表面工程學

1、表面工程學的發(fā)展綜述表面工程學的發(fā)展綜述摘要：摘要：本文主要介紹了表面工程技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，同時介紹了表面工程技術的特色以及它的應用，最后對表面工程學的發(fā)展提出了幾點建議。關鍵詞：關鍵詞：現(xiàn)狀；趨勢；應用Abstract:Thispapermainlydescribesthestatustrendsofdevelopmentofsurfaceengineeringtechnologytheacteristicsofthesurfac

2、eengineeringtechnologyitsapplications.Thelastfewsuggestionsonthedevelopmentofsurfaceengineeringareproposed.Keywds:Present；trends；application引言引言表面工程形成一門獨立的學科雖然只是近20年的事，但其發(fā)展之快、涉及范圍之廣、對人們生產(chǎn)生活影響之大是當初大多數(shù)人所始料未及的。以1983年表面工程的概念

3、被首次提出、1986年國際熱處理聯(lián)合會更名為國際熱處理與表面工程聯(lián)合會、1987年中國機械工程學會表面工程研究所成立、1988年表面工程雜志創(chuàng)刊為標志，表面工程在我國迅速發(fā)展，表面工程已經(jīng)發(fā)展成為橫跨材料學、摩擦學、物理學、化學界面力學和表面力學、材料失效與防護、金屬熱處理學、焊接學、腐蝕與防護學、光電子學等學科的邊緣性、綜合性、復合型學科。表面工程具有學科的綜合性，手段的多樣性，廣泛的功能性、潛在的創(chuàng)新性、環(huán)境的保護性、很強的實用性和

4、巨大的增效性，因而受到各行各業(yè)的重視。其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益更是令人矚目。目前，我國技術門類齊全，部分表面技術的設備、材料和工藝已達到了國際先進水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅我國自第6個五年計劃以來，通過表面工程在設備維修領域和制造領域推廣應用已取得了幾百億元的經(jīng)濟效益。但是這一數(shù)字同樣也反映出我國表面工程發(fā)展的總體現(xiàn)狀與先進國家相比仍然存在較大的差距。正視差距并積極采取措施彌補，是中國表面工程領域所有研究人員及從業(yè)人員的責任。專家們預言，表面工程將

5、成為21世紀工業(yè)發(fā)展的關鍵技術之一。回顧表面工程自興于其固有的局限性應用單一的表面技術所獲得的材料表面性能往往不能滿足日益苛刻的工況條件的要求.隨著科學技術的進步國際上發(fā)展了綜合運用兩種或多種表面技術的復合表面工程技術并稱為第二代的表面工程技術[4]實踐證明這種復合表面工程技術通過最佳協(xié)同效應解決了一系列高新技術發(fā)展中特殊的工程技術問題.常用的表面工程技術有:堆焊技術、熔結技術(低真空熔結、激光熔敷等)、電鍍、電刷鍍及化學鍍技術、非金屬

6、鍍技術、熱噴涂技術(火焰噴涂、電弧噴涂、等離子弧噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂、低壓等離子弧噴涂等)、塑料噴涂技術、粘涂技術、涂裝技術、物理與化學氣相沉積(真空蒸鍍、離子濺射、離子鍍等)、摩擦化學膜、化學熱處理、激光相變硬化、激光重熔、激光非晶化、激光合金化、電子束相變硬化、離子注入等.目前復合表面工程技術的研究和應用已取得了重大進展如熱噴涂與激光重熔的復合、熱噴涂與刷鍍的復合、化學熱處理與電鍍的復合、表面強化與固體潤滑膜的復合、多層薄膜技

7、術的復合、金屬材料基體與非金屬材料涂層的復合等等復合表面工程技術使本體材料的表面薄層具有了更加卓越的性能.三、表面工程技術的應用三、表面工程技術的應用表面工程在生產(chǎn)和實踐中得到了廣泛的應用下面簡單介紹一下表面工程技術在設備維修和改造節(jié)能、節(jié)材、降耗及高新技術方面的應用.（一）表面工程技術在設備維修和改造中發(fā)揮了重大的作用（一）表面工程技術在設備維修和改造中發(fā)揮了重大的作用隨著先進制造技術及設備工程學的不斷發(fā)展制造與維修將越來越趨于統(tǒng)一.

8、“維修”已被賦予了更廣泛的含義1984年美國“技術評論”提倡舊品翻新或再生并稱為“重新制造”[5].重新制造所需能源約為制造新品的20%—60%價格只有新品的40%—60%[6].許多采用表面技術處理過的舊零部件其性能要優(yōu)于新品.中國設備管理協(xié)會技術委員會應用電弧噴涂技術成功地修復了長江三峽工程中挖泥船的發(fā)動機曲軸當時如從日本購買新軸加上運費和進口關稅等需人民幣120多萬元而采用電弧噴涂技術修復總費用僅315萬元不足曲軸價格的3%其經(jīng)濟

9、效益是十分明顯的[7]1994—1995年期間鐵道部大橋工程局承建的汕頭海灣大橋和西陵長江大橋的懸索鞍座位于橋兩端近百米高的橋墩上架設主纜后為調(diào)整力的平衡必須多次推移承受上萬噸正壓力的鞍座.國外的辦法是在鞍座摩擦副中安裝數(shù)千枚滾針這對幾十噸重的鞍座支撐板、鞍座及數(shù)千枚滾針的制造精度、熱處理工藝、加工質(zhì)量要求極高而我國的制造工藝還達不到要求.因此減小重載下摩擦副的摩擦系數(shù)及解決施工工藝是建橋的關鍵.為此全軍裝備維修表面工程研究中心提出了復