表面工程學(xué)

1、表面工程學(xué)的發(fā)展綜述表面工程學(xué)的發(fā)展綜述摘要：摘要：本文主要介紹了表面工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，同時(shí)介紹了表面工程技術(shù)的特色以及它的應(yīng)用，最后對(duì)表面工程學(xué)的發(fā)展提出了幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀；趨勢(shì)；應(yīng)用Abstract:Thispapermainlydescribesthestatustrendsofdevelopmentofsurfaceengineeringtechnologytheacteristicsofthesurfac

2、eengineeringtechnologyitsapplications.Thelastfewsuggestionsonthedevelopmentofsurfaceengineeringareproposed.Keywds:Present；trends；application引言引言表面工程形成一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科雖然只是近20年的事，但其發(fā)展之快、涉及范圍之廣、對(duì)人們生產(chǎn)生活影響之大是當(dāng)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(guó)際熱處理聯(lián)合會(huì)更名為國(guó)際熱處理與表面工程聯(lián)合會(huì)、1987年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)表面工程研究所成立、1988年表面工程雜志創(chuàng)刊為標(biāo)志，表面工程在我國(guó)迅速發(fā)展，表面工程已經(jīng)發(fā)展成為橫跨材料學(xué)、摩擦學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)界面力學(xué)和表面力學(xué)、材料失效與防護(hù)、金屬熱處理學(xué)、焊接學(xué)、腐蝕與防護(hù)學(xué)、光電子學(xué)等學(xué)科的邊緣性、綜合性、復(fù)合型學(xué)科。表面工程具有學(xué)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(hù)性、很強(qiáng)的實(shí)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(jì)效益更是令人矚目。目前，我國(guó)技術(shù)門(mén)類(lèi)齊全，部分表面技術(shù)的設(shè)備、材料和工藝已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅我國(guó)自第6個(gè)五年計(jì)劃以來(lái)，通過(guò)表面工程在設(shè)備維修領(lǐng)域和制造領(lǐng)域推廣應(yīng)用已取得了幾百億元的經(jīng)濟(jì)效益。但是這一數(shù)字同樣也反映出我國(guó)表面工程發(fā)展的總體現(xiàn)狀與先進(jìn)國(guó)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(bǔ)，是中國(guó)表面工程領(lǐng)域所有研究人員及從業(yè)人員的責(zé)任。專(zhuān)家們預(yù)言，表面工程將

5、成為21世紀(jì)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一?；仡櫛砻婀こ套耘d于其固有的局限性應(yīng)用單一的表面技術(shù)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步國(guó)際上發(fā)展了綜合運(yùn)用兩種或多種表面技術(shù)的復(fù)合表面工程技術(shù)并稱為第二代的表面工程技術(shù)[4]實(shí)踐證明這種復(fù)合表面工程技術(shù)通過(guò)最佳協(xié)同效應(yīng)解決了一系列高新技術(shù)發(fā)展中特殊的工程技術(shù)問(wèn)題.常用的表面工程技術(shù)有:堆焊技術(shù)、熔結(jié)技術(shù)(低真空熔結(jié)、激光熔敷等)、電鍍、電刷鍍及化學(xué)鍍技術(shù)、非金屬

6、鍍技術(shù)、熱噴涂技術(shù)(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(shù)、粘涂技術(shù)、涂裝技術(shù)、物理與化學(xué)氣相沉積(真空蒸鍍、離子濺射、離子鍍等)、摩擦化學(xué)膜、化學(xué)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(fù)合表面工程技術(shù)的研究和應(yīng)用已取得了重大進(jìn)展如熱噴涂與激光重熔的復(fù)合、熱噴涂與刷鍍的復(fù)合、化學(xué)熱處理與電鍍的復(fù)合、表面強(qiáng)化與固體潤(rùn)滑膜的復(fù)合、多層薄膜技

7、術(shù)的復(fù)合、金屬材料基體與非金屬材料涂層的復(fù)合等等復(fù)合表面工程技術(shù)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(shù)的應(yīng)用三、表面工程技術(shù)的應(yīng)用表面工程在生產(chǎn)和實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用下面簡(jiǎn)單介紹一下表面工程技術(shù)在設(shè)備維修和改造節(jié)能、節(jié)材、降耗及高新技術(shù)方面的應(yīng)用.（一）表面工程技術(shù)在設(shè)備維修和改造中發(fā)揮了重大的作用（一）表面工程技術(shù)在設(shè)備維修和改造中發(fā)揮了重大的作用隨著先進(jìn)制造技術(shù)及設(shè)備工程學(xué)的不斷發(fā)展制造與維修將越來(lái)越趨于統(tǒng)一.

8、“維修”已被賦予了更廣泛的含義1984年美國(guó)“技術(shù)評(píng)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(jià)格只有新品的40%—60%[6].許多采用表面技術(shù)處理過(guò)的舊零部件其性能要優(yōu)于新品.中國(guó)設(shè)備管理協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)應(yīng)用電弧噴涂技術(shù)成功地修復(fù)了長(zhǎng)江三峽工程中挖泥船的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸當(dāng)時(shí)如從日本購(gòu)買(mǎi)新軸加上運(yùn)費(fèi)和進(jìn)口關(guān)稅等需人民幣120多萬(wàn)元而采用電弧噴涂技術(shù)修復(fù)總費(fèi)用僅315萬(wàn)元不足曲軸價(jià)格的3%其經(jīng)濟(jì)

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(zhǎng)江大橋的懸索鞍座位于橋兩端近百米高的橋墩上架設(shè)主纜后為調(diào)整力的平衡必須多次推移承受上萬(wàn)噸正壓力的鞍座.國(guó)外的辦法是在鞍座摩擦副中安裝數(shù)千枚滾針這對(duì)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(guó)的制造工藝還達(dá)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(guān)鍵.為此全軍裝備維修表面工程研究中心提出了復(fù)