表面技术在农机制造业中的应用

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欢迎访问e展厅 展厅 2 育苗/种植机械展厅 播种机, 插秧机, ... 1.表面技术在农机制造业中的地位和作用 表面技术对于提高零部件的表面综合机械物理性能，改善产品的性能、使用寿命，增强产品的竞争能力起着至关重要的作用。 农业机械量大面广，种类繁多，每年由于表面破坏和失效带来的损失非常巨大。资料表明，农机产品的失效破坏，约有60%是由零件表面的腐蚀和磨损造成的。如耕作、播种和收获机械的许多零部件，直接与土壤接触，其腐蚀和磨损相当严重，导致故障增多、生产率下降，作业成本明显上升。在饮料加工机械中，粉碎机的锤片高速旋转，撞击物料，导致锤片磨损严重，寿命较低。特别是大型粉碎机，磨损后维修成本高，而停工造成的损失更大，既增加了饲料的成本，也影响了机具的推广使用。农用动力中的气缸、气门、曲轴，因磨损和腐蚀常会导致功率下降，污染增加。各种农用泵、风机和叶片在表面磨损后，工作性能下降，寿命降低。因此，在农机行业中大力推广先进、实用的表面技术，可显著提高零部件的抗氧化、耐腐蚀、耐磨损和耐疲劳性能，能最大限度地延长农机具的使用寿命。对于已损坏的产品，采用表面修复工艺，可大大节省资金，经济效益十分显著。 2.表面技术的构成 表面技术是利用各种物理、化学、电化学和光学等工艺方法，使材料表面获得特殊的成分、组织结构、几何形貌及综合机械物理性能，以提高其耐磨损、耐腐蚀、耐热、耐疲劳、抗氧化、耐辐射能力并赋予其光、热、电、磁等特殊功能，从而达到提高产品质量与性能和延长使用寿命的目的。按其工艺方法可以分为以下3种。 （1）表面覆层技术 覆层材料以原子、离子、分子、宏观颗粒形态或整体形态施加到基体上形成具有各种特殊功能的覆盖（涂层），实现用极少量的材料就可起到大量的昂贵的整体材料所能起到的作用。该技术包括化学镀、电镀以及物理、化学气相沉积、等离子沉积技术、等离子喷涂和电弧喷涂等颗粒沉积技术。 （2）表面处理与改性技术 针对基本材料的表面，通过离子注入、渗入，或以化学、光及热处理方式，使其表面层组织结构成分发生变化形成与基体材料机械物理性能截然不同的表面改性层，主要包括传统的渗碳、渗氮、渗硼和激光表面处理等。 （3）表面复合处理技术 利用表面加工技术，辅以表面覆层处理和改性技术，对零件进行复合处理，如激光综合加工技术。 3.农机行业表面技术发展现状分析 表面技术作为一门先进的制造技术，涉及的学科领域十分宽广，目前已形成庞大的技术体系。农机行业得到推广应用的主要是表面热处理和化学处理（渗碳、渗氮、渗硼）。由于其工艺复杂、制造成本高，在进行推广与应用时受到了行业与部门的制约。另外，任何一种表面工艺技术都有其独特的优越性和受一定应用范围的限制，农机行业无力进行表面技术系统性研究，从而使其作用难以发挥。同时表面技术作为制造业基础工艺也未引起农机行业的足够重视，而一些采用先进表面工艺的部门，由于技术力量薄弱，往往是提高了产品质量却加大了制造成本，进而影响了表面技术的推广和运用。 4.关于发展表面技术的对策和建议 （1）优先发展电弧喷涂技术 电弧喷涂是以两根丝状金属喷涂材料在喷枪端部短路产生的电弧为热源，将熔化的金属丝用压缩空气气流雾化呈微熔滴，高速喷射到工件表面形成喷涂层的一种工艺。其主要特点： ①性能优异。在不提高工件温度、不使用贵重底材的情况下，可获得高的涂层性能和结合强度。 ②效率高。单位时间喷涂金属的质量大。 ③经济性好。能源利用率高，其设备投资和使用费用较低。④安全可靠。电弧喷涂技术仅用电和压缩空气，不用氧气、乙炔等助燃易燃气体，安全性高。 鉴于农机行业技术力量相对薄弱，农机产品繁杂、分散，农机行业收益较低，电弧喷涂技术应作为农机制造业优先发展的表面技术。 （2）研究推广激光淬火技术 激光具有高方向性、高亮度性及单色性的特点。激光表面淬火是将激光束直接照射到工件表面，使工件表面迅速升温到临界点，然后停止或移开激光束，热量从工件表面向基体内部快速传导，表面得以急剧冷却，实现自冷淬火。 它的优点： ①表面硬化层硬度高，耐磨性好。 ②工件变形极小，特别适合于长件、薄件及精细零件的表面强化。 ③只对工件的关键部位做局部处理，大大节省能源。 ④实行自冷淬火，无需淬火液，无公害，劳动条件好。 激光淬火技术近年来发展很快，要通过确定典型产品，选择合理的工艺参数，逐步推广到农机制造业中。 （3）重视表面工程的系统研究 表面工程是以“表面”和“界面”为研究核心，根据材料表面的失效机制，以应用各种表面工程技术及其复合为特点，以多个学科交叉、综合为特色，逐步发展起来的新兴学科。表面工程的研究内容包括表面工程基础理论、表面技术及复合表面技术、表面加工技术、表面质量检测与控制和表面技术设计。笔者认为，农机行业主管部门应通过政策引导和组织协调、关键技术的研究开发与推广应用，强化树立行业管理及技术人员的表面质量意识，建立农机行业的表面技术中心、技术推广中心和技术培训中心，加强产学研联合，对农机行业应用表面技术进行系统的规划与研究，确定阶段性目标，重点突破，逐步形成完整的农机表面工程体系。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/9/2007)