再制造是綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展的必然要求。進(jìn)入21世紀(jì)，保護(hù)地球環(huán)境、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國(guó)共同關(guān)心的話題。目前大力提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式是追求更大經(jīng)濟(jì)效益、更少資源消耗、更低環(huán)境污染和更多勞動(dòng)就業(yè)的一種先進(jìn)經(jīng)濟(jì)模式。
    再制造工程以節(jié)約資源、節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境為特色，可使廢舊資源中蘊(yùn)含的價(jià)值得到最大限度的開發(fā)和利用，緩解資源短缺與資源浪費(fèi)的矛盾，減少大量的失效、報(bào)廢產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害，是廢舊機(jī)電產(chǎn)品資源化的最佳形式和首選途徑，是節(jié)約資源的重要手段。再制造工程高度契合了國(guó)家構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略需求，并為其提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，大力開展綠色再制造工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的主要途徑之一。
    1　國(guó)內(nèi)外再制造發(fā)展形勢(shì)
    1.1　國(guó)內(nèi)外再制造發(fā)展
    20世紀(jì)初期，美國(guó)為了打破經(jīng)濟(jì)蕭條的困境，首次在汽車維修行業(yè)使用了再制造技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)后期，美國(guó)正式提出“再制造”。此后，其他工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開始大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)，目前在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已形成了重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球再制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過1000億美元，美國(guó)的再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，達(dá)到750億美元，其中汽車和工程機(jī)械等領(lǐng)域占2/3以上，約500億美元。就企業(yè)數(shù)量而言，全球約50%的再制造企業(yè)在美國(guó)，約30%在歐洲。美國(guó)和歐洲的再制造產(chǎn)品數(shù)量約為5億件，約占世界總量的80%。在再制造產(chǎn)業(yè)中，歷史最悠久和比例最大的是汽車行業(yè)，大約10%的轎車和卡車在其生命周期中需要更換一次發(fā)動(dòng)機(jī)，2005年全世界銷售了大約6000萬件再制造產(chǎn)品。
    我國(guó)的再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今已有十幾年。目前，我國(guó)在實(shí)踐的基礎(chǔ)上探索形成了以高新技術(shù)為支撐、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、自主創(chuàng)新的具有中國(guó)特色再制造模式。中國(guó)特色再制造模式注重基礎(chǔ)研究與工程實(shí)踐結(jié)合，創(chuàng)新發(fā)展了再制造關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了廢舊產(chǎn)品的再制造質(zhì)量控制體系，保證了再制造產(chǎn)品的性能和可靠性；注重企業(yè)需求與學(xué)科建設(shè)融合，提升企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)了國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。
    隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針的制定，極大地推動(dòng)了國(guó)內(nèi)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，部分高校及企業(yè)紛紛開展了對(duì)先進(jìn)再制造技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。為了響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，更好地滿足市場(chǎng)需求以及有效利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，洛陽大華重型機(jī)械有限公司成立了洛陽瑞克循環(huán)利用科技有限公司，與澳大利亞LaserBond公司合作開展了激光熔覆增材制造項(xiàng)目，建立了一條大功率激光熔覆自動(dòng)化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、盾構(gòu)機(jī)、電力機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械等大型成套設(shè)備及工程機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、模具等機(jī)械零部件的修復(fù)再制造。該項(xiàng)目可節(jié)能約60%，節(jié)材約70%，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境友好型社會(huì)的建立。
    1.2　再制造生產(chǎn)面臨的問題
    由于再制造使用的是經(jīng)過長(zhǎng)期服役的舊零部件，其損傷失效形式復(fù)雜多樣，殘余應(yīng)力、內(nèi)部裂紋和疲勞層的存在也導(dǎo)致壽命評(píng)估與服役周期復(fù)雜難測(cè)，再制造還要在保持廢舊零部件材質(zhì)和形狀基本不變的前提下，采用高技術(shù)恢復(fù)原產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到或超過原產(chǎn)品的性能指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)原產(chǎn)品的功能升級(jí)，同時(shí)，采用正規(guī)化、規(guī)�；�的加工手段，因此加工工藝更為復(fù)雜。
    1.3　再制造行業(yè)的發(fā)展模式
    從國(guó)內(nèi)外制造及再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程看，“技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”是一個(gè)普遍的發(fā)展模式。我國(guó)的再制造產(chǎn)業(yè)在這一環(huán)節(jié)上采取企業(yè)試點(diǎn)模式，總體上是分散化運(yùn)作，產(chǎn)業(yè)集群能力明顯不足。鑒于再制造產(chǎn)業(yè)獨(dú)特的技術(shù)和相應(yīng)的政策法規(guī)環(huán)境，建設(shè)再制造產(chǎn)業(yè)基地或園區(qū)成為再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要模式。這一模式總體遵從“技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)集聚化、集聚規(guī)�；�、規(guī)模園區(qū)化、園區(qū)科學(xué)化”的建設(shè)理念，既可以有效地彌補(bǔ)當(dāng)前再制造產(chǎn)業(yè)企業(yè)試點(diǎn)模式的不足，也可以帶動(dòng)多支點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過再制造產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè)，進(jìn)一步加速現(xiàn)代裝備制造業(yè)基地建設(shè)步伐，著力提升工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，切實(shí)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)制造和再制造產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
    2　激光再制造技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用
    2.1　激光加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    激光是20世紀(jì)的重大發(fā)明之一，具有巨大的技術(shù)潛力。激光加工是激光應(yīng)用最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，國(guó)外已開發(fā)出了20多種激光加工技術(shù)。激光的空間控制性和時(shí)間控制性很好，加工對(duì)象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動(dòng)化加工。激光加工系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動(dòng)化加工設(shè)備，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。
    激光加工技術(shù)是綠色再制造技術(shù)的重要支撐之一，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。激光加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在材料研發(fā)、工藝控制、加工系統(tǒng)智能化與機(jī)械化，以及新一代工業(yè)激光器研發(fā)等幾個(gè)方面。在材料研發(fā)方面，針對(duì)激光焊接、激光熔覆的材料種類，分別研制不同材料的激光焊接和熔覆材料及工藝。在工藝控制方面，對(duì)于激光焊接、熔覆而言，其發(fā)展趨勢(shì)是開發(fā)基于激光焊接、熔覆的在線監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)激光焊接、熔覆過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，研發(fā)與激光焊接、熔覆相配套的復(fù)合工藝(如激光-電弧復(fù)合焊接)，提高激光焊接、熔覆的效率。在加工系統(tǒng)智能化與機(jī)械化方面，系統(tǒng)集成不僅指加工本身，而且還帶有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋處理，加工系統(tǒng)智能化已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。為了提高激光焊接、切割、熔覆的工作效率，研發(fā)低成本智能化機(jī)器人并使其逐步得到推廣應(yīng)用是必由之路。
    2.2　激光表面改性技術(shù)
    激光表面改性技術(shù)是在普通基材表面實(shí)現(xiàn)高性能的表面改性技術(shù)之一。通過激光與材料表面的相互作用，可以改變表面性能。用激光淬火、合金化及熔覆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)耐磨性、耐蝕性及耐高溫性能。該技術(shù)克服了原來基材采用整體高合金帶來的制造工藝上的難題，實(shí)現(xiàn)了高性能低成本制造。針對(duì)不同工件、不同功能要求，采用不同的激光改性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工件的表面強(qiáng)化改性，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的表面處理工藝，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建立節(jié)約型社會(huì)起到重要作用。
    隨著我國(guó)制造業(yè)的崛起和發(fā)展，激光表面改性的市場(chǎng)需求正在快速增長(zhǎng)。在“十一五”期間，隨著大功率工業(yè)型CO2激光器及其成套設(shè)備的發(fā)展，使激光表面合金化技術(shù)、激光誘導(dǎo)沉積技術(shù)、激光熔覆技術(shù)等激光再制造技術(shù)獲得飛速發(fā)展，在先進(jìn)制造與再制造領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)提供技術(shù)支撐。
    2.2.1　激光熔覆技術(shù)
    激光熔覆是在工件表面加入熔覆材料(送粉、送絲等)，如圖1所示，通過高能激光加熱，使熔覆材料和基體表面薄層金屬熔化，此時(shí)靠工件自身的導(dǎo)熱，快速凝固為熔覆層，獲得工件所要求的具有各種特性的改性層或修復(fù)層。
    圖片
    圖1　激光熔覆示意
    激光熔覆加工過程依靠激光熔覆設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，主要包括激光器(CO2激光器、YAG激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器等)、送粉系統(tǒng)(送粉器、粉末傳輸通道和噴嘴)、激光加工平臺(tái)、多軸機(jī)器人(通過程序控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化熔覆工藝)、氣體保護(hù)系統(tǒng)、跟蹤檢測(cè)與反饋系統(tǒng)，如圖2所示。
    1.示教器　2.機(jī)器人控制系統(tǒng)　3.計(jì)算機(jī)　4.激光器
    5.光纖輸出口　6.焊接機(jī)器人　7.機(jī)械臂　8.傳導(dǎo)光纖
    9.視覺跟蹤器　10.加工平臺(tái)　11.送粉頭　12.激光鏡頭
    13.顯微輸出端　14.送粉系統(tǒng)　15.送氣系統(tǒng)
    激光熔覆技術(shù)同其他表面強(qiáng)化技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：
    (1)冷卻速度快，產(chǎn)生快速凝固組織，容易得到細(xì)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的新相；
    (2)熱輸入小，畸變小，熔覆層稀釋率低；
    (3)合金粉末選擇幾乎沒有任何限制；
    (4)針對(duì)復(fù)雜件及難以接近的區(qū)域，激光熔覆工藝過程易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
    2.2.2　激光合金化技術(shù)
    激光合金化技術(shù)是在工件表面加入合金元素，通過激光束加熱，使合金元素迅速融入已熔化的基體表面，快速凝固為合金層，達(dá)到工件所要求的耐磨、耐蝕、耐高溫等性能。其與激光熔覆最大的區(qū)別在于激光合金化是一種稀釋率很高的熔覆工藝，可使添加的合金元素和基材表層在液態(tài)下充分混合形成新的合金化層，從而獲得新的性能。
    激光合金化技術(shù)具有以下特性：
    (1)合金元素分布均勻，生產(chǎn)周期短；
    (2)可實(shí)現(xiàn)局部選取合金化，節(jié)省合金材料，降低制造成本；
    (3)與傳統(tǒng)的滲碳、滲氮、鍍鉻等技術(shù)相比，強(qiáng)化效果優(yōu)異，性價(jià)比較高；
    (4)通過激光合金化，可以抑制中間相的析出，擴(kuò)大熱平衡相的固溶性和形成亞穩(wěn)晶體相，甚至形成非晶態(tài)合金組織。
    2.2.3　激光相變硬化技術(shù)
    激光相變硬化技術(shù)(激光淬火技術(shù))是利用激光對(duì)工件表面的高速加熱和高速冷卻的性質(zhì)，使基材中的珠光體組織迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織，通過自身熱傳導(dǎo)以104~106℃/s的速率快速冷卻，奧氏體組織通過無擴(kuò)散過程轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的馬氏體組織。
    激光相變硬化技術(shù)與常規(guī)硬化技術(shù)相比，雖然發(fā)展時(shí)間較短，但卻有著其他技術(shù)所不能比擬的優(yōu)勢(shì)：
    (1)激光淬火對(duì)工件表面的高速加熱和高速冷卻，有利于提高掃描速度及相應(yīng)的生產(chǎn)效率；
    (2)激光淬火處理后，工件表面硬度比常規(guī)淬火高15%~20%，可獲得較細(xì)組織結(jié)構(gòu)和硬化層；
    (3)激光加熱速度快，熱影響區(qū)小，工件變形小，產(chǎn)生的壓應(yīng)力有助于提高工件的疲勞強(qiáng)度；
    (4)激光淬火可對(duì)工件的局部特殊位置進(jìn)行硬化處理，也可以對(duì)同一工件不同部位進(jìn)行不同的硬化處理；
    (5)激光淬火無需冷卻介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染。
    3　激光熔覆技術(shù)在再制造領(lǐng)域的主要應(yīng)用
    激光熔覆技術(shù)是未來先進(jìn)制造業(yè)中潛力最大的技術(shù)之一，目前廣泛用于礦山行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、煤炭電力、機(jī)械制造等領(lǐng)域中，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。結(jié)合洛陽瑞克循環(huán)利用科技有限公司與澳大利亞LaserBond合作建立的激光熔覆再制造項(xiàng)目，對(duì)激光再制造技術(shù)的應(yīng)用情況及效果進(jìn)行介紹。
    3.1　礦山機(jī)械行業(yè)
    礦山機(jī)械主要任務(wù)是為煤炭、鋼鐵、有色金屬、化工、建材等部門的礦山開采，以及為鐵路、公路、水電等大型工程的施工提供先進(jìn)、高效的技術(shù)裝備。礦山機(jī)械在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中占有非常重要的作用，礦山機(jī)械制造業(yè)是國(guó)家建立獨(dú)立工業(yè)體系的基礎(chǔ)，也是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志，屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)。
    礦山機(jī)械行業(yè)由于其行業(yè)性質(zhì)的特殊性，每年產(chǎn)生大量的廢舊零部件，據(jù)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，到2020年，礦山機(jī)械平均報(bào)廢量將達(dá)近百萬噸，因此礦山機(jī)械再制造越來越受國(guó)家與企業(yè)的重視，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的意義。隨著再制造技術(shù)的不斷發(fā)展完善，越來越多的礦山機(jī)械零部件通過再制造得以重新利用，變廢為寶，不僅減少了資源和能源的浪費(fèi)，而且對(duì)于整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。
    3.1.1　破碎機(jī)主軸激光熔覆再制造
    破碎機(jī)在工作中，電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)動(dòng)錐在偏心套的迫動(dòng)下做旋擺運(yùn)動(dòng)，使物料在破碎腔內(nèi)不斷受到?jīng)_擊、擠壓和彎曲作用，從而達(dá)到破碎物料的目的，這使得破碎機(jī)主軸在持續(xù)的高強(qiáng)度交變應(yīng)力下工作。長(zhǎng)期的摩擦及交變應(yīng)力導(dǎo)致主軸表面組織受損，存在不同程度的磨損、燒傷及疲勞裂紋。
    洛陽瑞克循環(huán)利用科技有限公司采用激光熔覆再制造技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的探傷儀器及機(jī)械加工手段，針對(duì)各系列受損破碎機(jī)主軸實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量修復(fù)(見圖3)，解決了傳統(tǒng)修復(fù)手段所帶來的熱影響區(qū)淬硬、熱變形大、焊層晶粒組織粗大等問題。激光再制造修復(fù)后破碎機(jī)主軸使用壽命可提高2~3倍。
    3.1.2　鉆孔穩(wěn)定器
    鉆孔穩(wěn)定器是一種專用的機(jī)械鉆井工具。鉆桿柱在孔內(nèi)高速回轉(zhuǎn)時(shí)，鉆孔穩(wěn)定器保持細(xì)長(zhǎng)鉆桿平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，使鉆頭軸線盡可能接近鉆孔中心線，減輕鉆桿柱彈性系統(tǒng)在孔內(nèi)徑向和軸向的劇烈振動(dòng)，減少鉆頭和鉆桿偏磨，保證鉆孔質(zhì)量。
    穩(wěn)定器的材質(zhì)為高強(qiáng)鋼，表面通常都經(jīng)過強(qiáng)化。在工作過程中，穩(wěn)定器在極其惡劣的環(huán)境中受到嚴(yán)重的磨損，從而使得穩(wěn)定效果下降，導(dǎo)致鉆孔質(zhì)量下降。通過激光熔覆技術(shù)在表面熔覆耐磨合金層，提高基材表面的抗沖擊性能和耐磨耐蝕性能，延長(zhǎng)了穩(wěn)定器的使用壽命，極大提高了鉆孔效率。
    3.1.3　液壓支架立柱激光熔覆再制造
    液壓支架是煤炭開采的核心設(shè)備之一，保證開采工作安全進(jìn)行。液壓支架約占工作面成套設(shè)備成本的60%。立柱是液壓支架系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，起到重要的載荷傳遞作用。在持續(xù)高負(fù)荷工作過程中，由于井下環(huán)境惡劣，長(zhǎng)期受到酸堿介質(zhì)腐蝕，造成立柱腐蝕、電鍍層脫落、磨損，從而導(dǎo)致失效甚至報(bào)廢。
    通常采用傳統(tǒng)的鍍鉻手段對(duì)立柱表面進(jìn)行防腐蝕強(qiáng)化，由于鍍層較薄，結(jié)合力不強(qiáng)，一般情況下，立柱維修2次后，無法再恢復(fù)到新品尺寸，不能再循環(huán)利用。徹底報(bào)廢的立柱需回爐冶煉，且鍍鉻工藝本身對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，不符合國(guó)家提倡的節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展方針。
    激光熔覆再制造不受修復(fù)厚度及修復(fù)次數(shù)的限制，使用壽命長(zhǎng)，且基本可避免回爐冶煉的工序。采用最新的激光熔覆再制造技術(shù)，使用高性能的合金粉末對(duì)立柱進(jìn)行激光熔覆修復(fù)(見圖4)，修復(fù)后表面硬度高達(dá)50~55HRC，極大提高了立柱的耐磨耐蝕性能，使用壽命相比傳統(tǒng)工藝約提高3倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)報(bào)廢液壓支架立柱約為45萬t/a，如果采用激光熔覆再制造技術(shù)代替鍍鉻，可以節(jié)約用于廢棄回爐冶煉的標(biāo)準(zhǔn)煤19萬t/a，顯著減少大氣污染。
    3.1.4　截齒激光熔覆再制造
    掘進(jìn)機(jī)依靠截齒剝離煤巖表面進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。截齒磨損、刀頭脫落或破碎等原因會(huì)造成截齒損壞報(bào)廢。截齒使用壽命決定設(shè)備的工作效率及開采成本。
    采用激光熔覆技術(shù)對(duì)截齒的硬質(zhì)合金頭進(jìn)行增材制造(見圖5)，截齒硬度可達(dá)65HRC以上。激光熔覆工藝涂層與基體結(jié)合良好，使得激光強(qiáng)化區(qū)域?qū)τ操|(zhì)合金頭起到充分的保護(hù)作用。與普通截齒相比，其耐磨性、強(qiáng)度、抗剪性等各方面性能得到明顯提高，使用壽命是普通處理后截齒的6~7倍。
    3.2　鋼鐵行業(yè)
    軋輥是軋材企業(yè)生產(chǎn)中的耗材。2012年，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)消耗的輥材已超過200萬t，是鋼鐵行業(yè)中設(shè)備最主要的耗材。鋼鐵企業(yè)熱軋工藝應(yīng)用較多，熱軋輥須具備優(yōu)異的抗磨性，軋輥材質(zhì)組織緊密，硬度分布均勻，具有較低的熱膨脹系數(shù)及較高的散熱能力，以及高溫穩(wěn)定性能、抗氧化及抗高溫蠕變性能。軋輥質(zhì)量直接影響著軋機(jī)的效率及產(chǎn)品質(zhì)量，因此對(duì)修復(fù)具有很高的技術(shù)要求。
    通常軋輥的失效方式有熱龜裂、剝落、疲勞磨損、磨料磨損等。采用激光熔覆技術(shù)，針對(duì)軋輥材質(zhì)、工作環(huán)境、技術(shù)要求，選擇對(duì)應(yīng)的熔覆合金粉末及熔覆工藝，熔覆層與基材實(shí)現(xiàn)良好的冶金結(jié)合，熔覆層組織致密細(xì)小，表面硬度可達(dá)到50~60HRC，起到了很好的強(qiáng)化修復(fù)作用(見圖6)。修復(fù)后的軋輥表面耐磨耐沖擊等使用性能相比傳統(tǒng)修復(fù)工藝提高數(shù)倍，價(jià)格約為新軋輥的1/3。
    3.3　機(jī)械制造行業(yè)
    3.3.1　減速機(jī)驅(qū)動(dòng)軸激光熔覆再制造
    減速機(jī)驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng)時(shí)間使用后磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致失效甚至報(bào)廢。若直接更換減速機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，周期長(zhǎng)，價(jià)格昂貴，較好的方法是選擇適當(dāng)?shù)墓に噷?duì)磨損區(qū)域進(jìn)行激光熔覆修復(fù)。
    洛陽瑞克循環(huán)利用科技有限公司通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交流及材質(zhì)檢測(cè)，針對(duì)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的使用技術(shù)要求及材質(zhì)，建立了一套合理完善的修復(fù)方案，采用引進(jìn)的澳大利亞LaserBond激光熔覆技術(shù)，使用進(jìn)口激光熔覆專用合金粉末對(duì)其進(jìn)行修復(fù)(見圖7)，不僅恢復(fù)原始尺寸，更起到了表面強(qiáng)化作用。修復(fù)后表面硬度達(dá)51~53HRC，極大提高了耐磨耐蝕性能。
    3.3.2　螺旋輸送器
    螺旋輸送器主要是靠螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料向前傳送。在工作過程中，螺桿與物料之間發(fā)生摩擦碰撞，螺桿表面會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，降低了物料輸送效率。采用激光熔覆技術(shù)，在其表面進(jìn)行耐磨耐腐蝕熔覆(見圖8)，可大大提高其耐沖擊、耐磨及耐蝕性能，是傳統(tǒng)修復(fù)方法使用壽命的4倍。
    4　存在的問題
    激光再制造技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的新興領(lǐng)域，還有許多問題需要探索。要實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用，需要解決以下問題：
    (1)提升國(guó)產(chǎn)工業(yè)型大功率CO2和YAG激光器的質(zhì)量；
    (2)加快研發(fā)激光表面改性質(zhì)量控制系統(tǒng)；
    (3)研究解決激光表面改性技術(shù)存在的殘余應(yīng)力及裂紋機(jī)理問題；
    (4)建立實(shí)用性的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，探索更優(yōu)的工藝流程，提高技術(shù)穩(wěn)定性。
    5　結(jié)語
    基于國(guó)內(nèi)外再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，中國(guó)的再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)圍繞科技創(chuàng)新為本，全面建設(shè)再制造配套服務(wù)體系，為再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境。激光再制造技術(shù)是未來工業(yè)應(yīng)用潛力最大的技術(shù)之一，會(huì)在各行業(yè)得到更為廣泛的應(yīng)用。隨著激光表面改性技術(shù)的不斷發(fā)展，將在我國(guó)先進(jìn)制造及再制造領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建立節(jié)約型社會(huì)提供有力的技術(shù)支撐。