材料成型與加工技術

1、第一章？?緒？論制造業(yè)是提高國家工業(yè)生產(chǎn)率、經(jīng)濟增長、國家安全及生活質(zhì)量的基礎，是國家綜合實力的重要標 志。現(xiàn)如今我國制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，因而加強材料成形加工技術與科學基礎研究，大力采用先進制造 技術，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。材料成形加工技術與科學既是制造業(yè)的重要組成部分，又是材料科學與工程的四要素之一，對國民 經(jīng)濟的發(fā)展及國防力量的增強均有重要作用?！靶乱淮牧暇_成形加工技術”與“多學科多尺度模擬 仿真”是現(xiàn)代兩個重要學科研究前沿領域。高新技術材料的出現(xiàn)，將加速發(fā)展以“精確成形”及“短流 程”為代表的材料加工工藝，包括：全新的成形加工方法與工藝，及傳統(tǒng)成形加工方法的改進與工序綜 合。

2、“模擬仿真”是產(chǎn)品計算機集成制造、敏捷制造的主要內(nèi)容，是實現(xiàn)制造業(yè)信息化的先進方法。并 行工程已成為產(chǎn)品及相關制造過程集成設計的系統(tǒng)方法，以計算機模擬仿真與虛擬現(xiàn)實技術為手段的虛 擬制造設計將是先進制造技術的重要支撐環(huán)境。網(wǎng)絡化、智能化是現(xiàn)代產(chǎn)品與工藝過程設計的趨勢，綠 色制造是現(xiàn)代材料加工技術的進一步發(fā)展方向。面對市場經(jīng)濟、參與全球競爭，必須加強材料成形加工科學與技術的基礎和應用研究。只有使用先 進的材料加工技術，才能獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的結(jié)構和性能，這些高性能的先進材料包括傳統(tǒng)材料和新材 料。發(fā)展材料成形加工技術對我國制造業(yè)以高新技術生產(chǎn)高附加值的優(yōu)質(zhì)零部件有積極作用，可擴大材 料及制造范圍、提

3、高生產(chǎn)率、降低產(chǎn)品成本、增強企業(yè)國際競爭能力。制造業(yè)在過去的幾年中發(fā)生了巨大變化，而現(xiàn)代高科技及新材料的出現(xiàn)將導致材料成形加工技術的 進一步發(fā)展與變革，出現(xiàn)全新的成形加工方法與工藝，傳統(tǒng)加工方法不斷改進并走向工藝綜合，材料成 形加工技術則逐漸綜合化、多樣化、柔性化、多科學化。第二章現(xiàn)代材料成形加工技術與科學2.1現(xiàn)代材料成形加工技術的作用與地位我國已是制造大國，僅次于美、日、德，位居世界第四位。材料成形加工行業(yè)則是制造業(yè)的重要組成部分，材料成形加工技術也是先進制造技術的重要內(nèi)容。鑄造、鍛造及焊接等材料加工技術是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主體技術。目前，在汽車行業(yè)中汽車重量的65%以上仍由鋼鐵、鋁及鎂

4、合金等材料通過鑄造、鍛壓、焊接等加工方法而成形。材料成形加工技術與科學又是材料科學與工程的四要素之一，它不僅賦予零部件以形狀，而且給予零部件以最終性能及使用特性。?制造業(yè)在過去的幾年中發(fā)生了巨大的變化，這種變化還會延續(xù)。高速發(fā)展的工業(yè)技術要求材料加工產(chǎn)品 精密化、輕量化、集成化；國際競爭更加激烈的市場要求產(chǎn)品性能高、成本低、周期短；日益惡化的環(huán)境要 求材料加工原料與能源消耗低、污染少；另外材料成形本身制造好、成品率高。為了生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品，材料正由單一的傳統(tǒng)型向復合型、多功能型發(fā)展；材料加工技術逐漸綜合化、多樣化、柔性化、多科學化。？面對市場經(jīng)濟、參與全球競爭，必須加強材料成形加工科學

5、與技術的基礎和應用研究。只有使用新近的材料加工技術才能獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的結(jié)構和性能，這些高性能的先進材料包括傳統(tǒng)材料和新材料。發(fā)展材料成形加工技術對我國制造業(yè)已高新技術生產(chǎn)高附加值的優(yōu)質(zhì)零部件有積極作用。2.2材料成形加工技術的發(fā)展趨勢美國在“新一代制造計劃”中指岀，未來的制造模式將是批量小、質(zhì)量高、成本低、交貨期短、生產(chǎn)柔性、環(huán)境友好；未來的制造企業(yè)要掌握十大關鍵技術，其中包括快速產(chǎn)品與工藝開發(fā)系統(tǒng)、新一代制造工藝及裝備及模擬與仿真三項關鍵技術。其中新一代工藝包括精確成形加工制造或稱凈終成形加工工藝。凈終成形加工工藝要求材料成形加工制造向更輕、更薄、更強、更韌及成本低、周期短、質(zhì)量高的方向發(fā)展

6、。輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術的重要發(fā)展方向。?近年來，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，對通過降低產(chǎn)品的自重以降低能源消耗?和減少污染（包括汽車尾氣和廢舊塑料）提岀了更迫切的要求，輕質(zhì)、高質(zhì)量的綠色環(huán)保材料將成為人們的首選。鎂合金就是被世界各國材料界看好的最具有開發(fā)和應用發(fā)展前途的金屬材料。鎂合金壓鑄件廣泛應用于交通工業(yè)（汽車、摩托車及飛機零件等）、IT行業(yè)（手機、筆記本等）、小型家電行業(yè)（攝像機、照相機及其它電子產(chǎn)品外殼等）。汽車離合器和變速箱殼體采用鎂合金壓鑄件比鋁合金重量分別減輕2.6kg和2.5kg。同時，壓鑄鎂鋁合金產(chǎn)品在體育運動（自行車架與踏板、滑雪板等）、手工工具（鏈鋸

7、、巖鉆等）、國防建設（輕型武器、步兵裝備）等領域亦有十分廣闊的應用前景。2.3材料成形加工過程的建模與仿真隨著計算機技術的發(fā)展，技術材料科學已成為一門新興的交叉學科，成為材料研究的重要手段，是除實驗和理論外解決材料科學中實際問題的第三個重要研究方法。它可以比理論和實驗做得更深刻、更全面、更細致，可以進行一些理論和實驗暫時還做不到的研究。因此，基于知識的材料成形工藝模擬仿真是材料科學與工程的前沿領域及研究熱點，而高性能、高保真和高效率則是模擬仿真的努力目標。根據(jù)美國科學研究院工程技術委員會的測算，模擬仿真可提高產(chǎn)品質(zhì)量515倍，增加材料岀品率 25%降低工程技術成本 13%30%,降低人工成本

8、5%- 20%,增加投入設備的利用率30%- 60%,縮短產(chǎn)品設計和試制周期30%60%,增加分析問題廣度和深度的能力3-3.5倍等。？2.4材料的快速成形與虛擬制造我國制造業(yè)的主要問題之一是缺乏創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因而缺乏國際市場競爭能力。隨著全球化市場的激烈競爭，加快產(chǎn)品開發(fā)速度已成為競爭的重要手段之一。制造業(yè)要滿足日益變化的用戶要求，必須有較強的靈活性，以最快的速度提供高質(zhì)量產(chǎn)品。虛擬制造是 CAD CAM和CAPP等軟件的集成技術，其關鍵是建立制造過程的計算模型，虛擬仿真制造過 程。虛擬制造以并行方式進行產(chǎn)品設計、加工和裝配，對各單元采用分布管理，而且不受時間、空間限制。虛擬制造的基礎

9、是虛擬現(xiàn)實技術。所謂“虛擬現(xiàn)實”技術是利用計算機和外觀設備，生成與真實環(huán)境一致的 三維虛擬環(huán)境，使用戶通過輔助設備從不同的“角度”和“視點”與環(huán)境中的“現(xiàn)實”交互。與智能制造、 虛擬工廠、網(wǎng)絡化制造集成，材料加工過程建模與仿真將成為制造業(yè)新產(chǎn)品過程設計的非常有效的工具。第三章新一代材料成形加工3.1材料成形加工技術發(fā)展特征材料成形加工技術在現(xiàn)代發(fā)展的過程中，形成“精密”、“優(yōu)質(zhì)”、“快速”、“復合”、“綠色”、“信息化”的特征。?材料成形加工技術的重要特征是1. ?材料成形加工技術的“精密”特征：成形精度向凈成形的方向發(fā)展 精密化，以制造技術而論，從尺度上看，精密制造技術已經(jīng)跨越了微米級技術，

10、進入了亞微米和納米技術領 域。材料成形加工技術也在朝著精密化的方向發(fā)展，表現(xiàn)為零件成形的尺寸精度正在從近凈成形向凈成形, 即近無余量成形方向發(fā)展。“毛坯”與“零件”的界限越來越小。2. ?材料成形加工技術的“優(yōu)質(zhì)”特征：成形質(zhì)量向近無缺陷、“零”缺陷的方向發(fā)展如果說凈成形技術主要反映的是成形加工技術的尺寸與形狀精密的特征，反映了成形加工保證尺寸及形 狀的精密程度，那么，反映成形加工優(yōu)質(zhì)特征的則是近無缺陷、“零”缺陷成形加工技術。這個“缺陷”是 指不致引起早期失效的臨界缺陷的概念。采取的主要措施有：采用先進工藝、凈化熔融金屬、增大合金組織 的致密度，為得到健全的鑄件、鍛件奠定基礎；采用模擬技術、

11、優(yōu)化工藝技術，實現(xiàn)一次成形及試模成功, 保證質(zhì)量；加強工藝過程監(jiān)控及無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)超標零件；通過零件安全可靠性能研究及評估，確定臨 界缺陷量值等。3.?材料成形加工技術的“快速”特征：成形過程向快速方向發(fā)展為滿足現(xiàn)代消費觀念的變革以及市場的劇烈競爭化，“客戶化、小批量、快速交貨”的要求不斷增加, 需要材料成形加工技術的快速化。成形加工技術的快速特征表現(xiàn)在各種新型高效成形工藝不斷涌現(xiàn)，星星鑄造、鍛造、焊接方法都從不同 角度提高生產(chǎn)效率。3.2新一代材料成形加工技術制造技術可分為加工制造和成形制造（以液態(tài)鑄造成形、固態(tài)塑性成形及連接成形等為代表）技術，其 中成形制造不僅賦予零件以形狀，而且決定

12、了零件的組成。近年來岀現(xiàn)了很多新的精確成形加工制造技術。在轎車工業(yè)中還有很多材料精確成形新工藝，如用精確 鍛造成形技術生產(chǎn)凸輪軸等零件，液壓脹形技術，半固態(tài)成形及三維擠壓發(fā)等。摩擦壓力焊接技術近來也備 受人們關注。以擠壓鑄造及半固態(tài)鑄造為代表的精確成形技術由于熔體在壓力下充型、凝固，從而使零件具有好的表 面及內(nèi)部質(zhì)量。半固態(tài)鑄造是一種生產(chǎn)結(jié)構復雜、近凈成形、高品質(zhì)鑄件的材料半固態(tài)加工技術。半固態(tài)鑄 造鋁合金零件在汽車上的應用其區(qū)別于壓力鑄造和鍛壓的主要特征是：材料處于半固態(tài)時在較高壓力（約 200MPa）下充型和凝固。材料在壓力作用下凝固可形成細小的球狀晶粒組織。隨著全球化及市場的激烈競爭，加

13、快產(chǎn)品開發(fā)速度已成為競爭的重要手段之一。制造業(yè)要滿足日益變化 的用戶需求，制造技術必須具有較強的靈活性，能夠以小批量甚至單批量生產(chǎn)迎合市場?？焖僭椭圃旒夹g 以離散和堆積原理為基礎和特征，將零件的電子模型按一定方式離散成為可加工離散面、離散線和離散點, 然后采用多種手段將這些離散的面、線和點堆積形成零件的整體形狀。有人因該技術高度的柔性而稱之為“自由成形制造”。近年來快速原型制造已發(fā)展為快速模具制造及快速制造，這些技術能大大縮短產(chǎn)品的設 計開發(fā)周期，解決單件或小批零件的制造問題。3.3新一代產(chǎn)品制造設計的研究未來智能制造公司需要一系列核心智能，以便在集成設計、制造和商業(yè)服務系統(tǒng)內(nèi)進行智能商務運

14、作。這一系列的智能核心即可預測性、可生產(chǎn)性和廉價性、污染防治、產(chǎn)品與工藝性能。研究這些特點已使集成設計、制造和服務成為一個具有競爭力的系統(tǒng)學科。如果將這種集成工程系統(tǒng)理 解成為一種科學，就可以將其歸為已經(jīng)成熟的分析方法，然后就可以確定基本參數(shù)及如何測量它們，從而可 以預測期行為。下面是在材料加工和新一代產(chǎn)品制造設計中將建模與仿真用作智能核心的基本要點:1.?數(shù)字產(chǎn)品和工藝建模的可預測性隨著具有競爭力的縮減產(chǎn)品發(fā)展與實現(xiàn)周期的蓬勃發(fā)展，在產(chǎn)品與工藝合成中的所有決策需要精度的建 模與仿真工藝，以使物理基礎的或行為基礎的設計屬性生效。在動力學、熱力學、理學、材料和行為系統(tǒng)中SGI（美有效運用建模工具

15、是未來數(shù)字制造的先決條件。這些模型和知識要在網(wǎng)絡和協(xié)作環(huán)境下共享，最新的 國圖形工作站生產(chǎn)廠商）工作站可以在數(shù)分鐘至數(shù)小時內(nèi)解決極為復雜的工程問題。制造商可以使用高度工 程化的仿真模型來幫助供貨商改變模型設計和運送近于零缺陷的鑄件給消費者，這樣會盡量減少返工和缺 陷。？2.?材料的可生產(chǎn)性和廉價性廉價的制造材料對制造業(yè)特別是航空業(yè)一直是一個挑戰(zhàn)。隨著對環(huán)境和性能的規(guī)范和限制越來越多，各 公司正在尋找更好的超級合金高溫材料和類似網(wǎng)狀的工藝技術，以降低原材料和制造運作過程的成本。現(xiàn) 在，研究機構中的多數(shù)研究工具和工藝模型對公司在制造過程中預測并驗證材料屬性是遠遠不夠的。我們必 須將著眼點從尺寸精確

16、性擴展到材料性能，以便獲得對工藝、機器和零件的品質(zhì)的全面了解。這將引導我們 開創(chuàng)集材料、制造、物理和計算學等交叉學科的研究工作，以推進我們對制造學的了解。3. ?綠色生產(chǎn)和工藝的污染防治 我們需要新的規(guī)范使傳感器和工藝控制這種技術更好的整合，以便更少的發(fā)展和安裝成本提供更高的能源效率并降低污染。綠色制造系統(tǒng)應改進以使工廠監(jiān)控工藝參數(shù)，并直接、精確和快速的獲得真實的工藝信息。另外，需要可代替的化學基礎的涂層技術來影響化學自由制造工藝，還需要新型的傳感器通過化學手段監(jiān)控和控制腐蝕環(huán)境。正在岀現(xiàn)的技術，諸如微電子機械基礎的工藝傳感器和無線電通信，需要發(fā)展和工程化以滿足這些挑戰(zhàn)性的需求。4. ?產(chǎn)品與

17、工藝性能的先進維護技術 服務和維護對于保持產(chǎn)品和工藝的質(zhì)量及客戶的滿意度是非常重要的。確定系統(tǒng)失效原因的難點歸結(jié)為幾種因素，包括系統(tǒng)復雜性、不確定性和缺乏足夠的糾錯工具。當前，許多組織工業(yè)正實行的服務和維護就是基于響應的方法。組織我們解決這些問題的基本原因是對制造機器和設備每天的情況了解不足。我們只是不知道如何定量預測零件和機器的性能退化。我們?nèi)狈τ行У仡A測模型和工具，它們可以告訴我們給定工藝參數(shù)的具體值時會有什么情況發(fā)生。我們要進行研究，以了解產(chǎn)品和機器故障生產(chǎn)的原因，開發(fā)智能和可重復配置這些目標，需要智能軟件和網(wǎng)絡設備來提供預先維護能力，諸如性能退化測量、故障修復、自維護和遠程診斷。這些特

18、點允許制造和加工工業(yè)能發(fā)展預先維護策略，以保證產(chǎn)品和工藝性能，并最終消除不必要的系統(tǒng)癱瘓。第4章?綠色再制造與材料成形加工的可持續(xù)發(fā)展在當今全球經(jīng)濟發(fā)展的同時，對自然資源的任意開發(fā)利用帶來了全球的生態(tài)破壞、資源短缺、環(huán)境污染等重大問題。其中，機電產(chǎn)品制造業(yè)是最大的資源使用者，也是最大的環(huán)境污染資源之一。通過研究再制造工程理論和技術，可以為廢舊產(chǎn)品的科學利用提供依據(jù)，指導規(guī)范當前的再制造市場。再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期設計和管理為指導，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保為目標，以先進技術和?通過再制造的研究，可產(chǎn)業(yè)化市場為手段，來恢復或改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術措施或工程活動的總稱。形成閉環(huán)的產(chǎn)品物質(zhì)及信

19、息流系統(tǒng)，實現(xiàn)由產(chǎn)品的開環(huán)處理和材料資源的閉環(huán)回收，發(fā)展到產(chǎn)品閉環(huán)使用的高級階段，實現(xiàn)高級資源物質(zhì)流的最優(yōu)化循環(huán)。4.1再制造過程的設計基礎針對失效的產(chǎn)品進行再制造，首先要對其進行再制造設計，再制造的設計基礎包括產(chǎn)品的失效機理及壽命預測、再制造性的評價等內(nèi)容。產(chǎn)品服役的環(huán)境行為及失效機理研究是實施再制造工程重要的基礎理論依據(jù)。從宏觀和微觀上研究零部件在復雜的環(huán)境中失效的機理和損傷的規(guī)律。主要研究復雜環(huán)境中多因素非線性耦合作用下的零部件失效機理，包括腐蝕介質(zhì)與力學因素聯(lián)合作用下的零件損傷機理，溫度場與應力場耦合作用下的零部件損傷行為,多軸載荷作用下零部件的疲勞破壞行為，以及汽液固多相流環(huán)境中零部

20、件的腐蝕、沖蝕、穴蝕交互損傷規(guī)律。？產(chǎn)品壽命預測與剩余壽命評估方法建立在零部件失效分析的基礎上，應用力學理論建立失效行為的數(shù)學模型，并與加速試驗結(jié)果相結(jié)合，以建立產(chǎn)品壽命的預測評估系統(tǒng)，評估新品、再制造產(chǎn)品的壽命及產(chǎn)品的剩余壽命。？廢舊產(chǎn)品的再制造性是決定其能否進行再制造的前提，是再制造基礎理論研究中的首要問題。再制造性是指將技術、經(jīng)濟和環(huán)境等因素綜合分析后，廢舊產(chǎn)品所具有的通過維修或改造后恢復或超過原產(chǎn)品性能的能力。4.2再制造材料成形加工關鍵技術？廢舊產(chǎn)品經(jīng)過再制造論證后，要實施再制造必須依賴于先進的材料成形加工技術。零件的失效多起源于表面，因此表面工程技術是再制造過程中的核心技術。表面過

21、程，是經(jīng)表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學成分、組織結(jié)構和應力狀態(tài)等，已獲得所需要表面性能的系統(tǒng)工程。表面工程是由多個學科交叉、綜合而發(fā)展起來的新興學科，它以“表面”為研究核心，在有關學科理論的基礎上，根據(jù)零件表面的失效機制，以應用各種表面工程技術及其復合為特色，逐步形成了與其他學科密切相關的表面工程基礎理論。表面工程的最大優(yōu)勢是能夠以多種方法制備岀優(yōu)于本體材料性能的表面功能薄層，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、防輻射等性能。表面工程的基本特征是綜合、交叉、復合、優(yōu)化。復合表面工程是先進表面工程的重要基礎內(nèi)容。復合表

22、面工程主要包括多種表面技術的復合和多種表面材料的復合兩種形式。國外稱之為第二代表面工程新技術。1.?多種表面技術的復合 多種表面技術的復合能夠形成新的涂層體系，并建立表面工程新領域。單一的表面技術由于其固有的局限性，往往不能滿足日益苛刻的工況條件的要求。綜合運用多種表面技術的復合可以通過最佳協(xié)同效應獲得了 “1 + 1>2 ”的效果，解決了一系列高新技術發(fā)展中特殊的工程技術難題。多種表面技術的復合主要研究內(nèi)容包括: ？研究可產(chǎn)生協(xié)同效應的多種技術之間的復合和設計；表面復合涂層在惡劣工況下表面或界面之間的FGM覆層的組成和結(jié)協(xié)同效應機理。？研究表征功能梯度材料（FGM性能與組成的梯度變化，

23、應用計算機逆向設計對構進行優(yōu)化；開發(fā)熱噴涂、電刷鍍、氣相沉積等工藝制備FGM覆層的技術；研究金屬、金屬間化合物、陶瓷等FGM涂層性能。？應用物理氣相沉積、化學氣相沉積和高能束輔助沉積在再制造毛坯上形成超硬膜。研究真空膜層成 膜界面行為與膜層性能關系；形核及生長動力學；在晶格錯配度較大條件基體強度與超硬膜結(jié)合強度的關 系；復合膜組元之間的交互作用。2.?多種表面材料的復合？多種表面材料形成的復合涂層不但具有單一結(jié)構涂層所具有的性能，還因復合材料的不同而獲得特殊性 能或具有多功能的性能涂層，復合涂層的研究和應用日益增多。由各種材料復合獲得的復合涂層種類主要 有：金屬基陶瓷復合涂層、陶瓷復合涂層、梯

24、度功能復合涂層等。納米表面工程是以納米材料和其他低維非平衡材料為基礎，通過特定的加工技術或手段，對固體表面進 行強化、改性、超精細加工或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程。納米涂層及納米表面自修復材料和技術是以納米 材料為基礎，通過特定的工藝手段，對固體的表面進行強化、改性，或者賦予表面新功能，或者對損傷的表 面進行自修復。例如:？納米顆粒復合電鍍刷技術？納米顆粒復合原位動態(tài)自修復技術？納米材料熱噴涂技術 ？如？金屬 表面納米晶化技術？納米表面工程的主要技術基礎包括: ？納米涂層的制備技術的基礎研究，特別是研究納米材料在介質(zhì)中的分散和穩(wěn)定等關鍵工藝；納米涂 層的高強度、高韌性及其他特殊優(yōu)異性能；納米涂層

25、對熱疲勞及高溫磨損等苛刻條件下的微裂紋萌生、擴展 和損傷抑制機理；納米涂層抗氧化性和熱穩(wěn)定性的機理等。 ？研究非晶復合納米晶涂層形成的機理與影響因素，包括材料表面納米結(jié)構和非晶納米晶復合涂層結(jié) 構和體相的物理化學現(xiàn)象；涂層顯微組織的形成與演化規(guī)律、缺陷與熱應力的形成機理、界面結(jié)合情況等。研究非平衡條件下低維材料的結(jié)構與行為以及宏觀與微觀的一體化，包括“尺度問題"和“表面、界面問 題”，為開發(fā)納米電刷鍍技術、納米熱噴涂技術、納米氣相沉積等及其復合技術提供技術基礎。 ？納米原位動態(tài)減摩自修復技術的基礎研究。在不停機、不解體的狀況下，應用摩擦化學理論，利用 納米顆粒的特性在摩擦微損傷表面原

26、位動態(tài)形成自修復膜層的方法及材料。研究內(nèi)容包括：納米結(jié)構的潤滑 膜、自修復薄膜等的生長機理和服役特性；納米潤滑添加劑對摩擦表面的強化和對初期磨損表面的原位動態(tài) 自修復等機制；納米添加劑的組成、形態(tài)、結(jié)構、反映活性等與損傷動態(tài)自修復功能的關系規(guī)律，開發(fā)與摩 擦表面結(jié)合良好、具有優(yōu)良抗磨損和承載能力的納米磨損動態(tài)自修復技術及摩擦表面原位強化技術。我國有大量的設備服役在苛刻的環(huán)境條件下，如在野外環(huán)境下石油、天然氣設備；水電、公路鐵路施工 設備等；在嚴重快速磨損的高原沙漠地區(qū)，在高溫、高濕、高煙霧海洋環(huán)境下的嚴重腐蝕或磨損等。特殊環(huán) 境下的裝備應急再制造關鍵技術以恢復服役性能為重點，對再制造的時間、空

27、間、標準、技術條件等有特殊 要求，具有現(xiàn)場性、應急性、易噪性等特點。研究內(nèi)容主要包括:1.？應急快速維修技術高科技條件下的局部戰(zhàn)爭及生產(chǎn)線協(xié)同運行等作業(yè)方式縮短了損傷裝備修理的時間和空間，因此應急快 速維修的地位和作用也變得更為重要。采用先進技術快速修復損傷的裝備，使其迅速恢復戰(zhàn)斗力和生產(chǎn)力, 是高科技條件下的作戰(zhàn)與生產(chǎn)對應急維修技術的要求，也是裝備再制造的重要研究方向。主要技術基礎:？研究軍用裝備的戰(zhàn)傷特點及裝備突發(fā)故障規(guī)律，建立應急維修技術專家系統(tǒng)。（復合型膠粘劑、？開發(fā)適應于高低溫、高負荷、強輻射等苛刻條件下使用的耐磨、防腐化學粘涂材料 納米膠粘劑、特種功能膠粘劑）；研究粘結(jié)粘涂層的衰變性能；研究快速固化機理和技術，如紫外線固化、 微波固化技術等；重點開發(fā)適用于戰(zhàn)傷及突發(fā)損傷的粘接、冷焊、扣合、堵漏等應急快速搶修技術。？研究提高部隊作戰(zhàn)和野外施工作業(yè)應急機動保障能力的關鍵技術，開發(fā)通用化、小型化、標準化、 智能化、數(shù)字化的靠前搶修配套工具和儀器，開發(fā)多種現(xiàn)場搶修車及方艙等。2.?再制造毛坯快速成形技術再制造毛坯快速成形技術，是利用原有廢舊的零件作為再制造零件