中国再制造产业发展现状剖析

中国产业研究报告网讯：

    内容提要：我国的再制造产业发展至今已经十年有余。目前，我国在实践的基础上探索形成了具有“以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式”。再制造寿命检测的核心是疲劳寿命，再制造质量控制的关键是裂纹控制，再制造的主要损伤形式是表面磨损。根据再制造产品失效特征和质量性能不低于新品的标准要求，我国通过多年研究与实践和不断自主创新，形成具有中国特色的再制造技术。

    2012-2016年中国汽车零部件再制造市场分析预测与战略咨询报告 

    我国的再制造产业发展至今已经十年有余。目前，我国在实践的基础上探索形成了具有“以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式”。中国特色再制造模式注重基础研究与工程实践结合，创新发展了中国特色的再制造关键技术，构建了废旧产品的再制造质量控制体系，保证了再制造产品性能质量和可靠性；注重企业需求与学科建设融合，提升企业与实验室核心竞争力；注重社会效益与经济效益兼顾，促进国家循环经济建设。 

    由于再制造使用的是经过长期服役而报废的各种成形零件，其损伤失效形式复杂多样，残余应力、内部裂纹和疲劳层的存在导致寿命评估与服役周期复杂难测，再制造还要在保持废旧零(部)件材质和形状基本不变的前提下，采用高技术恢复原产品的尺寸标准、达到或超过原产品的性能指标、实现原产品的功能升级，同时也采用正规化、规模化的加工手段，因此加工工艺更为复杂。 

    再制造寿命检测的核心是疲劳寿命，再制造质量控制的关键是裂纹控制，再制造的主要损伤形式是表面磨损。根据再制造产品失效特征和质量性能不低于新品的标准要求，我国通过多年研究与实践和不断自主创新，形成具有中国特色的再制造技术。 

    (1)自动化纳米颗粒复合电刷镀技术。 

    纳米电刷镀技术是自主研发的一项先进的再制造技术。该技术是把纳米颗粒加入电刷镀溶液、并使之和镀液金属离子在电刷镀电场作用下共沉积在金属表面，形成纳米颗粒复合涂层。通过创造性地解决纳米颗粒的分散和在镀层中沉积难题，所制备的纳米复合电刷镀层中均匀弥散分布大量的硬质纳米颗粒，使得再制造零件表面耐磨性、耐高温性和抗接触疲劳性能显著提高，与不含纳米颗粒的金属刷镀层相比，耐磨性能提高1．5 倍、抗温性由200 ℃提高到400 ℃、抗接触疲劳性能由105 周次提高到106 周次，显著延长零件使用寿命，并成功应用于飞机发动机叶片、汽车发动机连杆、凸轮轴和缸体的再制造[12]。但由于手工纳米电刷镀生产效率低、劳动强度大，针对重载汽车发动机连杆和缸体缸筒再制造难题和产业化生产需求，我国自主研发了发动机连杆自动化纳米电刷镀专用设备和气缸筒自动化纳米电刷镀专用设备，实现了镀液连续供应和循环利用、纳米电刷镀再制造工艺过程综合监控。生产应用表明，生产率提高5～10 倍，再制造消耗材料仅为该零件本体重量的1％～2％，费用是新品价格的1／10，实现了废旧零件再制造的需求。并且镀液循环利用，废水集中处理，实现全过程的绿色化要求。 

    (2)自动化高速电弧喷涂技术。 

    自主研发了自动化高速电弧喷涂技术，采用机器人或操作机的操作臂夹持喷枪，通过红外温度场监测和编程控制高速电弧喷枪实现各种规划路径，实时反馈调节喷涂工艺参数，实现自动喷涂作业的智能控制[13]。该技术结合新开发的FeAl 和FeAlMn 系粉芯丝材制备出的喷涂层，结合强度高、硬度高、耐磨损性能好，已成功应用于废旧斯太尔发动机缸体的再制造，已完成再制造量200 多台。采用自动化电弧喷涂技术再制造单件发动机缸体时间由手工的1．5 h 缩短为20 min，喷涂效率提高3．5 倍。 

    (3)自动化微束等离子熔覆技术。 

    自主创新设计了70 kHz 高频逆变微束等离子电源，高于目前通常采用的20 kHz 逆变频率，从而减小了设备体积，提高了系统的响应特性，使得微束等离子弧的工作更加稳定。利用该技术对发动机废旧排气门密封锥面进行再制造后的气门变形量小，表面硬度恢复到新品数值，力学性能满足要求，成本仅为新品的1／5。 

    (4)再制造无损检测评估技术及其仪器设备。 

    废旧零部件损伤状态无损检测与评估是再制造质量控制体系的重要内容。研究了汽车发动机缸体、曲轴、连杆、气门杆等不同再制造零部件的多种无损检测评估技术(涡流、超声、金属磁记忆、声发射等)，并研制出高频涡流无损检测仪(适用于气门杆、连杆等，通用性强)、高穿透力超声无损检测仪(适用于曲轴等，通用性强)、缸体涡流／磁记忆综合无损检测评估仪、金属磁记忆寿命评估仪、纳米复合刷镀层无损测厚仪等，初步实现了发动机气门杆、连杆、曲轴、发动机缸体等重要零部件损伤和无损检测评估，为再制造产品质量不低于新品的质量控制体系提供了有力保障。相关技术和仪器设备已在济南复强动力有限公司再制造生产线上应用试验，为再制造毛坯质量控制体系提供了技术支撑。