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工業製造

探討分析激光熔覆技術如何應用於曲軸修複

星之球激光 來源:光電論壇2014-01-17 我要評論(0 )   

激光熔覆技術興(xing) 起於(yu) 20 世紀80 年代。它是利用具有高能密度的激光束使某種特殊性能的材料熔覆在基體(ti) 材料表麵與(yu) 基材相互熔合,材料表麵與(yu) 基材相互熔合,形成與(yu) 基體(ti) 成分和...

    激光熔覆技術興(xing) 起於(yu) 20 世紀80 年代。它是利用具有高能密度的激光束使某種特殊性能的材料熔覆在基體(ti) 材料表麵與(yu) 基材相互熔合,材料表麵與(yu) 基材相互熔合,形成與(yu) 基體(ti) 成分和性能完全不同的合金熔覆層。激光熔覆的作用不僅(jin) 僅(jin) 是提高材料表麵層的性能,而且還能賦予它新的性能,並降低製造成本和能耗節約有限的戰略金屬元素。

    1 石油化工設備修複的特點

    1.1 石油化工生產(chan) 的特性

    現代化的石化工業(ye) 采用連續化大生產(chan) 模式,上、下遊裝置的工序緊密相聯,每個(ge) 裝置生產(chan) 的安穩性直接影響到上、下遊裝置能否安穩生產(chan) ,這對使用設備的可靠性、安全性、完好性提出了很高的要求。

    1.2 石油化工設備損壞的原因

    在石化行業(ye) 中,由於(yu) 機器設備長期在惡劣環境下工作,容易導致零部件的腐蝕、磨損。典型的易失效零部件包括葉輪、大型轉子的軸頸、輪盤、軸套、軸瓦等,其中許多零件價(jia) 格昂貴,涉及的零部件品種很多,形狀複雜,工況差異較大。還有大型發電機組的大型轉子、動葉片與(yu) 靜葉片都是需要進行強化或者修複。

    1.3 激光熔覆修複設備的優(you) 點

    大型轉子和軸類零件采用激光熔覆技術進行修複,不需要預熱工件,就可以恢複軸頸的尺寸,而且後續加工量小,不產(chan) 生冶金裂紋,硬度可以達到HRC60 以上。有關(guan) 資料表明,修複後的部件強度可達到原強度的90 % 以上,其修複費用不到重置價(jia) 格的1/5,更重要的是縮短了維修時間,解決(jue) 了石化行業(ye) 中重大成套設備連續可靠運行所必須解決(jue) 的轉動部件快速搶修難題。另外,對關(guan) 鍵部件表麵通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金,可以在零部件表麵不變形的情況下大大了提高零部件的使用壽命;對模具表麵進行激光熔覆處理,不僅(jin) 提高模具強度,還可以降低2/3的製造成本,縮短4/5 的製造周期。

    2 曲軸損壞的原因

    2.1 磨損

    曲軸磨損部位主要是主軸頸和連杆軸須。發動機工作時,連杆軸頸所受的綜合作用力始終作用在連杆軸頸的內(nei) 側(ce) ,方向沿曲軸半徑向外,造成連杆軸頸內(nei) 側(ce) 磨損最大,形成橢圓形。此外,連杆彎曲、氣缸中心線與(yu) 曲軸中心線不垂直等原因,都會(hui) 使軸頸沿軸向受力不均,而使磨損偏斜。

    2.2 擦傷(shang) 或者燒傷(shang)

    曲軸表麵還有可能出現擦傷(shang) 與(yu) 燒傷(shang) 。擦傷(shang) 主要是由於(yu) 機油不清潔,其中較大的堅硬機械雜質在軸頸表麵刻劃引起的;軸頸表麵的燒傷(shang) 是由於(yu) 燒瓦引起的,燒瓦主要是由於(yu) 潤滑不足、機油過稀、油路阻塞等原因造成的。

    2010年以來,工程機械行業(ye) 市場狀況急轉,利潤大幅“跳水”。 受2008年經濟刺激政策的影響,企業(ye) 產(chan) 能大幅擴張,導致現在企業(ye) 麵臨(lin) 去產(chan) 能和去庫存的雙重壓力。宏觀經濟低迷、市場需求不旺也暴露出工程機械產(chan) 品同質化的問題。有專(zhuan) 家講, 製造業(ye) 企業(ye) 創新能力不足,其“一窩蜂”的經營理念導致產(chan) 品同質化現象嚴(yan) 重,從(cong) 而造成行業(ye) 產(chan) 能過剩,企業(ye) 競爭(zheng) 力降低。“商品賣不出去,一旦遇上市場低迷,企業(ye) 就將處於(yu) 低利潤甚至虧(kui) 損的境地。”沒有夕陽的產(chan) 業(ye) ,隻有夕陽的企業(ye) 。市場狀況短期之內(nei) 難以轉變,工程機械企業(ye) 積極調整企業(ye) 資本結構,推進產(chan) 業(ye) 升級才是王道。

    轉型升級刻不容緩

    全國人大代表王金富表示:“中國製造業(ye) 已經走到了一個(ge) 重要關(guan) 口,高端轉型、產(chan) 業(ye) 升級刻不容緩”。 中國製造業(ye) 一個(ge) 不爭(zheng) 的事實已經擺在我們(men) 麵前,中國製造業(ye) 將在未來的發展中遭遇拐點,要麽(me) 走產(chan) 業(ye) 升級的道路,向製造業(ye) 供應鏈和價(jia) 值鏈的高端延伸,要麽(me) 被成本更低的地區和國家所取代。以中國周邊的越南、印度等新興(xing) 發展中國家為(wei) 例,其追趕競爭(zheng) 勢頭已經令“中國製造”在比較成本上日趨“式微”;加上美歐等發達國家“再工業(ye) 化”的製造業(ye) “回歸”擠壓堵截,中國“世界工廠”這個(ge) 地位恐將遭遇嚴(yan) 峻考驗。而工程機械行業(ye) 多種核心零部件尚不具備自主研發製造能力,市場前景堪憂。中國工程機械工業(ye) 協會(hui) 數據顯示,國內(nei) 13家主要企業(ye) 2012年整體(ti) 銷售收入是3698.6億(yi) 元,比2011年下降了3.68%;利潤則減少了223.43億(yi) 元,降幅達到34.1%。工程機械行業(ye) 2012年給出的成績已經為(wei) 行業(ye) 敲響了警鍾,轉型升級勢在必行。

    提高工程機械產(chan) 品科附加值

    隻有走轉型升級的道路才能改變工程機械行業(ye) 產(chan) 品同質化嚴(yan) 重現象。眾(zhong) 所周知,不僅(jin) 工程機械產(chan) 品,“中國製造”都因產(chan) 品技術含量低,附加值低而飽受詬病。而提高工程機械產(chan) 品附加值,應從(cong) 以下幾個(ge) 方麵入手。

    一是製造企業(ye) 要從(cong) 提升工程機械的製造工藝入手,加大科技研發和技術更新的力度,淘汰陳舊加工設備和工藝,同時也應不斷的吸收消化國內(nei) 外的先進製造技術,重點開發設計製造所應用的先進技術和數字化加工工藝,利用先進的科技檢測手段從(cong) 源頭上提高工程機械的質量,讓中國工程機械的設計、製造技術上升到一個(ge) 新的台階。目前我國的工程機械產(chan) 品質量依然具備很大的提升空間,還有很多基礎工作需要去做。企業(ye) 隻有深耕現有的產(chan) 品,提高產(chan) 品的整體(ti) 質量,在可靠性和技術升級方麵下功夫。

    二是要利用現有科技技術發展,開發適應工程施工和礦山開采的現代化工程機械,掌控前沿科技,將領先技術如微控技術、遙控技術、聲控技術、光控技術、雷達測控技術、電磁技術、傳(chuan) 感器技術和衛星遙感技術等應用在工程機械上,使中國工程機械擺脫傻、大、粗的局麵。中國製造企業(ye) 應大膽的向遠程控製和無人化方向發展,從(cong) 全球的工程機械的發展角度看下一輪工程機械的市場競爭(zheng) ,將是一場高新技術的搏殺,誰占領了這個(ge) 製高點誰將成為(wei) 這場戰爭(zheng) 的王者。因此工程機械研發和製造企業(ye) 還要重視高新技術的擁有權,把新技術、新產(chan) 品的專(zhuan) 利權掌握在自已手中。

    三是要從(cong) 高效、環保、節能角度出發,著重發展高效低耗產(chan) 品,節能減排將是末來工程機械的重要指標,因此工程機械行業(ye) 的參與(yu) 者都要樹立這一理念,工程機械定位在高效低耗的基礎上,將是一個(ge) 發展的亮點,必將帶來可觀豐(feng) 厚的效益增長點,下一個(ge) 工程機械產(chan) 品的領頭羊必將是釆用新能源作動力的新興(xing) 設備。在此同時也要考慮工程機械在作業(ye) 過程中對環境和人員安全所造成的危害,重點解決(jue) 噪音,震動和除塵的關(guan) 鍵技術,改善設備的安全性能,把對環境汙染和施工作業(ye) 人員危害降到最低,產(chan) 品“以人為(wei) 本”也是一個(ge) 被使用者選擇產(chan) 品的重要標準。

    雖然我國工程機械行業(ye) 已經取得不小的進步和發展,其中也不乏產(chan) 量居世界前列的產(chan) 品,但是我們(men) 也應該看到,工程機械行業(ye) 依然是大而不強,勞動生產(chan) 率及工業(ye) 增加值低,低水平生產(chan) 能力過剩,高水平生產(chan) 能力不足,技術創新能力相對薄弱,產(chan) 品技術含量和附加價(jia) 值較低。提高工程機械行業(ye) 在世界範圍內(nei) 的競爭(zheng) 力,工程機械企業(ye) 轉型升級,刻不容緩,勢在必行。#p#分頁標題#e#

    不同於(yu) 祁俊的謹慎觀點,中國工程機械工業(ye) 協會(hui) 秘書(shu) 長蘇子孟則在隨後的發言中總結了我國工程機械行業(ye) 發展所呈現出的六大亮點:

    第一、從(cong) 全局看,行業(ye) 在夯基礎、攻高端、強管理方麵已取得成效

    這其中,徐工集團以“基於(yu) 大型工程機械自主創新的徐工科技創新體(ti) 係工程”榮獲2012年度國家科學技術進步獎二等獎。同時,徐工集團8項成果分獲中國機械工業(ye) 科技進步一、二、三等獎。其中,徐工建機“1000噸、2000噸履帶起重機關(guan) 鍵技術及產(chan) 業(ye) 化”項目喜獲一等獎,徐工科技“大噸位裝載機及其核心技術的研發”、徐工築路“GR150M平地機”、徐工基礎“XZ3000水平定向鑽機”、徐工重型“多功能舉(ju) 高噴射消防車關(guan) 鍵技術攻關(guan) 及產(chan) 業(ye) 化”4項成果獲二等獎。中聯重科混凝土機械公司的《碳纖維複合材料臂架係列泵車及其關(guan) 鍵技術》項目,獲中國機械工業(ye) 科技進步一等獎。

    另外,行業(ye) 在“兩(liang) 化融合”方麵也取得了成就。工業(ye) 和信息化部公布了國家級信息化和工業(ye) 化深度融合示範企業(ye) (2012年)名單,其中徐工集團、中聯重科、三一重工、柳工機械、福田雷沃國際重工等工程機械企業(ye) 入選。

    第二、行業(ye) 得到了國家政策的大力支持,具體(ti) 包括:重大關(guan) 鍵零部件進口免稅政策的探討,關(guan) 鍵液壓件協同平台的建設,以及對企業(ye) 技術改造項目的支持等。

    近日,協同平台第一批對接項目已經啟動。經過國家工信部、中國工程機械工業(ye) 協會(hui) 、中國液氣密協會(hui) 及專(zhuan) 家的層層篩選,安徽博一憑借在液壓係統和液壓元件研發、生產(chan) 、製造方麵的優(you) 勢成功入選平台成員單位,並成為(wei) 幾家平台項目戰略合作簽約對接單位。

    第三、行業(ye) 去庫存工作取得較大進展

    以重卡行業(ye) 為(wei) 例,據媒體(ti) 報道,在經曆了2010~2011年年初的瘋狂後,行業(ye) 受累於(yu) 持續供過於(yu) 求的局麵,整車企業(ye) 的去庫存周期自2011年起已經持續了兩(liang) 年。如今,從(cong) 各方的調查來看,情況似乎正在好轉。近日,平安證券就表示,始於(yu) 2011年4月份的去庫存周期即將結束,重卡銷量降幅將逐季收窄,並預計在2013年的二季度同比轉正,而目前重卡行業(ye) 庫存的規模可能在12萬(wan) 輛左右,相當於(yu) 一個(ge) 銷售淡季的銷量。另據調查顯示,部分企業(ye) 經銷商的庫存已經處於(yu) 曆史低位,壓車現象正在逐步改善。事實上,部分重卡經銷商對於(yu) 在今年二季度消化掉2012年的存貨也頗有信心。有券商研究員表示,從(cong) 調研的結果來看,現在的庫存處於(yu) 一個(ge) 比較正常的水平,甚至2月份已經出現了補庫存的情況。

    第四、產(chan) 能增長過快的勢頭得到了抑製,企業(ye) 擴能勢頭減緩

    一些行業(ye) 企業(ye) 過去製定了三期工廠的建設計劃,最近都進行了修改,縮減成一期或者二期計劃。行業(ye) 企業(ye) 將主要精力放在技術改造以及科研開發上。

    第五、市場回暖信號增強

    雖然現在行業(ye) 企業(ye) 的新增訂單還沒有明顯見長,但環比已經開始出現增長。

    第六、國際市場預期增長

    在德國舉(ju) 行的慕尼黑工程機械展覽會(hui) ,去年有些企業(ye) 報名參加,後來中途退出,不過今年又恢複了參展。目前各參展商正在積極備戰,協會(hui) 的組織參展工作也正在有序進行中。這些都充分說明了業(ye) 內(nei) 企業(ye) 對國際市場的信心。

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