表面工程技术简介

表面工程技术简介（精选13篇）

1.表面工程技术简介 篇一

目前，许多厨具厂，门厂，电梯厂，家具厂，装潢公司用到大量的不锈钢板材。那么其中很大一部分是表面已经加工过了的。就此简单介绍一些装饰不锈钢板（冷轧不锈钢板）的表面处理加工做个简介。

不锈钢从大型钢厂出来的时候是整卷的，表面像雾一样，俗称2B面；还有一种叫BA面，这种表面的亮度一般称为6K。所以我们看到各种颜色，花纹，形状的不锈钢板材都是后期加工出来的。大型钢厂的钢卷的宽度是限定的，一个是1219mm，一个是1000mm宽，还有一个就是1500mm宽。所以市面上不存什么1800mm宽1900mm长的装饰不锈钢板。

下面具体说加工

1、镜面（也称8K），镜面也就是说把不锈钢板材通过机器打磨的成镜子一样，光亮找人。不锈钢卷也能做镜面处理。

2、拉丝，雪花砂，普通砂：拉丝，雪花砂，普通砂也有人统称其为磨砂，这三种表面的不锈钢主要是表面的砂纹不一样而称呼不同。拉丝的砂纹最粗最长，普通砂其次，雪花砂的砂纹就最小最细了。当然它们的加工机器也不一样。但是目前也有厂家需要表面做混合砂的，比说先磨一次普通砂，再去做拉丝。不锈钢卷材也能做这种加工。

以上两种属于最基本的加工。

3、喷砂，喷砂就是说不锈钢板面呈现细微珠粒状砂面。但是不锈钢喷砂分为亚光喷砂和亮光喷砂。亚光就是说在板材还是2B面的时候就拿去喷砂，亮光则是磨了镜面之后。这种加工理论上用不锈钢卷材也行，但目前没有这种生产机器。

4、乱纹，又称和纹。这种加工过后的不锈钢板表面从远处看会呈现一圈一圈的砂纹，而从近处看则是不规则的乱纹。

5、压纹，也有人叫压花，但真正意义上，压纹和压花是两码事。压纹不锈钢就是我们所看到的表面有小菱形，立方体，方格，熊猫纹这种不锈钢板。但我们去做加工的时候是用卷材才能去做的，用一张4*8尺的板材是做不了这种加工的。压纹之后再去平板，才有我们看的有花纹的不锈钢板。压纹不锈钢它的正面摸上去有手感，但背面却没有，只是留下正面的痕迹。而压花不锈钢，则可以在不锈钢表面上进行。比如我们看的有些不锈钢门上面写有一帆风顺的字样，或

者一些福字，或者高高凸起的某种形状。这种板材的正面和反面都有强烈的手感。

6、镀钛，目前很多人所说的彩色不锈钢其实是做了镀钛处理之后表面上有某种颜色的板材，比如黄金色，玫瑰金，宝石蓝灯。镀钛需要用到的机器叫钛金炉，也叫PVD真空镀膜机。做颜色的时候上面说的5种前期加工的板材都能去上颜色，但是压纹不锈钢的花纹出来之后还要用8K机去打磨成6-8K的效果才去上颜色。而压花不锈钢可以先去压花，也可以先做颜色，但为了降低成本一般都是先去做颜色再去压花。镀钛中还有一点需要提出的就是做黑色，能用钛金炉去做，但目前采用最多的方式就是水镀黑钛，按照一定的比例调制好药水，再把板材放到药水池里，通过电解，是不锈钢表面出现黑色。做水镀黑钛一般来说要比真空镀做的效果好。所以很多人把做了玫瑰金颜色的板材统称为玫瑰金不锈钢，又或者说钛金板。

7、蚀刻。蚀刻就是在不锈钢表面通过化学药剂使其呈现凹凸不平的效果，或者一些文字，图案。一般做蚀刻的板材都经过了前期加工，可以先做颜色再去蚀刻，也能先蚀刻再去做颜色。蚀刻有时做的效果和压纹可能差不多，但蚀刻的花纹其实相对多一些，而且蚀刻的板材的背面是没有正面花纹的痕迹的。

8、退钛，也有人叫退钛过后的板叫彩色不锈钢。退钛顾名思义，先在板材上镀上钛金，然后再在一个指定的部位退去颜色达到一个特定的花纹，形状。

9、镭射，这种工艺目前应用于很多方面。但具体加工厂家目前保密。

10、无指纹，就是在不锈钢板材表面附上一层油，烤干之后达到防指纹，抗氧化的效果。

11、彩色不锈钢，不锈钢行业内说的彩色不锈钢是指：在不锈钢做了基本处理的表面做上图案。不同于钛金，蚀刻，压花。图案完全可以由客户确定。譬如客户可以选择做清明上河图，或者一种钛金做不出来的颜色。做了这种工艺的板材，表面犹如过塑一样，颜色花纹也经久那用。

12、镀铜，不锈钢表面镀铜。有的客户说需要的只是做上铜的颜色，那就选择做钛金镀古铜。也有许多客户要求把板材做旧，仿古，那就需要做水镀青铜，水镀红铜。做水镀铜的时候表面可以不需要处理，因为即使做了处理，也会被铜元素覆盖掉。镀铜之后再去做上黑丝，最后再去过无指纹。划开这种板材的表面看到的不是不锈钢本色了，而是铜的颜色。目前全国真正做水镀铜的只有佛山有

4-6家工厂能做.13、最后说的不锈钢复合彩板就是在这些加工的的基础上复合出来了。

2.表面工程技术简介 篇二

关键词：燃煤锅炉,高温防护,热喷涂

目前我国仍是以火力发电为主的国家, 电站燃煤锅炉的高温防护问题是行业内长期所面临的技术难题, 主要表现为锅炉的“四管” (即水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管) 由于长期受到飞灰冲蚀、磨损、氧化、热腐蚀等影响, 出现材料非正常减薄而过早失效, 导致爆漏现象频繁发生。据不完全资料统计, 我国100MW以上的机组由于腐蚀和冲蚀导致“四管”爆漏事故造成的停机抢修时间, 约占整个机组非计划停用时间的40%左右, 占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。随着近年来设备向高参数、大容量的方向发展, 锅炉受热面的工况变得更为苛刻, 由高温腐蚀和磨损造成的事故更易频发, 造成设备停运。

近几十年来, 国内外对锅炉材料失效机理及其表面防护技术开展了大量基础研究和应用研究, 一些成果也已成功获得工程应用。总体来说, 不同部位锅炉受热面部件所采用的材料有所不同 (图1) , 而锅炉受热面材料发生性能退化和失效破坏又与锅炉内部结构与实际工况等密切相关, 因此在防护时需要有针对性地进行材料选择和工艺设计。归纳起来, 燃煤锅炉受热面的失效形式主要是高温氧化、热腐蚀和冲蚀。在众多表面防护技术中, 热喷涂技术具有非常独特的优势, 它工艺灵活、生产效率高、材料来源广泛, 因此在锅炉高温部件表面防护中得到了极为广泛的应用。

1 锅炉高温部件的主要失效形式

1.1 高温氧化

电站锅炉内, 炉膛部位水冷壁管水温较低, 多采用抗氧化性能一般的普通碳钢及低合金钢管, 而高温过热器管、再热器、省煤器等则由含铬的热强钢以及不锈钢制成, 如T22, T91, TP347, 其管壁温度最高可达到600℃以上, 而管外壁燃烧烟气温度多在1000℃以上, 高温氧化是这些材料所要面临的首要挑战。对于低碳钢来说, 它在570℃以下和570℃以上空气环境下氧化的产物不同, 氧化机制略有差别。而对于含铬的热强钢和不锈钢来说, 它的抗高温氧化性能要好, 这是因为高温下表面会快速形成有保护作用的含铬氧化物Cr2O3, 长时间氧化的产物多为含Cr氧化物固溶于Fe氧化物的尖晶石结构, 氧化速率有所降低, 但母材的含铬量仍还远未达到能持续形成致密Cr2O3的条件, 因此仅靠自身成份很难抵抗长时间的高温氧化。

1.2 热腐蚀

锅炉燃烧室的高温部件除了受高温气氛的侵蚀, 还容易受到由表面沉积物所引起的加速氧化现象, 这种侵蚀可能是灾难性的。具体来说, 主要呈现为三种形式, 一是由于沉积物中含硫化合物受热分解放出的单质S引发的高温硫化腐蚀;二是由于氯化物 (Na Cl, KCl等) 等引起的金属的高温卤化反应, 所形成的金属卤化物沸点低、易挥发, 将极大加快材料的高温腐蚀进程, 这种现象在垃圾焚烧炉和生物质燃烧炉中尤为严重 (图2) ;三是由于表面沉积的硫酸盐所引起的高温熔盐腐蚀, 随环境温度的不同这种腐蚀又可分为I型热腐蚀和II型热腐蚀, I型热腐蚀环境温度高于硫酸盐的熔点, 沉积熔盐的融熔后导致腐蚀加快, 而II型热腐蚀中熔融是由硫酸盐与其他熔盐共晶导致的。

1.3 冲蚀

冲蚀是指材料受到一定速度流动粒子冲击时表面出现破坏的一种磨损现象, 尤其在流化床锅炉及低温段煤粉燃烧不完全部位, 如水冷壁和省煤器。近年来, 由于低品位煤的大量使用, 灰分含量增高, 飞灰中含有大量硬质矿物成份, 比如石英、黄铁矿等, 这些坚硬的颗粒撞击材料表面使材料非正常减薄。对于较高温度的过热器、再热器, 由于一些颗粒燃烧发生分解, 颗粒硬度也有所降低, 因此冲蚀磨损的危害相对小一些。

2 主要的防护办法

工业界可以通过使用高品质燃煤、合理优化锅炉结构、提高燃烧效率等方法减少锅炉内壁高温气流中硬质颗粒及腐蚀性沉积物的数量, 一定程度上减缓材料失效的速率, 但仍需有效的手段保证锅炉高温部件抵抗腐蚀和磨损。

由于高温冲蚀、腐蚀过程均是发生于锅炉材料表面的破坏行为, 运用涂层对材料表面进行防护是较为经济可行的方法。目前, 常用的高温耐磨抗氧化涂层制备技术有:

2.1 包埋扩散法

商业化的包埋方法包括粉末包埋和料浆法, 其代表性涂层有渗铬、渗铝和渗硅层。处理时需要将基材与渗剂放置于一定温度环境中, 耐高温腐蚀元素向材料表面扩散后, 逐渐形成渗层, 基材中的元素也可以进入到渗层中。耐高温腐蚀元素在表面的富集不仅有利于形成保护性氧化膜, 也可以保证在相当长时间内持续供给保护性氧化物元素。但是, 包埋扩散法制备的涂层种类较为有限, 多用于表面抗高温氧化涂层, 处理时需要专门的热处理炉, 大多仅用于小工件的处理, 很难进行现场处理。

2.2 热喷涂

与各种渗铝、渗铬层相比, 热喷涂技术工艺灵活, 受材料限制小, 易于现场施工, 所制备的涂层种类很多。大多数情况下, 锅炉管道受热面承受的是高温腐蚀和磨损复合条件考验, 因此要求涂层具有优良的综合性能。从这个角度来说, 热喷涂涂层具有非常独到的优势, 因此在锅炉内壁防护上备受青睐。

目前已成功应用于锅炉内壁防护的热喷涂技术主要包括等离子喷涂、高速火焰喷涂 (HVOF) 及电弧喷涂。等离子喷涂的优势是它采用的热源为等离子射流, 温度高, 能保证大多数高熔点金属和陶瓷粉末都可以被熔化, 惰性气氛也减少了金属的氧化程度。高速火焰喷涂 (HVOF) 焰流温度低, 焰流速度快, 主要用于制备合金及金属陶瓷涂层的制备, HVOF涂层结构更为致密, 涂层孔隙率可以达到1%以下, 在抗磨耐腐蚀方面有明显的优势, 目前是研究和应用的热点。电弧喷涂主要被用于喷涂合金丝材, 它最主要的优势是成本低, 易于现场施工, 因此在锅炉现场施工具有难以替代的作用, 但电弧喷涂涂层孔隙率较高, 氧化较为严重。

从所应用的涂层材料来说, 尽管已经有很多商业厂家都推出了带牌号的专用产品, 但归纳起来, 仍然以高铬含量的镍基合金涂层最为常见, 典型代表如Ni-50wt%Cr涂层、Ni Cr BSi涂层、Ni Cr Mo (Ni-21Cr-9Mo-3.5Nb, 625合金) 、Ni Cr Al等。在实际应用中, HVOF喷涂Ni Cr Si B合金涂层已经成功应用于水冷壁管的工厂预置上, 目前在日本有超过50座垃圾焚烧发电厂应用HVOF涂层进行管材防护。美国TAFA公司在传统50Ni-50Cr涂层基础上添加少量Ti所开发的45CT涂层, 在美国、欧洲等国电厂内得到极为广泛的应用, 据报道使用5年后仍然完好。

铁基合金涂层尽管抗氧化耐腐蚀性能不如镍基合金, 但通过成份合金化后, 涂层的耐磨性能有很大提升空间, 并且由于材料成本大幅度降低, 因此在我国得到了较多重视, 北京工业大学、装甲兵工程学院等单位采用粉芯丝材的方法, 相继研发了系列的Fe-Cr-Ni、Fe-CrAl、Fe Cr Nb B等涂层材料, 极大地满足我国锅炉管材涂层防护的市场需求。此外, 在对耐磨性能要求不太高且使用温度较低的应用场合, 铝基复合涂层材料也受到了一定的关注。

金属陶瓷涂层由一定含量的金属合金相和陶瓷相组成, 它兼具有金属高韧性和陶瓷耐磨性好的优势, 因此被在锅炉内壁兼有冲蚀和高温腐蚀需求的部件上得到了广泛的应用, 所采用的制备技术主要是等离子喷涂和高速火焰喷涂技术, 应用最为典型的材料是Ni CrCr3C2。此外, 美国公司在此基础上开发了Ni Cr-Cr3C2/Ti C涂层, 另外, 有研究报道中涂层采用625合金为粘结相, 与Ti O2-Al2O3及Zr O2进行复合, 也有不错的实用效果, 在过热器上可以有3年以上的寿命。

2.3 堆焊

尽管热喷涂技术在锅炉内壁有成功的应用, 但是对于那些腐蚀极为严峻的部件, 热喷涂涂层的应用仍然面临挑战, 因为涂层与基体以机械结合为主, 涂层内存在大量层间间隙和微小孔隙, 服役时将成为腐蚀的通道, 即便进行表面封孔效果仍然不理想。比如, 多数采用垃圾焚烧锅炉内, 水冷壁和过热器严重受到Cl2/HCl的腐蚀场合。对于此类应用, 通常采用电弧或等离子弧在管壁上进行堆焊的方法, 堆焊层可以保证涂层致密, 并且与基体以冶金结合, 堆焊材料以625合金为代表, 也可以采用Ni Cr BSi自熔合金。研究发现625堆焊层的应用对水冷壁管提供了极佳的防腐作用, 尽管成本很高, 但仍足以补偿部件替换所产生的维护费用。

3 结论及建议

随着近年来我国绿色能源和低碳经济的发展, 燃煤电厂越来与向着高参数、大容量的方向发展, 锅炉受热面的工况变得更为苛刻。另外, 随着我国城市化进程和环保的进步, 生物质燃烧和垃圾燃烧炉的发展也将越来越多, 这些都对锅炉内受热面表面防护提出了新的挑战。国内外行业的多年发展和应用表明, 热喷涂技术具有独到的优势, 应用前景十分广阔。

国外同行相比, 我国热喷涂行业在锅炉表面防护取得了一定的成果, 开发了一些有我国特色的防护材料和制备技术, 但是总体而言, 相关的基础研究还不够深入, 研发力量还比较分散, 尤其是对于复杂条件下的材料失效行为和防护机制, 相关研究函待深入, 另外, 一些大量使用的防护涂层也缺少应用过程的数据积累, 在后期的开发和应用中应予以加强, 为未来的研究和应用奠定基础。

参考文献

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[2]郑泽民.我国大型电站锅炉四管爆漏问题分析[C].全国第3届电站金属构件失效分析与寿命管理学术会议, 1991:1-9.

[3]徐连勇, 荆洪洋, 霍立兴, 张玉凤.热喷涂技术在电站锅炉“四管”防护上的应用[J].湖北电力, 2007, 27 (02) :48-50.

[4]李学锋.热喷涂技术在我国火力电厂锅炉防护领域的应用[J].金属加工, 2008 (18) :3-35.

3.表面工程技术简介 篇三

一、引言

材料表面工程是一门广博精深且极具实际应用价值的基础技术，也是一门新兴的边缘交叉学科。近几十年来，人们通过对传统表面技术进行一系列的改进、复合及创新，开发出大量的先进表面技术，在工业、农业、生物、医药等领域乃至日常生活中发挥了重大的作用。

《材料表面工程技术》是江苏科技大学材料学院各本科专业的一门重要的专业基础课。该课程主要讲解与材料表面相关的基本概念和重要理论，阐述现代表面技术的形成、分类及内容，介绍一些典型表面技术的基本原理、主要设备、技术路线、工艺实施、分析检验和具体应用等内容。通过该课程的学习，初步培养学生应用表面技术分析、解决实际工程问题的能力。针对本课程涉及范围广、内容繁杂、实用性强等特点，在教学实施过程中，为充分调动学生学习积极性，加深其对理论知识的理解，培养其综合素质，在传授基础理论知识的同时，尝试将所在学校的办学特色、教师的科研工作、实践教学等与理论教学相结合，对该课程的教学进行了改革。

二 、理论教学与学校特色相结合，提高学生学习积极性江苏科技大学是一所以船舶、海洋为鲜明特色的高等学校。学校先后与中国船舶工业集团公司、中国船舶重工集团公司、中国舰船研究院、江南造船集团公司等单位建立了全面合作关系，是中国船舶工业最重要的优秀人才培养基地之一。《材料表面工程技术》课程涉及的相关表面处理技术，是船舶与海洋领域腐蚀与防护不可或缺的重要组成部分。因此，为了让学生意识到学习本课程的重要性，在理论教学过程中，要适时地结合学校特色，加入相关内容。例如，在讲到表面凃敷技术之一的涂装时，对该技术在船舶行业的应用进一位掌控全家的家长。然而管理好这个大家庭，仅凭家长一个人的管理是不够的，还要有众多的得力助手。这就需要班主任认真思考，细心调查，培养自己的得力干将，组织起紧密的核心集团和松散的外围集团。

班级要建立好班委会、团支部，一起发挥他们的实际作用，真正成为班主任的左膀右臂。要充分发挥班干部的核心骨干作用，他们的一言一行对班集体影响极大。班主任要善于考察选拔好班干部，找有能力的学生一起做研究，提高每一个学生的自主能力，让他们认识到团结的力量。可以收到事半功倍的效果。在培养建设核心骨干集团的同时，要建立好班委会和团支部属下的各个小组，如学习小组、文体小组等等，姑且称之为松散型的外围集团组织，这也是管理好整个班级的有效手段。发挥好各个小组长的作用，如一个整体团结在班委会团支部的周围，就等于给班主任增加了无数只眼睛和无数双手，班主任看不到的，他们能够看到，班主任做不到的，他们能够做到，善于使他们发挥其作用，也是衡量班主任水平的一个重要条件。

三、理论教学与教师科研相结合，加深学生对所学知识的理解对于教学科研岗位的高校教师来说，理论教学与科学研究是相互促进、密不可分的。一是理论教学是科学研究的基础，没有坚实的理论知识作指导，科学研究便不能顺利地开展; 二是作为新兴的.边缘交叉学科，表面技术的发展极为迅速，而所用教材内容的更新则相对滞后，很多新理论、新技术、新设备和新成果不能及时地添加到教材中。而通过科学研究，可以更深入地了解本领域的最新进展，从而对教学内容进行更新与调整，三是起到促进教学的作用。因此，在课程授课过程中，应将理论教学与本人的科学研究工作紧密地联系到一起，主要从以下三个方面实现。一是在讲解各种表面技术研究现状的基础上，要重点介绍其研究热点及科研动态。例如，在讲授热喷涂技术时，在对该技术的原理、特点、工艺过程、研究现状进行介绍后，结合近两年的国际热喷涂大会，向学生介绍了国内外热喷涂领域的研究热点，包括先进喷涂方法———悬浮液等离子喷涂技术的开发、涂层的热门

应用领域———航空航天热障涂层等。此外，要及时跟踪表面技术发展的新趋势，及时更新研究热点，以使学生更好地掌握本领域的科研动向，拓宽视野。二是在理论授课过程中，为使学生更好地领悟所学内容，涉及到的案例尽可能从科研课题中选择。例如，在轻合金的微弧氧化技术讲解过程中，以本学院腐蚀与防护专业老师的科研项目为例，介绍铝合金的微弧氧化机理、工艺特点、所制备膜层的结构、性能及应用领域。又如，在讲述化学镀相关章节时，以在科研过程中采用化学镀镍对陶瓷涂层表面进行保护的案例，对镀液体系的选择、镀液的配制、化学镀的工艺过程等内容进行详细的介绍。综上，选择自己或者身边老师科研中的案例，会因熟悉案例内容而使讲解更加详实、生动，会让学生加深对所学知识的理解。三是让学生介入到教师的科研工作中，培养其科研能力。积极鼓励对本课程感兴趣的学生，尤其是准备读研究生的学生参与到老师的科研项目中。通过相关仪器设备的操作，试样的制备、分析与测试，以及实验结果的处理与分析等过程，不但能提高学生的动手能力、分析和解决问题的能力，而且使其对科学研究的基本过程有了更为全面的了解，从而为其将来读研期间的课题研究打下良好的基础。

四、理论教学与实践教学相结合，培养学生的综合能力近年来，为满足产业转型需要，相关企业对人才的需求逐渐转向具备综合实践能力的创新型人才。因此，对于高等学校来说，加强实践教学环节，培养学生的实践能力及创新能力势在必行。

迄今，材料表面工程技术在石油化工、能源、汽车、航空航天等工业部门的应用日趋广泛。因此，《材料表面工程技术》是一门直接面向工业应用的课程，除了具有一定的理论性，更具有较强的专业性和实践性。对于此类与工业应用密切相关的技术，仅仅靠理论讲解，很难使学生对所学内容产生直观认识，不利于培养其运用所学知识解决实际问题的能力，更谈不上创新能力的培养，从而难以满足企业对人才能力的需求。因此，开设本课程相关的实践教学环节尤为重要。基于较齐全的表面技术硬件设施，如激光熔覆、堆焊、等离子喷涂、物理气相沉积、微弧氧化等新型实验设备，江苏科技大学为该课程的实践教学提供了许多可操作的平台，如开放选修实验、本科创新计划等。每学期开学初，学校都会组织教师申报开放选修实验项目。获批的项目中，有相当一部分为表面技术相关的课题。本科创新计划，是本课程另一个重要的实践平台。学校每年年初组织面向本科生的创新计划项目申报，鼓励学生根据个人兴趣组建创新团队，承担指导教师的部分科研课题。在创新计划项目实施过程中，始终以学生作为项目主持人和实施主体，进行相关资料的检索与搜集、实验方案的制定、试样的制备及测试，最后通过撰写科技论文或申请专利的方式进行结题验收。在整个过程中，指导教师只需提出研究目标，引导学生进行方法创新，做好安全培训及实验进度跟踪。通过本科创新计划项目的开展，不但使学生熟悉了科研工作的基本环节，提高了其从事科学研究的能力，更为重要的是，其创新能力得到了显著的提升。

五、结语

本文从《材料表面工程技术》的理论教学与学校办学特色、教师科研课题、实践教学相结合方面，对该课程进行了教学改革。通过理论教学与学校特色相结合，使学生了解了所学理论知识在实际工程中的应用，激发了其学习兴趣，提高了其学习积极性; 通过理论教学与教师科研相结合，加深了学生对基础理论知识的理解，培养了其科研能力; 通过理论教学与实践教学相结合，不但提高了学生对所学知识的感性认识，而且加强了其分析问题和解决问题的能力，培养了其创新能力。

六、让学生树立正确的人生观、价值观、世界观、就业观班主任是学生的引路人，要正确引导，愉快沟通，不是顺从，不是优柔寡断，该批评就要批评，用心去爱每一个学生，身为班主任，要严于律己，包容那些有“个性”的学生，要让学生有集体感，荣誉感，一起参加各项课外活动，让学生尊师，爱师，不戏师。社会的浮躁，物质的膨胀，学生的思想也不会稳定，这对即将走向社会的学生是一个不言而喻的考验，作为班主任就要帮助他们树立正确的人生观，价值观，就业观，努力地提高素质教育，为学生的将来打下基础。

4.轧辊表面修复技术及应用 篇四

1 焊补技术

它可以采用电焊机堆焊, 首先将轧辊辊径表面缩松、夹渣部分用丙酮等清洗去杂质, 气孔要见底, 焊补前将烤箱加热至150～180℃, 放入镍铁焊条烘烤2～3小时去潮, 最好将轧辊表面预热, 如果是已加工面, 注意做好防护措施, 防止焊花飞溅破坏表面粗糙度, 焊接电流选为90-170安培, 进行焊补时边焊边用铁刷等工具清除药皮, 由于焊条熔点不是太高, 故不能连续焊接, 焊补宽度在15mm范围内, 每焊100m m长要间歇一下, 并用榔头敲击焊点, 使之应力消除, 防止出现焊裂, 大面积堆焊后, 应用石棉布保温减慢降温速度, 然后上车床加工, 再用外圆磨床磨削到尺寸要求。此种技术由于操作方便、设备简单、效率高, 在轧辊修复上使用广泛, 缺点为对一些细小的表面缺陷效果不是太好, 而且二次金属与轧辊基体结合处颜色差异明显。

另外, 焊补也可以采用专用的铸造缺陷修补机来进行, 铸造缺陷修补机是应用电容充放电原理, 电源工作在R-L-C充放电状态, 在端子输出ms极上千安大电流。由于其作用时间极短 (ms级) , 瞬时冲击电流极大, 所焊补工件微区熔化、结合、焊牢, 微区以外保持冷态, 无热变形, 无内应力, 可直接手握、眼视, 焊点准确。焊补材料即可采用黑色金属薄片或细丝, 也可以采用轧辊基体的小于0.8mm的颗粒铁粉。操作步骤如下: (1) 用电源正极接焊笔, 负极接轧辊基体。 (2) 用打磨和丙酮擦洗的方法, 清除轧辊和补材表面氧化层和油污层, 根据修复情况选择补材 (片、丝、粉) 及材质。 (3) 调节电源:根据补材厚度将低频、高频开关置好, 高频可焊0.1mm以下, 低频焊补厚度0.2～0.3m m。幅度一般置于80%左右。 (4) 将焊头压住补材, 踩动脚踏开关即可产生一个焊点, 补材为轧辊基体铁粉时, 焊笔先在孔位处做连续圆周运动, 即空焊2-3周后将铁粉置于孔中, 焊笔在充满铁粉的孔内做圆周运动, 铁粉融化后再重新填满, 焊笔再进行圆周焊补, 直至将孔焊平;补材为φ0.1-0.5mm的焊丝时, 将焊丝放入孔中, 用焊笔将其熔焊, 焊丝不断的进入孔中被熔焊直至缩孔被焊平;当补材为0.1-0.3mm的薄片时, 将焊片置于孔中 (大孔) 或孔上面 (小孔) , 用焊笔进行焊补, 反复填充焊片直至被焊平。 (5) 焊补后, 进行机械加工或用手握式电动工具修整。利用修补机对砂眼、缩孔的修补效果良好, 尤其是利用基体材料修补时, 肉眼几乎看不出痕迹, 但它的缺点就是效率低, 所以适用于堆焊不能修补的缺陷, 要求操作者工作时一定要有耐心, 缓慢滚动焊头, 适当调节压力, 压力太小易产生火花, 影响焊接效果。

2 刷镀技术

对于解决轧辊直径超差问题效果良好。刷度是依靠一个与阴极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液, 电镀时, 垫或刷在被镀的阴极上移动, 刷镀时采用直流电源, 工作时将轧辊接电源的负极, 镀笔接电源的正极, 靠包裹着的浸满溶液的阳极在工作表面擦拭, 刷度表面粗糙度应在1.6μm以上, 溶液中的金属离子在轧辊表面与阴极接触的各点上发生放电结晶, 并随时间增长镀层逐渐加厚。

刷镀工艺示意图如下图1:

铸铁轧辊刷镀工艺 (如下表)

3 喷涂技术

就是把熔化的金属用高速气流喷敷在已经准备好的粗糙的轧辊表面上。目前, 人们已开始尝试利用电弧熔化金属的电喷涂技术, 对轧辊直径超差问题进行修复, 它在喷涂时轧辊表面温度不超过70℃, 因此不需加热, 也不会产生应力和变形, 同时可获得较大的加厚层。

先用喷砂或电火花将表面拉毛, 使涂层表面粗糙, 将轧辊装夹在机床卡盘上或顶尖间, 喷枪装在刀架上, 喷涂前切削和喷涂后切削以及在喷涂过程中的定位基准和装夹方法应保持一致, 按喷涂设备说明书规定, 选用合理的空气工作压力、电压、电流、喷射距离, 零件旋转速度和钢丝直径, 喷涂应连续进行, 不可间断, 喷涂的金属射流要尽量垂直于被喷表面, 喷涂加工后的最小厚度为0.3mm, 喷涂完毕, 要对喷涂层进行检查, 通常用榔头轻轻的敲击喷涂层, 如发出清脆的声音, 表示喷涂层结合良好, 如果声音低哑, 则喷涂层不够紧密, 应除掉重喷, 轧辊经喷涂后, 表面较硬, 加工时应选小的切削量进行车削, 后再选粒度粗而软的砂轮进行磨削。喷涂工艺示意图如下图2:

4 粘接技术

轧辊非关键部位的针眼、气孔等缺陷可采用粘接技术, 将镍铁铁粉与粘接剂混合或直接采用专用修补剂进行修补。

5.表面工程技术简介 篇五

可行性分析报告

一、概述

金属表面易生锈、易腐蚀是世人皆知的现象，为此，金属表面处理工艺——电镀技术应运而生，至今已有一百多年的历史，它通过阳极溶解，阴极吸附的原理，在各种易氧化的金属器件表面形成一层保护层。随着电镀技术应用领域的扩大，其缺点越来越明显，例如：

1、设备投资大，电镀槽的制备技术标准高，要求严，使一般投资者望而止步；

2、生产中需要直流电，能源耗费大；

3、成本高，因使用镀层金属阳极昂贵，故而限制其应用范围；

4、生产过程中有氰化物的废气、废水排放，严重地危害人们的身心健康和生态环境。国家有关部门已三令五申声明，停止办理新建电镀厂的审批，对不能处理三废的电镀厂一律停产。但随着市场经济的发展，材料表面处理应用领域逐步扩大，市场需求日趋迫切。

为此，本中心参照国外材料表面处理先进技术，结合我国的原材料市场，在中国科学院、化工部、冶金部及科技部等有关部门的协助下，经过几年的潜心研究，现成功地研制出一种替代电镀进行金属表面处理的最好项目——新一代环保型特种表面合金催化液。它的问世将我国的金属表面保护工业推向一个新的里程，开创了金属表面保护工业的新时代，在专家论证会上，中国科学院、冶金工业部等单位及有关专家均给予了极高的评价。《人民日报》、《经济日报》、《科技日报》、《工人日报》等报刊纷纷做了报道，中央电视台的科技栏目也做了大量专题采访。该产品已通过国家防腐性能鉴定及中国预防医学科学院环卫所的环境卫生测试，并已向国家知识产权局申报发明专利，申请受理号：00103464.2。

二、产品特点：

该产品采用几种易购化工原料混合而成，具有以下特点：

1、无毒无味，无三废排放，对人体不构成危害，对环境不造成污染，属国家大力提倡推广的绿色环保产品。

2、工艺简单，使用方便快捷，不需外接电源，可直接将镀件放置在该催化液中浸泡20~40分钟，即可形成光亮如镜的表面，具有点石成金的功效，神奇般地将铁变成了不锈钢，既美观，又耐用。无论是催化液的生产，还是对工件进行处理，生产操作都十分便捷，全部使用国产易购原料，极适于企业单件或批量生产。

3、成本低廉，每平方米的造价约10—15元（根据镀件要求，表面催化厚度不同，成本有所浮动，如纯装饰型表面，每平米成本仅为3—6元），仅为电镀铬的1/3，不锈钢的1/4。

4、与金属基件结合强度高，一般在350~400Mpa，不起皮、不脱落，永不生锈，既保持了金属基件原机械性能，又增加了耐磨性、耐腐蚀性。

5、表面合金层均匀致密，不论是沉孔、深孔、管道内壁、制品拐角等形状复杂的表面，都能进行表面处理，无麻点，无气孔。

6、耐腐蚀性强，本产品处理后的表面是一种非晶态镀层，因无晶界，所以抗腐蚀性特别优良。同时表面硬度高，经热处理后，其镀层表面形成非晶态和晶态的混合物时，硬度可达1200HV

7、经催化处理后的表面是一种非晶态，即处于基本平面状态，有润滑性，因此磨擦系数小，非粘着性好。

8、仿型性好。技术无尖端电流密度过大现象，在尖角或边缘突出部分没有过分的增厚，处理后不需要磨削加工。

9、厚度可控。可用于修复零件表面和工模具因磨削加工或磨损而引起的尺寸超差，使报废零件复用。

10、镀层其它指标性能：

显微结构：非晶态合金，非磁性

融点：860℃~880℃ 密度：7.8g/cm3 内应力：钢上内应力低于7Pa

硬度：镀态550HV，适当热处理后可达1200HV 光泽度：L2或8~11个△

结合力：钢或铝上结合强度400MPa以上，大高于电镀镍、铬等.11、生产工艺简单、设备投资小、应用范围广：

1）、航空工业方面：

各类阀体、阀芯、接头、仪器仪表外壳、表盘指针、陀螺、螺母、螺杆、垫片、型材；加强板、空速管、整流罩等防锈、防蚀、强化的零件。

2）、汽车工业方面：

汽车工业中利用催化处理后的零部件耐蚀、耐磨性能增强，可用于形状复杂的齿轮、散热器、喷油嘴、制动瓦片、减震器以及汽化器、万向节、散热片、仪表盘、指针、各类管、控件、接头、垫片、螺杆、螺母等。

3）、石油、化工工业：

由于利用催化处理的表面对含硫化氢的石油和天然气环境，对酸、碱、盐等化工腐蚀介质有优良地抗蚀性，所以在采油设施、管道及各种阀门、泵壳、工业设备、热交换器、轴、套、管、叶片类及在野外防锈的器材有着广泛的应用。

4）、纺织工业：

纺织刮板、送料导杆、锭子棘轮、纺织针、喷丝头等需要防锈、增加光滑性和不粘着的零件。

5）、五金、模具、食品、医药及其它方面：

锁扣、锁壳、安全链、钥匙挂件、门踢脚、窗插销、窗框、风钩、防盗门、起子、板手、量具、平板、注塑模、铸锌模、挤塑模、印刷轧辊、装罐机械、镊子、剪子、盘子、电视天线、雷达天线、洗衣机壳、电冰箱壳、电风扇叶片、网罩、缝纫机零件、自行车零件、手表壳等。

6）、能在塑料等非金属表面实施催化，融装饰与实用于一体。

三、生产条件及投资预算：

生产本产品不需加热，在常温常压下混合搅拌而成，设备投资根据生产规模而定。

1、厂房：20-100平方米

2、投资预算：

（1）、专业性生产环保型表面合金催化液 小型规模（年产200吨）

生产设备：反应槽（自制）一台约1000元，搅拌器（自制）一台及辅助工具300元，小型规模共计投资1300元。

中型规模（年产400吨）

生产设备：反应槽（自制）一台约2000元，搅拌器一台及辅助工具约1500元，中型规模共计投资3500元。大型规模（年产1000吨）

生产设备：反应槽二台约5000元，搅拌器二台约2000元，其他辅助工具1500元，大型规模共计投资8500元。

（2）、利用环保型表面合金催化液加工产品

3、流动资金3000-6000元

生产设备为反应槽（500立升容积）投资3000元，用户可以根据加工规模自行计算。

四、生产成本及经济效益分析（以每吨产品计）：

原 材 料：810元

人工工资：3人×20元/天人×1.5=90元

水 费：20元

设备折旧：10元（综合成本：930元）

（一）、产业化生产新一代环保型特种表面合金催化液，若按每公斤2元出厂价销售，则各种规模的经济效益如下：

1、小型规模（年产200吨）年产值：200吨×2000元/吨=40万元

年利润：200吨×（2000-930）元/吨=21.4万元

2、中型规模（年产400吨）年产值：400吨×2000元/吨=80万元

年利润：400吨×（2000-930）元/吨=42.8万元

3、大型规模（年产1000吨）年产值：1000吨×2000元/吨=200万元 年利润：1000吨×（2000-930）元/吨=107万元

（二）、利用新一代环保型特种表面合金催化液加工产品，每吨该液可处理50~80平方米, 若按每平方米增值50元计算，其各种规模的经济效益如下：

1、小型规模（年产200吨）

年增产值200吨×（50~80）m2/吨×50元/m2=50~80万元 年利润50~80万元-200吨×930元/吨=31.4~61.4万元

2、中型规模（年产400吨）

年增产值400吨×（50~80）m2/吨×50元/m2=100~160万元 年利润100~160万元-400吨×930元/吨=62.8~122.8万元

3、大型规模（年产1000吨）

年增产值1000吨×（50~80）m2/吨×50元/m2=250~400万元 年利润250~400万元-1000吨×930元/吨=157~307万元

五、前景分析：

据不完全统计，我国目前拥有电镀厂3万余家，各类金属制品生产厂数万家，在金属表面处理时均采用传统电镀工艺，而金属与非金属制品表面处理产品已进入航空、机器、电子、化工、五金等各个领域，其用量及应用范围十分喜人，而本产品以无污染，不用直流电源，使用方便，成本低廉耐蚀耐磨，硬度高等优越性能，可替代不锈钢制品，淘汰现行的电镀生产工艺，已是不可阻挡之势，同时该技术作为材料表面保护工业领域的一项尖端科学，将主宰着表面处理技术的航向。

人类迈入了新世纪，一个企业的兴衰成败将取决于产品的技术含量，矗立于市场竞争的致胜点，而本产品以低投入、高技术含量服务于人类社会，有统领国际该行业市场的趋势。能为您及您的企业带来无限的商机。

从以上分析可知，环保型表面合金催化液，以其低廉的成本，使用方便，工艺简单，镀层集装饰、防腐、耐磨性能于一体，是现行电镀的理想替代品，适合于各电镀厂、五金制品厂、中小乡镇企业接产的理想项目。成熟的技术，等待着明智的您，欢迎您择机来京考察。

六、技术联营、转让方式

1、转让方式：本中心对外转让该技术，普通许可转让费5.6万元，可来电来函预约，否则不予保留名额。

2、联营方式：为了使高科技尽快产业化，更好地服务于社会，本中心拟在全国范围内寻求合作伙伴联营生产，尽快将产品投放市场，创取更大的经济效益，普通许可转让费不收。厂家有权在本省销售，也可以由本中心经销，凡通过中心销售的产品，销售效益提成15%。技术服务内容如下：

（1）培训1—2名技术人员，并颁发结业证书，负责催化液的生产和产品加工。（2）提供全套技术配方、配比、工艺流程等技术资料。（3）提供国家知识产权局发明专利受理文件。（4）提供国家钢铁材料测试中心测试报告。

（5）提供中国预防医学科学院、环境与卫生工程研究所的测试和检验报告。（6）提供国家建筑材料测试中心的检测报告。（7）提供国家钢铁产品质量监督检验中心的检验报告。（8）提供国家工商总局商标注册证复印件。（9）提供环保局的环境保护监测中心的监测报告。（10）提供钢铁表面预处理技术。（11）提供铝及铝合金表面预处理技术。（12）优惠提供去油除锈二合一技术资料。

（13）优惠提供不锈钢预处理及不锈钢催化技术资料。

（14）优惠提供化学镀金、镀银、镀铜、镀钯、镀钴、镀钼等工艺技术资料。（15）特大优惠提供金属和非金属多彩披覆技术。

（16）优惠提供金属表面发兰、发黑、发灰、五彩、电刷镀及不锈钢电化学抛光等技术。（17）提供该项目生产原料全国厂家名录。（18）长期免费提供该项目技术的更新换代技术。

（19）根据客户要求，中心工程师可上门指导建厂，具体事宜面议。

考虑到您目前的实际情况，可能由于资金紧张，中心采取极其优惠分期付款的合作方式，待联营办厂成功后，余款从创效益中扣除。如抽不出时间来京培训，函授费另议，款到即邮发全套资料。对于加工量大，又缺少资金的企业，本中心通过考察确认后，根据当地情况由香港投资100万—500万元人民币，本中心负责技术、合作厂负责管理生产，建立三位一体的经济实体，共创效益。

本中心催化液技术项目，从研究到成功，从宣传到推广，从产品小试到大规模生产，从单一加工产品到大量产品出口创汇，投入了大量人力、物力、财力，最终才摸索出成本小、利润高、又符合环保要求的最佳配方。相信抓住无限商机，会给您带来无穷财富。

一朝合作，长期服务。如果有意于联营合作，请尽快与本中心取得联系，欢迎来京商洽具体合作事宜。但愿在双方的共同努力下，去创造良好的经济效益和社会效益！

6.表面工程技术简介 篇六

研究生考试题

一、渗碳温度为什么一般选在900-950℃，请从材料、设备、工艺、含碳量等几个方面进行阐述。

二、气体渗氮和离子渗氮主要不同点什么？相同点是什么？各有什么优势？

三、氮化时当温度过高，极易造成产品表面硬度降低，并且是不可逆的没有办法挽救，请阐述其原因。

7.镁合金的表面处理技术 篇七

镁合金表重量轻, 比重大, 是航空工业广泛使用的一类结构材料。更由于其比强度高, 加工、焊接、抗冲击性能及尺寸稳定性良好, 故而被广泛应用于汽车制造, 电子等领域。但镁是化学性质很活泼的金属, 很容易产生腐蚀现象, 即使是在室温下也会和空气发生反应。因此镁合金在使用前必须进行表面处理。本文综述了镁合金的表面改性新技术研究情况及发展前景。重点阐述了激光表面处理技术, 同时还介绍了等离子微弧阳极氧化, 离子注入, 化学转化处理等技术。

2 镁合金的几种表面防护技术

2.1 激光处理

用激光处理材料的兴趣是基于其具有的高能密度 (大于1010Wm-2) 和可以将能量用于指点的金属表面, 在使用高能量的激光时, 可以控制温度, 并且激光束可远距离提供能源, 在处理材料时不需要真空等苛刻的条件。有几种用激光对测量编码处理的方法:表面熔融、淬火、涂覆和合金化, 以及激光辅助化学物理气相沉积和焊接。目前见于报道的镁合金激光处理主要包括激光表面热处理和激光表面合金化。

2.1.1 激光表面合金化

R.Galum等研究镁激光表面合金化多年, 取得了一些理想的结果。镁合金激光表面合金化, 一般是用铜、硅、镍和其他几种合金元素, 有时同时用两种或两种以上合金元素。激光使金属表面重熔慢, 有利于合金元素的溶解, 固化快速, 表面形成致密、均匀的组织结构, 此种处理可使表面合金层合金含量达15%~75%。结果是硬度略有升高, 抗蚀性增加。在激光改性层500~1200μm时, 表面硬度可达250HV。复合加入铝和镍, 合金抗磨损性增大, 但是抗蚀性只有在加入铝时才会增大。

2.1.2 激光表面热处理

激光发生器高能、快脉冲的特点, 并结合金属表面在紫外波段的低反射率, 可使材料基体不加热而表面快速加热成为可能。A.Koutsomicchalis[1]等用Kr F激光 (波长λ=248nm, 脉冲能量为300m J) 照射打磨过的AZ31BH4 (3wt%Al, 1wt%Zn和96wt%Mg) 试样表面。结果为试样表面显微形貌呈波状, 并且表面的粗糙度与激光能量有关, 激光处理后表面与没有处理的试样相比呈张应力。激光处理层表层30μm的显微硬度比基体的低。激光处理过的试样耐蚀性有较大的提高, 表现为平衡电位-1.57V (SCE) , 比未处理的试样提高了20m V。由此可见, 激光处理的试样的耐蚀性与激光能量有关。

2.2 等离子微弧阳极氧化

等离子微弧阳极氧化是阳极氧化技术的发展, 它使用比普通阳极氧化高的电压, 高于沉积氧化物的击穿电压, 一般大于100V, 温度比普通阳极氧化的低。等离子微弧阳极氧化在阳极区产生等离子微弧放电, 火花存在时间为1~2s, 火花放电使阳极表面局部温度升高, 大大提高了阳极氧化膜的硬度和致密度。火花产生的原因是由于外加电压大于已沉积层的击穿电压。氧化膜厚度随电流密度的增大和处理时间的增加而增厚。一般膜厚在2.5~30μm之间。等在浓度10g/L的Na Al2O2溶液中, 用30k W的等离子微弧氧化装置对镁合金MB15 (其化学成分为wt%:Zn5.0~6.0、Mn0.10、Zr0.3~0.9、Al0.05、Mg余量) 进行2h阳极氧化, 分析氧化膜的成分发现, 基材中Zn元素扩散入溶液, 使氧化膜从内到外Zn元素含量逐渐降低。另外溶液中Al元素参与化学反应并扩散到膜内部, 使膜表面形成一个富Al层, 使抗蚀性能增加。在0.1%的硫酸溶液中浸泡4h后, 白色氧化膜才开始出现黑色腐蚀, 而未处理的镁合金放入同一溶液中几秒钟后就出现明显的析氢腐蚀。

2.3 离子注入

离子注入材料表面改性是将离子化的物质颗粒注入材料表面, 它不需要遵守热力学定律。Akavipat等报道了纯镁和镁合金AZ91C注入5×1016B+离子后, 在质量数为1×10-3Na Cl的溶液中钝化电流大大下降。I.Nakalsugawa等研究了钠离子注入对AZ91D在5%Na Cl溶液中的抗蚀性的影响, 当钠离子剂量为2×1016ions/cm2与5×1016ions/cm2时, 镁合金的腐蚀速度达到最小, 大约只有未处理时的15%。

2.4 化学转化处理

镁合金化学转化膜的防护效果优于自然氧化膜, 并且化学转化膜可提供较好的涂装基体。镁合金化学转化处理, 目前主要采用以铬酸盐为主要成分的水溶液处理, 美国化学品Dow公司根据不同工业需要开发了一系列的镁合金转化剂。铬化反应机理是金属表面的原子溶于溶液, 引起金属表面与溶液界面的PH值上升, 从而在金属表面沉积一薄层铬酸盐与金属胶状物的混合物, 这种胶状物包括6价与3价的铬酸盐和基体金属。这层胶状物非常软, 膜干后变硬。经过不高于80度的热处理可以提高膜的硬度与耐磨性。干燥后膜的厚度只有湿状时的1/4。并且形貌具有显微网状裂纹 (或称为“甘苦河床”形状) , 这种显微裂纹微晶间破裂或化学转化膜干燥后由于尺寸收缩而形成的, 这种显微裂纹有利于与涂层的结合。

3 镁合金表面改性新技术的应用

镁合金表面改性的这几种新技术与普通的阳极氧化相比, 虽然在设备上是复杂一些, 但是性能却大大的提高了, 可以对材料进行大批量的处理。

目前, 在航空航天领域对于镁合金的表面处理几乎都采用了先进的激光处理。由于镁合金激光处理不需要真空等苛刻的环境条件, 因此镁合金表面激光处理技术越来越得到发展, 更由于其对工件的尺寸限制较小, 所以在汽车、电子等领域也有较大的应用。

参考文献

[1]KoutsomicchalisA, et al.JMater Sci, 1994.

8.计算机应用技术专业简介专业简介 篇八

专业简介

广州铁路职业技术学院是广东省人民政府批准、国家教育部备案、广州市政府主办的全日制普通高等职业院校，是广东省培养铁路、轨道交通和工业制造等特色专业人才的院校。计算机应用技术专业为广州铁路职业技术学院最早开办的专业之一，是学院重点专业、广州市市级示范建设专业，是学院信息类专业群的龙头专业，隶属于信息工程系。专业师资力量雄厚，设置有Java软件开发和数字家庭系统集成共2个专业方向，实施“2+1”人才培养模式，课程设置特点鲜明，采用企业案例式教学和项目式教学，与广东省内知名IT企业均有合作关系，毕业生就业面广，待遇优厚。

专业特色

1.引进优质的社会培训机构课程，校企合作开发一体化模块课程。采用教育部NIT-pro认证机构指定和国家劳动和社会保障部数字家庭技术集成师认证机构指定的培训教材和培训大纲，引入社会培训机构的优质课程和企业实践项目，全面提升学生的项目实践技能和职业技术能力。

2.与行业知名企业实现校企合作，实施“933分方向”人才培养模式，学校、企业、社会培训机构共同参与人才培养全过程，三方共同构建双师结构的双导师教学团队，实现了职业专项技能培养与企业需求的无缝对接。

Java软件开发方向

培养目标

培养适应广东省及泛珠三角区域IT行业发展需要的，面向中小企事业单位，适应轨道交通行业信息化建设，具备信息管理，数据恢复，网站管理等职业技能，能够从事IT运维、IT商务运作及Java软件开发等岗位的高素质技能型人才。

主干课程

采用教育部考试中心计算机职业技能考试NIT-PRO体系认证课程，主干课程包括：Java面向对象程序设计、JavaSE平台程序设计与实战、Oracle数据库、Java Web基础与应用编程、MVC与Struts、J2EE程序设计、J2ME手机应用项目开发、软件架构设计、数据恢复技术应用、Java & XML项目实践、J2EE商务应用系统项目开发等。

就业方向与前景

与广州东方标准信息科技有限公司、广州佳众联有限公司、广州博纳信息技术有限公司、广州腾科网络技术有限公司等知名IT企业均有合作关系，直接推荐毕业生进入知名IT企业从事软件开发、IT运维以及IT商务运作等岗位。数字家庭系统集成方向

培养目标

培养适应广东省及泛珠三角区域IT行业发展需要的，面向数字家庭与智能家居领域，适应IT行业信息化建设，具备数字家庭集成、数字电视系统、智能家居、数字化社区的方案设计、产品开发、安装、管理与维护等职业技能，能够从事数字化社区以及家庭内部智能化建设及信息服务等岗位的高素质技能型人才。

主干课程

与广东数字家庭人才教育中心（国内唯一具备资格认证的机构）合作办学，采用国家劳动和社会保障部数字家庭技术集成师认证考试体系认证课程，主干课程包括：数字社区概论、数字家庭小区智能化系统、综合布线、智能家居系统、数字安防技术、C/C++面向对象程序设计、数据恢复技术应用、数字产品嵌入式开发基础、数字家庭产品嵌入式应用开发、数字家庭项目管理及案例分析等。学生在完成课程学习后能够熟练掌握数字社区、数字家庭智能化系统、综合布线、数字安防、数字产品嵌入式开发、数据恢复等数字家庭与智能家居维护、开发的核心技术。

就业方向与前景

与广东数字家庭人才教育中心、锐捷网络有限公司、神州数码控股有限公司、广州市唯康通信技术有限公司等知名IT企业均有合作关系，能够直接推荐毕业生进入相关IT企业从事数字家庭与智能家居的产品设计与开发、嵌入式数字产品设计与开发、数字家庭系统集成设计与维护、智能化系统管理与维护、数字家庭集成师、智能家居产品设计师等岗位。

名师介绍

蒋新革 教授，大连理工大学电子与信息工程学院计算机应用技术专业硕士，全国计算机继续教育学会理事。先后主持国家课题1项，主持完成省级科题2项、市级课题2项、学校课题5项，参加其他课题8项。主编高校教材3部，参编2部，独著专著1部。1998年以来发表期刊论文共26篇，完成核心以上刊物论文9篇，三大检索4篇。王金兰

副教授，DCNE网络工程师，北京交通大学通信与控制工程系毕业，获计算机技术专业硕士学位，计算机高新技术考试高级考评员，广州铁路职业技术学院教学工作委员会委员，计算机应用技术专业指导委员会副主任委员。何敏丽

教授级高级工程师，软件工程硕士，现任全国勘察设计行业信息化工作专家，广东省土木建筑学会计算机分会副主任委员，广东省勘察设计协会计算机专业委员会副主任委员。主持开发“勘察设计企业管理系统”软件荣获2004年建设部华厦建设科技三等奖；主持开发“建皓设计企业管理系统”软件荣获2007年广东省工程设计优秀工程勘察设计计算机软件二等奖。李学军

副教授，毕业于长沙铁道学院，大学本科，国家职业技能鉴定考评员（计算机）、助理电子商务师，主要从事计算机应用技术专业教学和研究，软件开发，计算机硬件设备安装、调试及维修。主编、出版教材3本；主编广州铁路（集团）公司内部使用的自学指导书1本，另参与编写、出版其他教材3本，在国家各级各类刊物发表论文4篇。刘国成

校内特聘副教授，毕业于华南农业大学，博士，计算机高新技术考试高级考评员。主要从事计算机图形图像、虚拟现实技术、机器视觉技术和计算机图像分析等方向研究以及Java软件开发、嵌入式软件开发等课程教学。参与过国家自然科学基金项目课题3项；主持学院“十一五”科研规划课题1项，参与科研课题1项，在国内刊物上发表论文4篇。张士刚

讲师，软件设计师，专业骨干教师。毕业于湖南师范大学计算机科学教育专业，硕士学位。中国软件评测中心软件测试工程师；带领学生参加广东省“高校杯”软件设计比赛获一等奖；主持学院“十一五”科研规划课题1项，参与科研课题2项；学院优质课评比中分别获一等奖、三等奖；在国家级、省级杂志上公开发表论文3篇。教学条件

与神州数码网络有限公司共建了开放型的仿真实训室——“神州数码-广铁职院联合网络实验室”

与唯康通信技术有限公司共建了具有真实职业氛围的生产性实训室——网络综合布线实训室

与北京欧雷公司合作共建的多媒体三维动画创意设计与制作的实训室——三维动画实训室

具备计算机组装维护与数据恢复双项功能的计算

机组装与维护实训室

具备软件开发与嵌入式开发双功能的商务网络平

台实训室

信息工程系学生实训机房 竞技风采

广州市属高职院校计算机技能竞赛获得4个一等奖、6个二等奖、7个三等奖以及12个优胜

奖共29个奖项

第十七届广东省 “高校杯”软件设计大赛获一等奖

第十八届广东省 “高校杯”软件设计大赛获三等奖

广东省“高校杯”高职高专院校综合布线技能大赛获三等奖和优胜奖

学习环境

校园风光

社团活动

参观大学城科学中心

游览江滨公园

学习活动

课余组装训练

课余自习活动

实训环境

实践活动

户外素质拓展

野外生存训练

社区服务

共创爱心，服务社区——石门养老院关爱老人活动

9.表面工程技术简介 篇九

邀请函

电话：+86-21-36622098 传真：+86-21-36622099 2012年3月20-22日 浙江·温州国际博览中心

2012中国（华东）表面处理工艺技术装备及材料

展览会邀请函

——全球表面处理行业企业最重要的集结场所之一 全球表面处理行业领域最佳的宣传与交流窗口 全球表面处理行业一站式采购平台

引言：

改革开放20多年来，温州及其周边区域轻工制造发展取得巨大成就，轻工产业总产值达4000亿元，约占温州及其周边地区工业总产值的62%。同时，电镀行业伴随着轻工产业的崛起而发展。据有关部门提供的统计数据，2005年温州市共有持证照电镀企业744家，而无证非法经营小电镀高达700多家。电镀行业从业人员4万多人，承揽约500亿元产值的制造业产品镀件的表面处理，为我市先进制造业发展作出了重要贡献。

电镀作为重要的表面工程技术，从1840年的镀银专利提出至今，已有160多年历史。浙江电镀生产（电镀、刷镀、转化膜、真空镀）自上世纪五十年代起步的作坊式电镀生产，到上世纪末快速发展的时期，其发展动力来自温州及其周边城市轻工业制造业迅速崛起，带动了电镀业发展。随着浙江东南部制造业的发展和技术的进步，相关产业迫切需求传统电镀工艺与当代新材料、新技术相结合的新兴电镀技术，鉴此，电镀已成为我市不可代替的基础性重要行业。我市电镀企业产品供求65%在轻工业，25%在仪器仪表、电子工业，10%在机器制造工业。专业性电镀企业占全部企业90%。电镀作为重要表面处理技术之一，覆盖眼镜、烟具、锁具、电子、泵阀、剃须刀、汽摩配、不锈钢、拉链钮扣、水暖器材、日用五金及部分陶瓷、塑料等产业。在我市确定的重点发展十二大产业名录中，大部分支柱产业与电镀密切相关。但由于我市对电镀发展总体布局及发展规划滞后，一直以来小型电镀企业无序发展，以低价位、低质量参与无序竞争，严重扰乱了电镀生产经营市场秩序，也限制着整个行业的发展和提升。以灯具为例，曾几何时温州灯具红极一时，市场繁荣，但同类产品在同类市场竞争中，因电镀水平低下直接导致灯具市场整体走向没落。据估计全市电镀现有生产能力达到8000万平方米，已呈现总量过大，产大于求，供需失衡的局面，更为严重的是，大量“低、小、散”电镀企业的存在，给本已脆弱的环境带来沉重的压力。21世纪是环境世纪，又是高科技世纪，通过技术手段治理电镀污染，通过建设电镀工业园区集中治理电镀污染已是电镀行业健康发展至关重要的方向。在电镀业为经济建设作出贡献的同时，也带来了严重的环境污染，如何使电镀行业在确保环境质量的前提下，为经济建设服务是眼前迫切需要解决的问题。

在此前提下2010年由中国表面工程协会、浙江省环保厅、温州市人民政府、上海浙纳展览展示服务有限公司共同举办“中国（华东）国际表面处理工艺、技术装备及材料展览会”以推动表面处理工业在我市乃至华东区域健康、可持续性发展。

中国（华东）表面处理工艺技术装备及材料装备展览会

邀请函

电话：+86-21-36622098 传真：+86-21-36622099 2012年3月20-22日 浙江·温州国际博览中心

中国（华东)国际表面处理工艺、技术装备及材料展历经三载的培育，成为表面处理、电镀工业专业化最强的品牌展，为浙江乃至华东地区表面工程、电镀工业发展提供了一站式合作交流平台。

同期将举办“浙江工业污水、污泥处理技术及设备展览会”

10.表面工程技术简介 篇十

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11.通信技术简介 篇十一

所谓通信，最简单的理解，也是最基本的理解，就是人与人沟通的方法。无论是现在的电话，还是网络，解决的最基本的问题，实际还是人与人的沟通。现代通信技术，就是随着科技的不断发展，如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式，让人与人的沟通变得更为便捷，有效。这是一门系统的学科，目前炙手可热的3G就是其中的重要课题。

信息是无时无处不存在的。在日常生活中，我们从电视或收音机里收视或收听的天气预报就是信息。当人们了解到天气变化时，就可以决定穿衣多少或者是否携带雨具。至于在经济、政治、军事等活动中，信息就更为重要了。通信是为信息服务的，通信技术的任务就是要高速度、高质量、准确、及时、安全可靠地传递和交换各种形式的信息。

通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。不论是在国际还是在国内都是如此。这是人类进入信息社会的重要标志之一。通信就是互通信息。从这个意义上来说，通信在远古的时代就已存在。人之间的对话是通信，用手势表达情绪也可算是通信。以后用烽火传递战事情况是通信，快马与驿站传送文件当然也可是通信。现代的通信一般是指电信，国际上称为远程通信。

19世纪以前，漫长的历史时期内，人类传递信息主要依靠人力、畜力，也曾使用信鸽或借助烽火等方式来实现。这些通信方式效率极低，都受到地理距离及地理障碍的极大限制。

1844年，美国人莫尔斯发明了莫尔斯电码，并在电报机上传递了第一条电报，大大缩小了通信时空的差距。1876年贝尔发明了电话，首次使相距数百米的两个人可以直接清晰地进行对话。随着社会的发展，人们对信息传递和交换的要求越来越高，通信技术得到了迅猛的发展。现代通信技术，一般是指电信，国际上称为远程通信。随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移，交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分株的数据交换和宽带交换，以及适应下一代网络基于IP的业务综合特点的软交换方向发展。信息传输技术主要包括光纤通信，数字微波通信，卫星通信，移动通信以及图像通信。

12.表面工程技术简介 篇十二

试论火星表面钻探取样的难点与关键技术

文章简述了火星钻探取样的.意义与现状,重点讨论了火星钻探取样必然面对的能源、钻机质量、取样设备润滑、保证钻进所需的压力、钻头排除岩粉与冷却和取样可靠性等难题,并针对这些难题提出了可用于火星钻探取样的若干关键技术.

作 者：沈立军 刘维骞 李宁 作者单位：中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏,徐州,221116刊 名：中国西部科技英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA年，卷(期)：8(20)分类号：P1关键词：火星探测 钻探取样 取样难点 关键技术

13.轧辊表面激光处理技术的研究进展 篇十三

作为结构材料,金属材料将在相当长的时期内在各行各业占有相当重要的地位。在现有的工艺条件下,合金化及热处理方法已经使金属材料的强度和韧性达到了较好的配合。为了更进一步提高金属材料的使用性能,在强韧化基体的基础上,发展了诸如感应加热淬火、热喷涂等表面强化手段。激光表面处理是金属材料表面强化的重要方法之一,始于20世纪60年代,具有加热速度快、热效率高、加热范围及热变形小等特点,受到了材料研究工作者的广泛关注。

1 轧辊材质及其工作条件

1.1 轧辊材质

为了满足高产、优质、低消耗的需要,轧制生产要求轧辊具有高强度、高硬度、耐高温、耐冲击、耐磨损和抗热龟裂等性能[1,2]。对于一种轧辊材质,同时满足这些要求很困难,因此研制出多种轧辊材质。轧辊一般可分为铸铁轧辊(含碳量2%以上)、半钢轧辊(含碳量1.5%以上)和钢轧辊(含碳量0.8%以上)。

铸铁轧辊突出的优点是硬度高、耐磨性好、表面光滑、制造方法简单和成本低,缺点是质脆、强度低、耐冲击性能差。高铬铸铁轧辊[3]是一种高耐磨性的高合金白口铁,不仅具有良好的耐磨性,还有较高的硬度,基体为奥氏体、马氏体,因而其硬度和韧性结合较好。此外它还有较好的抗热裂性能,原因是轧辊表面生成一层致密且有韧性的铬的氧化膜,能减少热裂纹的数量和深度。

钢轧辊的优点是强度高、韧性好、咬入轧件的能力强,缺点是硬度一般较铸铁辊低。为提高硬度需要在钢中加入较多的合金元素,一般作为热轧辊材料使用的高速钢,其组织含有10%～15%具有极高硬度和高温稳定性的碳化物,所以在高温下工作能保持较高的强度和硬度。钢轧辊工作层硬度高,可达80～85HS,具有较好的耐磨性和抗热裂性,轧辊表面不易出现热裂纹,一般无剥落现象。

半钢轧辊是近年来出现的新型轧辊材质,其碳含量介于铸铁和铸钢之间,杂质含量较低,具有过共析组织。经过锻造和热处理后,可得到均匀分散析出的极微细的高硬度碳化物。因此,它具有耐热龟裂、耐磨和强韧性3方面的综合性能。

1.2 轧辊工作条件

在板材冷轧过程中[4],轧制金属的变形抗力远远高于热轧。在咬入阶段,轧辊表面要承受超过10000MPa的巨大压力,同时冷轧辊表面还要承受由于摩擦引起的剪应力。为了满足使用要求,冷轧辊必须具有约2000MPa的抗拉强度以及高纯净度(即无内部夹杂)、均匀的内部组织。除了要承受很大的轧制循环应力、强力摩擦和挤压外,瞬间高温和强烈冲击载荷、轧件的焊缝、夹杂以及边裂等也对轧辊有影响。

热轧机轧辊的工作环境更为恶劣[5]:轧辊与高温轧件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力,轧制负荷引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。热轧过程中,高温轧材的热辐射及其表面氧化层热传导使轧辊温度升高,而硬度较高的氧化铁皮还会引起轧辊表面磨损。一些其它因素也可能引起轧辊表面产生鱼鳞、材料电化学迁移等,混入孔型的冷却水还将产生流体静压力。轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理,或轧制时卡钢等造成局部发热引起热冲击等,都易使轧辊失效。

1.3 轧辊工作中自身的损伤

轧辊主要失效形式是辊面剥落。局部过热导致的热应力和组织应力[3]会造成冷轧辊表面裂纹。冷轧辊在前一轧役产生的裂纹若没有完全清除,在后一轧役中会很快形成大而深的剥落,由这种裂纹导致剥落是冷轧辊早期失效最主要的原因[6,7]。热轧辊裂纹是由于热循环应力、拉应力及塑性应变等多种因素造成的,塑性应变使裂纹出现,拉应力使其扩展[8]。

另一种失效形式是辊面磨损。通过对轧制区摩擦学特点和轧辊工作环境的分析可以看出,轧辊磨损非常复杂,疲劳磨损、腐蚀磨损、粘着磨损、磨粘磨损、微动磨损等几种磨损形式同时存在,交替作用[9,10]。

此外特别提出高温对轧辊的主要破坏作用:(1)高温会使轧辊产生热疲劳和热磨损;(2)轧辊各区域受热不同时所产生的轧辊损坏程度也不同;(3)环境高温将加速轧辊轴承及其润滑和防水密封件的损坏;(4)高温下,轧辊将失去其原有的力学性能和抗磨损性能。

2 轧辊激光表面处理技术

轧辊的表面处理技术主要包括轧辊表面的感应加热淬火技术、堆焊技术、热喷涂技术、热喷焊技术和激光表面改性技术等。

感应加热淬火技术利用高频交流磁场,工件表面被迅速加热到钢的相变临界温度之上,然后在冷却介质中快速冷却获得马氏体。由于感应加热局限于表层一定深度内,工艺设备的成本较高,不能保证所有淬火面都能获得均匀的表面淬火层等,从而使其发展受到一定限制。

堆焊技术是轧辊修复领域里研究最多的技术[11]。堆焊修复技术虽然能保证耐磨性,但工艺复杂,生产率低,劳动条件差,基体内残余应力大,轧辊在堆焊时容易产生气孔、裂缝、夹渣、焊瘤和脱落。

热喷涂技术是将喷涂材料熔化或半熔化,并高速喷涂在基体表面形成微冶金结合或者机械结合的涂层制备技术。该技术的主要局限性是涂层与基材结合强度较低,结合机理主要为机械结合,涂层存在孔隙和残余应力,韧性差、切削加工性较差。另外热喷涂热效率低,材料利用率低,而且在操作过程中存在一些危害因素。

热喷焊技术能实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合,热喷焊层组织致密,冶金缺陷少,喷焊层与基材为冶金结合,结合强度高,一般是热喷涂的10倍。该技术的缺点是热喷焊材料必须与基材相匹配,喷焊材料和基材范围比热喷涂窄得多,且热喷焊工艺中基材的变形比热喷涂大得多。

激光强化[12]是利用高密度的能量输入,使轧辊表面瞬时达到高温,而后随着激光束的移动,表面温度又快速下降,从而造成轧辊表面的组织改性。其特点为:激光功率密度大,用激光束强化金属加热速度快,基体自冷速度高;输入热量少,工件处理后的热变形很小;强化区组织高度细化、强化效果超乎常规;利用点加工或线扫描加工方式可以获得软硬相间、强韧兼顾的离散强化表层;加热不受外界磁场的影响;能精确控制加工条件,可以实现在线加工,易于与计算机联接,实现自动化操作[13]。激光淬火、激光重熔、激光合金化、激光熔覆等技术已应用于轧辊表面的强化和修复。

2.1 激光淬火与重熔技术

激光淬火即激光相变硬化是指以激光作为热源的淬火,以高能量密度激光束快速扫描工件,金属表层温度以极快速度上升至高于材料相变临界温度而低于材料熔点;当激光束离开,冷基体使表层金属又以相当快的速度冷却完成相变转化过程,从而实现工件的自冷淬火,获得较常规淬火高15%～20%的表面硬度。其优点主要体现在:加工效率高、耐磨性更好、零件变形小、零件疲劳强度好、加工柔性好、自动化程度高、对环境污染小。激光淬火的不足之处在于硬化层深较浅。

姚建华等[14]对40Cr结构钢进行了大面积激光相变硬化硬度分布特征研究,得出其硬化带平均深度为0.5mm、平均硬度达到HV700、整个硬化带层深比较均匀的结论。张国栋等[15]对高镍铬无限冷硬铸铁轧辊用钢进行了激光相变硬化处理,结果表明相变硬化层由熔化区和淬硬区组成,其中熔化区主要由残余奥氏体组成,以树枝晶和胞晶形式存在;而淬硬区含有大量的快冷马氏体和未完全溶解的碳化物,以及少量的残余奥氏体。由此高镍铬无限冷硬铸铁轧辊用钢的硬度和耐磨性能得到了大幅度提高。

激光重熔是指光束照射材料使其表面层熔化,然后依靠基体冷却快速凝固结晶。激光熔凝可获得2～3mm的硬化层,典型组织为超细化、过饱和的马氏体和高度弥散、均匀分布的碳化物强化相颗粒。凝固组织成分偏析减少,呈现较高的压应力状态,从而很大程度上增强了材料表层的耐磨性和耐蚀性。激光熔凝技术处理轧辊要求熔凝层比激光淬火层的总硬化层深度深,硬度要高。

张来启等[16]分别按轧钢量、磨损量计算,发现球墨铸铁和白口铸铁激光重熔热轧辊的寿命分别比原来延长50%和15.6%～23.4%。赵玉珍等[17]在高碳高合金钢Cr12表面进行了激光重熔处理后获得超细化的枝晶组织,其抗弯强度和耐磨性显著提高。在抗弯试验和磨损过程中,熔凝层内的奥氏体含量大幅度降低,并出现了大量层错和位错团。75CrMnMo铸钢轧辊经激光重熔处理后,横截面组织为熔凝和相变硬化区(马氏体+大量残余奥氏体+碳化物)、过渡区(高温回火组织)及母材(回火索氏体+大块专或条状碳化物),其硬化区深度可达2mm,表层硬度可达70～85HSD,过钢量也有大幅提高[18]。

2.2 激光合金化技术

激光合金化是用激光照射被覆纯金属或合金涂层的工件表面,加热到一定固态温度或形成一层较薄的熔区,通过合金元素扩散,得到表面合金化层进而达到改善材料表面的力学、物理和化学性能的目的[19,20]。激光合金化可以采用镀层、涂敷粉末或薄膜[21],即用离子注入及其化学热处理方法,将所要求的合金元素涂敷到金属表面上,在强激光作用下,表面合金的成分在宏观上基本均匀。在合金化组元的选择上既有Cr、Ni、Mo等金属元素,又有C、N、B、Si等非金属元素,还有碳化物、氧化物、氮化物等难熔质点[22]。

激光合金化中加入的元素与基材一起熔化,并混入融化的基材中形成一种新的合金,其成分既不同于外加合金,又不同于基材。所以利用激光表面合金化技术可在一些表面性能差、价格便宜的基体金属表面制出耐磨、耐蚀、耐高温的表面合金,用于取代昂贵的整体合金,节约贵重金属材料和战略材料,使廉价合金获得更广泛的应用,从而大幅度降低成本。另外,还可用它制造在性能上与传统冶金方法所得合金根本不同的表面合金,如国外采用激光表面合金化工艺研制超导合金MoN、MoC和V3Si等[23]。这种技术应用于冷轧辊表面,不仅可以改善轧辊表面的性能,减少轧辊在使用中的重淬次数,而且还可以制作不同表面形貌的轧辊,以满足生产的需要。

郑克全等利用高功率CO2激光束在45#钢表面添加碳和钛元素[24],能在45#钢表面生成含有TiC硬质化合物的合金层;并且,生成新物相的多少与添加合金元素种类、合金元素之间的比例和处理条件有关;合金元素在激光合金化处理中因熔度较高、分布均匀、晶粒细化程度高,而能生成多种硬质物相是提高合金层性能的重要原因。逄淑杰等在T8钢表面采用Ni60合金粉进行激光合金化处理[25],在基体表面形成了包含Ni2 Si、Ni4B3、CrB2、Cr7C3、Cr23C6和Fe3C等多种物相的合金层,这些物相的生成对表面强化起着重要作用,合金层内合金元素在奥氏体、铁素体和马氏体中起到固溶强化作用,以及合金层内残余奥氏体的存在等使得表面硬度和耐磨性都得到了提高。马颖等[26]通过对高磷铸铁表面进行以镍基合金粉末为主的激光合金化处理,在工艺参数适当时,镍铬硼硅粉末能很好地溶于基材中,形成了明显的合金层与过渡区,溶入的合金元素大多以化合物或固溶体的形式存在,合金层与基材结合良好,未见宏观及微观裂纹,表面硬化层的硬度值大幅度提高,并使耐磨性提高了5～7倍。

激光合金化存在的突出问题之一是合金化组织不均匀[27]:一是合金化熔池内的组织不均匀,在其横截面内出现了组织梯度;二是熔池内的宏观组织不均匀;三是存在大面积合金化的搭接区。常见的复合组织特征有3种,即平面晶、胞状晶+胞状树枝晶+树枝晶;胞状晶+胞状树枝晶+树枝晶;胞状树枝晶+树枝晶。激光合金化宏观组织不均匀性的主要原因是激光作用下合金熔池内的熔体对流运动,并未使合金元素在熔池内均匀混合,其均匀程度受到合金化工艺参数、合金熔体及其流体力学特性的综合控制。目前这方面已有人进行研究,但尚不深入。

另外对合金化层的成分还不能做到精确控制,激光熔化过程中各元素烧损系数的系统测定及元素溶入量的精确控制问题仍未解决。在激光合金化过程中,如果工艺控制不严格将造成合金元素烧损,即高温下合金元素的氧化,导致产生合金化层内合金元素分布不均匀的现象。

2.3 激光熔覆技术

激光熔覆亦称激光熔覆或激光包覆[28],是目前处于研究、开发阶段的一种新型表面改性技术,通过在基体表面添加合金粉末或陶瓷粉末等熔覆材料,并利用高能量密度的激光束使之与基体表面薄层一起熔化,光束移开后自激冷却,在基体表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层,从而达到恢复几何尺寸、强化表面的修复目的。激光熔覆组织是一种典型的快速凝固非平衡组织,与熔覆材料、工艺参数密切相关,其一般特征是组织细小均匀,基体固溶度大大扩展或形成亚稳相,并且由于熔覆层与基体呈现原子冶金结合,金属表面能获得高的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温和抗氧化等优异的综合性能。

激光熔覆可以在低成本材料上制成高性能表面,代替大量高级合金,以节约贵重、稀有金属材料,降低能耗。经激光涂覆的材料可大量应用于局部易磨损、冲击、剥蚀、氧化、腐蚀及局部要求特殊性能(局部光敏、热敏、超导、强磁性能)的零部件,如轧辊孔型和局部掉块的修复。在轧辊表面涂覆高硬度、耐磨损、抗腐蚀、耐高温的材料,可以提高表面的综合力学性能。与传统的喷涂复合方法相比,激光熔覆具有如下优点:热输入和畸变较小;与基体呈冶金结合;冷却速度快(高达106K/s),组织具有快速凝固的典型特征;粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔覆高熔点合金;覆层成分、稀释率及覆层尺寸可控,易实现选区熔覆;工艺过程易实现自动化。

按熔覆层材料的添加方式,激光熔覆修复的工艺方法主要有预置粉末法和同步送粉法2种。预置粉末法是将要熔覆的材料通过热喷涂、电镀、化学镀、等离子喷涂和粘接等方法预置于金属表面,然后经激光照射至熔化;同步送粉法是将粉末直接喷在激光辐射所形成的移动熔池上,熔覆层一次性形成。前者工艺简单、操作灵活,但不易控制基体熔深,稀释度较大;后者工艺参数易控制,熔顶层质量较好,生产效率高,但需配备计量精确的送粉装置,对粉末也有特殊要求。

激光熔覆材料合金成分的设计是目前研究的主要方向之一[29]:激光熔覆采用的熔覆材料主要沿用传统的喷涂系列合金,已不能满足生产实际的需要。因此,研究和开发符合资源的新型优化配置、满足性能要求的熔覆材料将是当务之急。各国学者在此方面做了有益的探索,但尚未系列化和标准化,还未能实现按性能要求定量设计合金的成分。

按涂层的功能类型,目前激光熔覆的涂层材料体系分类如下[30]。

(1)耐磨涂层:由于钴基、镍基、铁基自熔合金熔覆后均有较好的耐磨性,其中尤以镍基自熔合金价廉且有一定的耐蚀性和高温自润滑作用而倍受重视。在Ni-Cr-B-Si系自熔合金中加入WC、TiC、SiC、B4C等高熔点的超硬陶瓷颗粒形成复合涂层,可大大提高涂层的硬度和耐磨性,平均硬度达HV1000～1400。

(2)耐蚀涂层:以Ni基自熔合金和不锈钢为基含SiC、B4C等的复合涂层具有良好的耐腐蚀能力。此外非晶态合金具有很好的电化学“钝化”作用,非常适合作耐蚀涂层;激光熔覆的快速凝固过程使之成为生产非晶态合金涂层的有效手段。

(3)热障涂层:含SiO2、ZrO2、Al2O3等氧化物陶瓷颗粒的金属基复合涂层或纯陶瓷涂层用作热障保护层是目前激光熔覆研究中的热点之一。为了解决纯陶瓷涂层中的裂纹及实现与金属基体的高强结合,使用中间过渡层并在陶瓷层中加入低熔点高膨胀系数的CaO、SiO2、TiO2等松弛应力是成功的经验。

(4)抗氧化涂层:抗高温氧化涂层在火箭发动机的高温部件上等高科技领域有着广阔的应用前景。激光熔覆中研究较多的是MCrAlY系列合金涂层,其中M代表Ni、Co等过渡族元素。稀土元素的加入能进一步细化组织、稳定晶界和减缓内扩散,增强涂层的抗高温腐蚀能力。

(5)生物涂层:Ti基HAP复合材料以及含Ca、P的生物玻璃陶瓷涂层是激光熔覆中刚刚起步的研究方向。生物金属材料如Ti基合金等虽然具有比强度高、韧性好、无毒等优良性能,但一般都不具备生物活性和相容性。因此,在金属材料表面激光熔覆生物陶瓷涂层是大有可为的发展方向。

梅运宏[31]使用塑性好、极易与其它合金结合的DL-1镍基粉末对球墨铸铁轧辊样块进行激光熔覆试验,共熔覆3层,总厚度为2.7mm;对样块进行探伤检验,发现熔覆层并无任何缺陷;分析3次冶金结合区域,观察到金相组织的转变为球铁区—珠光体区—粗大铁素体加少量珠光体的混合区。

晁明举等[32]在常用的中碳钢(45#钢)基材上,激光熔覆添加适量CaO的G112镍华合金粉末,获得成形良好、无宏观裂纹、组织致密细化、耐磨性较好的熔覆层。在CaO质量分数为1%、激光功率为1kW、扫描速度为3mm/s时可以获得质量较好的熔覆层。

谢学兵等[33]采用自配Fe、B4C、硅铁稀土(FeSiLa)混合粉末在45#钢基体上进行激光熔覆实验,获得了表面质量良好的熔覆层,找出了熔覆层耐磨性能最佳时稀土La的含量。结果表明,适量的稀土La加入到硼铁激光熔覆层中能起到脱氧、脱硫、细化FeZB晶粒的作用,还能减少熔覆层微缺陷的产生。

随着工艺研究的深入,获得复合覆层乃至梯度功能覆层是值得注意的研究趋势。欧阳家虎等在45#钢上熔覆了镍基复合耐磨层;裴宇韬等在2Cr13钢基体上涂覆了ZrO2与Ni合金的混合粉末,形成了分层复合覆层。HaudeI651采用水溶胶系统熔覆碳化物,可得到较厚又非常致密的复合涂层。Abboud等分别在Ni和Fe基合金上熔覆镍铝涂层和铁铝涂层,得到了3层厚达4mm的功能梯度涂层。

3 激光表面处理技术在轧辊中的应用前景

激光处理工艺方面,前人的研究大多集中于激光加工中各工艺参数对硬化层质量的影响以及对所得到的组织形貌的形成的解释上,有待于进一步研究的是激光处理的热力学和动力学,以揭示其本质规律。

在硬化层的质量控制方面,主要问题包括硬化层不均匀及裂纹的产生。在激光作用带搭接时搭接带会因回火软化而出现组织不均匀现象。另外,利用简单聚焦分流的光束进行处理时,材料经热处理后相变硬化带的形状为中央较深的月牙形,与希望获得一个均匀带的目的有较大的距离,在激光作用区内,边缘较中心散热快,造成表面各点温升不同,从而产生不均匀的硬化层。

在强化层的裂纹问题上,现有的研究仅对凝固裂纹(即铸造过程中的热裂纹)作了较深入的研究,而对凝固后所形成的裂纹(如在相界面等处,由于热应力或残余应力引起)未见报道。这也许是由于微观力学分析方面较为欠缺所引起的。

在涂层材料设计方面,目前还沿用热喷涂的合金设计,或在此基础上加以优化,以保证熔覆质量。应进一步结合材料各组成部分的热物性和物理相容性进行涂层材料设计。另外,针对本课题,按照激光熔覆熔池的冶金特点,研究和开发新型的激光熔覆轧辊专用合金粉末材料是急需解决的问题。

4 结束语

轧辊的修复一直是轧辊制造业甚至是整个冶金行业面临的重大问题。常规表面强化技术如感应加热淬火、电弧堆焊、热喷涂与喷焊等均不能有效提高轧辊表面高温磨损和抗开裂的能力。因此开发激光表面处理技术并进行轧辊表面的强化与修复意义十分重大。