.3%，股份制企業(yè)增長11.0%，外商及港澳臺商投資企業(yè)增長8.3%；私營企業(yè)增長12.4%。分門類看，采礦業(yè)10增長6.4%，制造業(yè)增長10.5%，電力、熱力、燃氣及水生產和供應業(yè)增長6.8%。綜上所述：機械零部件的使用量正在逐年增長，而隨著特殊的使用場合越來越多，對于零部件的壽命及質量要求也愈發(fā)嚴格，機械設備設備維修是保持設備良好狀態(tài)，及時消除設備故障，防止設備事故

23、，延長設備使用壽命，保證生產任務完成的重要手段與措施。而關鍵零部件修理能使設備更高效的生產和運行，保障修理質量，縮短維修時間，節(jié)約修理費用，做到安全、高效、文明、節(jié)約才是項目得以長期運行的根本。在我國的各工業(yè)領域，分布著數以萬計的機械零部件每天需要更換維修，較為常見的零部件大多是需要增加耐磨、防腐、抗沖擊、耐高溫合金涂層，來滿足各類工作環(huán)境下的使用條件。修復的延伸就屬于再制造，先進的表面工程技術是再制造工程最重要的關鍵技術和技術支撐。多數情況下，對于曲軸及其它軸類零件的磨損部位，可采用噴涂技術進行再制造，噴涂效率高、成本低；也可以采用電刷鍍技術，例如齒輪軸磨損后的再制造，鍍層與基體的結合強度高

24、、鍍層的后加工量小，而且操作方便靈活，非常適用于不易拆解的大型設備上軸類零件的再制造；就目前國家各部委正在逐步取消的電鍍行業(yè)來說，每年關停百家以上的電鍍廠，而機械表面的光潔度及耐磨、防腐如果不通過電鍍其他的焊接又很難解決，因此高能束就接力電鍍工藝，逐步替代。對于大型或較重要的軸類零件，可采用激光再制造技術，不僅能恢復零件的尺寸和形狀，還可提高其表面性能，而且效率高、成品率高。 對于斷裂失效的軸類零件，視其斷裂部位及斷裂原因進行具體分析后，有些軸可采取相應的再制造技術而使它再生。 在軸類零件的再制造中，采用先進的表面強化工藝和新材料可大大地提升原零件的表面性能和壽命，特別是納米材料在表面強化涂層

25、中的應用，可成倍地提高原軸類零件的抗磨能力，獲得較理想的性價比。以廢舊產品實現再生利用為目標，以優(yōu)質、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準則，以先進技術和產業(yè)化生產為手段，進行修復、改造廢舊產品的一系列技術措施或工程活動的總稱。簡言之，再制造工程是廢舊產品高科技維修的產業(yè)化。再制造工程的研究對象既可以是整機、系統(tǒng)、設施，也可以是其零部件等。工程機械行業(yè)是鋼材的使用大戶，我國每年的消耗量超過8萬。 工程機械產品的許多零部件進行再制造創(chuàng)造的價值是可觀的。軸類零件是工程機械中很重要的一類可再制造零件，研究軸類零件的再制造方法具有重要意義。 工程機械軸類零件的再制造是針對損壞或報廢的軸，在失效分析、壽命評估和經

26、濟效益分析的基礎上，采用先進的表面工程技術等修復或改造廢舊的軸，使再制造軸的質量達到或超過新品的質量，以形成再制造新軸。工程機械軸類零件的再制造是以廢舊的軸為毛坯，不需要重新加工制造毛坯，因而最大限度地保留了軸中蘊含的附加值，不僅生產成本遠低于新品，而且還減少了對環(huán)境的污染，具有很大的經濟效益和社會效益。 發(fā)展再制造工程的意義 綠色再制造工程既不同于機械設備的維修，也不同于設備的再循環(huán)（回收利用）。設備的維修是指在設備的使用階段為了使其保持良好狀況而采取的修復措施，因而具有隨機性、原位性、應急性和單件性。而設備的再制造是將大量已報廢或即將報廢的設備回收、拆解以后，按零部件的類型進行檢測，以有再

27、制造價值的零部件為毛坯，利用高新表面工程技術進行批量化生產修復，恢復并提升零部件的性能。最后，將再制造后的各種零部件按照與新設備制造過程相似的嚴格裝配工藝完成裝配并進行試驗檢測，使其性能超過新的設備。再制造工程：以機電產品全壽命周期設計和管理為指導，以廢舊機電產品實現性能跨越式提升為目標，以優(yōu)質、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準則，以先進技術和產業(yè)化生產為手段，對廢舊機電產品進行修復和改造的一系列技術措施或工程活動的總稱。再制造的重要特征：再制造產品的質量和性能要達到或超過新品，成本僅是新品的50%左右，節(jié)能60%、節(jié)材70%以上，對保護環(huán)境貢獻顯著；再制造產品不是二手產品，屬于新品。再制造的對象：

28、廣義的。既可以是設備、系統(tǒng)、設施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括軟件。而有機械加工基礎又有機械加工能力的企業(yè)和個人，從簡單的機械加工演變到機械表面合金化的精工再制造，是國內目前循環(huán)經濟增長的一個新的引擎點！據測算，再制造1萬臺廢舊發(fā)動機耗能0.103億kWh，與以材料水平的循環(huán)利用相比，其耗能僅為其1/15。與新發(fā)動機的制造過程相比，再制造發(fā)動機生產周期短，僅占新機制造周期的46%，并且成本降低了61%。產品成本原材料成本制造活動勞動成本能源消耗成本設備工具損耗成本相對于原材料的附加值通過上面的描述不難看出，在諸多領域存在著零部件頻繁更換、維修的情況，有些零部件甚至使用周期只有幾天時間，

29、一般的鋼材不耐磨也不防腐，特殊環(huán)境下使用的合金材料其成本大增，設備運行過程中的磨損過大會導致設備停運或效益銳減，通過特種修復方法來解決各類金屬零部件的表面合金化、表面改性、表面增材等工藝來實現昂貴或難加工零部件的使用壽命，經濟價值得以體現，而在修理的過程中，按照不同修復設備所實現的工藝不同，收費也有很大區(qū)別，目前國內外最好的修理工藝以激光熔覆和等離子熔覆為主，一般按照每批次的工件附加值來計算收費標準，而并非傳統(tǒng)的機加工收費，例如修復一根主軸，通過高能離子束增材的工藝來實現，面積在0.6平方厘米，實際所需要的材料成本和能耗成本都較低，只需百元即可解決，但行業(yè)內收費都是按照損壞的主軸的整體附加值來

30、收費，比如一根主軸價值3萬元，收費區(qū)間在9000元12000元，客戶也能接受，畢竟耽誤生產所帶來的損失遠遠大于這個數，買新的主軸一般需要定制，周期在1個月以上，因此通過精密的修復設備和最新的修復工藝來實現特種零部件的修復是改變現階段傳統(tǒng)機械加工行業(yè)所遇瓶頸的一個好辦法。通過高能束工藝來實現特種耐磨零部件的修復可以創(chuàng)造高于傳統(tǒng)修復工藝2-5倍的收益。在國內逐年取消化學電鍍的同時，已經有很多人開始在用新的表面合金化工藝替代電鍍，數量大，市場廣，收益頗豐，例如煤機、礦山、火力發(fā)電廠、工程機械、化工領域內的許多零部件都需要在設備出廠前做更現實的驗證，通過出廠前就增加耐磨、防腐等涂層來延長整機的使用是壽

31、命，也是越來越多客戶的選擇，通過質量取勝市場，通過新型技術工藝來服務市場，通過優(yōu)于傳統(tǒng)的修復方法來立足市場。五、電廠零部件修復再制造的可能性目前,機械零部件在工程應用中,磨損與腐蝕是失效的主要形式。導致其使用壽命、工作效率下降。同時,某些精度要求高的零部件因局部磨損和腐蝕而淘汰,造成材料浪費嚴重。特別是隨著現代工業(yè)的發(fā)展,大量工程零部件處于高溫高壓等復雜惡劣的工作環(huán)境下,機械零部件因材料表面的磨損、腐蝕而大大縮短使用壽命,嚴重影響生產效率。資源的缺乏,修復磨損失效的零部件,延長其使用壽命越來越迫切,引起科學界專家、學者的重視。 表面強化技術正是為修復零件和改善金屬材料表面性能而發(fā)展起來的新工藝

32、。其中表面合金堆焊技術已發(fā)展有焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、氣體保護堆焊、新型的高能束增材技術有高能離子束增材，激光熔覆，電子束增材等方法。而這其中的高能離子束增材技術更能滿足其零部件表面合金化的實際需求，比如在大型電機轉子軸的鏈軸承位進行修復，離子束增材工藝可以通過配置更高耐磨性能的合金粉末，在合金增材之后其表面硬度完全滿足其要求，耐磨壽命比基材本身高出23倍。也可以在不同的材質上增材其他材質，鑄鐵件表面增材不銹鋼，鑄鋼材料上增材鎳基，鈷基，碳化鎢，氧化鋁，鈦合金等材料，徹底改性通過高能離子束增材工藝均可實現。大大提高了煤機零部件的再制造可行性，高能離子束增材從西方引進國內20余年，沒有得到大

33、力的推廣，原因在于離子束增材設備生產廠商與國家質監(jiān)局沒有一個行業(yè)標準出臺，而未引起足夠的重視，目前通過多年攻關，在穩(wěn)定性和自動化操作性能方面做出了突破性的改進，從而完全能滿足國內金屬行業(yè)的表面合金化及大規(guī)模制造。離子束增材設備的造價成本只有激光熔覆設備的1/5，使用成本也只有激光設備的1/3，因此可以作為各企業(yè)開展循環(huán)制造的重點設備，在離子束增材后再進行二次加工，其表現出無氣孔、無焊道、無雜渣、低稀釋率、外觀成型美觀的特點。在煤機行業(yè)的修復或再制造領域，其80的功能代替激光，唯一表現不足的就是過于細小，過于薄的工件在離子束增材時可能會產生輕微變形，相關廠家也在為此加大研發(fā)力度，離子束增材應用涉

34、及面更為廣泛，并配套相應的售前售中和售后服務。 六、 高能離子束工藝可靠性國際上領先的高能離子束增材技術工藝，主要是采用粉末增材的方法將高合金粉末材料增材在普通材料上，以提高材料耐磨損、耐腐蝕及高溫性能，延長使用壽命，同時節(jié)省貴重材料，降低產品的成本。這一方法已在煤炭裝備、礦山設備、石油開采、化工領域、泵閥領域、機械模具行業(yè)得到了廣泛的應用。 高能離子束增材的基本原理：本工藝是以高能離子束作為熱源，應用離子束產生的高溫將合金粉末與基體表面迅速加熱并一起熔化、混合、擴散、凝固，離子束離開后自激冷卻，形成一層高性能的合金層，從而實現零件表面的強化與硬化的增材工藝，由于離子束具有電弧溫度高、傳熱率大、穩(wěn)定性好，熔深可控性強，通過調節(jié)相關的堆焊參數，可對增材涂層的厚度、寬度、硬度在一定范圍內自由調整。離子束增材后基體材料和新合金材料之間形成融合界面，結合強度高；涂層組織致密，耐蝕及耐磨性好；基體材料與增材合金材料的稀釋減少，材料特性