热轧带钢卷取机夹送辊修复材料与再制造工艺研究

为了提高热轧带钢卷取机夹送辊表面的修复质量，通过正交试验优选出埋弧堆焊专用焊丝ZJ－11和ZJ－12，过渡层选用ZJ－11药芯焊丝，堆焊硬层选用ZJ－12药芯焊丝，采用优选出的焊丝进行了堆焊修复试验。试验结果显示，堆焊焊缝金相组织中的马氏体更加细化，且碳化物颗粒明显增加，材料的硬度与耐磨性显著提升。研究表明，通过采用合理的再制造工艺对热轧带钢卷取机夹送辊进行修复，修复后满足要求，使用效果良好，显著提高了夹送辊的使用寿命。     

Optimal strategies for manufacturing/remanufacturing system with the consideration of recycled products

This paper analyzes the model of the recycled products which are considered with the minimum quality level in manufacturing/remanufacturing system. In this model, a constant demand is satisfied by manufacturing raw materials and remanufacturing recycled products which are up to the quality level. It is assumed that functions of recycling rate, buyback cost and remanufacturing cost are depend on the minimum quality level. The quality level of recycled products is set to be exponential distribution and then the model is established. The results show that when the buyback cost is low (the quality of the recycled products is low), the average total cost is low, though the remanufacturing cost is high. Namely, the companies are willing to recycle the used products with low quality level. Meanwhile, the optimal strategy of recycling, manufacturing and remanufacturing is investigated here. Through construction of a solution process on Particle Swarm Optimization (PSO), Genetic Algorithm (GA) and numerical examples with sensitive analysis, the validity of the model has been proved.     

低碳钢电弧熔覆增材层摩擦磨损及抗腐蚀性能

目的 针对低碳钢零件的破损失效采用TIG焊电弧熔覆增材制造工艺，研究低碳钢电弧熔覆修复使其达到再制造零件性能要求的可行性，为实现TIG焊修复应用提供保证。方法 通过TIG焊熔覆在低碳钢坡口处，对熔覆接头的显微组织进行分析，并测试修复后的增材层表面硬度性能。使用Nanovea Tribometer摩擦磨损仪和NanoveaPS50表面轮廓仪，对基体和增材层进行摩擦性能测试，并表征摩擦磨损后的表面形貌，探究磨损机理。采用电化学工作站对基体和增材层的腐蚀性能进行分析。结果 修复后的增材层显微硬度（220.17HV）高于基体且其摩擦性能和腐蚀性能优于基体，随着磨损载荷的增加，增材层的摩擦系数逐渐降低，磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。增材层表面组织均匀细小，在NaCl溶液中点蚀坑小且分散，增材层的腐蚀电流密度（1.8349×10-6 A/cm2）小于基体的腐蚀电流密度（6.5251×10-5 A/cm2），增材层表面的抗腐蚀能力明显提高。结论 电弧熔覆低碳钢可满足低碳钢零部件现场电弧快速修复对再制造性能的要求，实现了低碳钢破损零部件的表面修复与强化。     

[产品服务系统]再制造产品服务系统生命周期评价建模及应用

基于再制造和产品服务系统的特征提出了再制造产品服务系统（RPSS）的概念,根据生命周期评价（LCA）方法框架建立了RPSS LCA模型,并以柴油发动机RPSS为案例对模型开展应用研究。研究发现,确保再制造产品质量和性能不低于新品,避免产品使用过程消耗大于新品是企业通过实施RPSS获得环境效益的关键;企业开展面向再制造的产品设计,提高产品再制造率,可以降低RPSS生命周期环境影响;RPSS可以为企业提供稳定的旧件来源,提高企业市场竞争力。     

[机械装备再制造]绿色增材再制造技术

绿色增材再制造技术在中国已进入了新的发展阶段。探讨了绿色增材再制造技术的内涵与特征,分析了发展绿色增材再制造技术面临的机遇与挑战,提出了绿色增材再制造技术未来的主攻方向。推行绿色增材再制造技术,构建绿色增材再制造技术体系,不仅有利于实现资源环境的可持续发展,也契合《中国制造2025》提出的全面推进绿色制造的战略重点。     

[机械装备再制造]考虑失效特征的废旧零部件再制造成本预测模型研究

分析了废旧零部件失效特征对其再制造成本的影响,建立了一种基于失效特征的废旧零部件再制造成本预测模型,该模型将半监督学习与最小二乘支持向量机回归（LS-SVR）算法相结合,实现了在只有少量已完成再制造的废旧零部件样本和大量未知再制造成本的零部件样本的条件下,对废旧零件再制造成本的预测。该算法加入了k最近邻(kNN)算法,以kNN为辅、LS-SVR为主对未标记的样本进行置信度评估,将各阶段最优未标记样本逐步添加进有标记的样本集中,逐步更新预测模型,能够有效降低噪声,提高模型精度。经案例验证,提出的算法具有良好的回归预测能力和泛化能力。     

政策约束下的制造商与再制造商生产决策分析

在由一个制造商和一个再制造商构成的市场中,考虑消费者对于制造商的新产品、再制造产品以及再制造商的再制造产品都有着不同支付意愿的情形下,研究立法机构在制定制造商应回收处理新产品最低比例的约束情形时,对于企业收益、消费者剩余、环境效益以及社会福利的影响。研究表明,回收比例升高,会降低制造商新产品产量并提高其价格。同时,提高回收比例也可能会降低市场上的再制造产品数量。此外,环境效益与最低回收目标正相关。数值分析表明,当消费者对于再制造产品的支付意愿越高时,则社会福利越高。通过与回收基金政策进行对比,制定最低回收率对环境效益提高作用更显著。     

资金约束下考虑碳配额质押融资的制造/再制造生产决策研究

本文研究资金约束下制造/再制造企业考虑碳配额质押融资的生产减排决策问题，构建了资金约束时不融资和进行碳配额质押融资两种利润模型，通过算例分析自有资金及减排效用参数对产量、碳排放量和总利润的影响。研究结果表明，进行碳配额质押融资能提高产量增加利润，但也可能导致碳排放总量的增加；企业减排能力与减排效用积累量正相关，资金不足时不融资减排效用积累值较小，选择融资可以为企业未来生产减排实现共赢奠定基础。     

Al2O3/Ni纳米复合电刷镀技术应用于失效凸轮轴再制造的实验研究

目的将Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术应用到失效凸轮轴修复,使失效凸轮轴得以再制造利用。方法在快速镍镀液中加入Al_2O_3纳米颗粒和分散剂柠檬酸三铵、十六烷基三甲基溴化铵形成复合镀液,将复合镀液放在恒温磁力搅拌器上加热并搅拌,使复合镀液温度达到50℃且纳米Al_2O_3悬浮稳定。利用电刷镀技术将复合镀液镀于与凸轮轴材质相同的45#钢板表面,通过硬度测试,分别评价纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压对复合镀层硬度的影响。结果复合镀层的硬度大于45#钢,且硬度随刷镀电压、纳米Al_2O_3质量浓度的增加而增加。当刷镀电压大于10 V后,硬度随纳米Al_2O_3质量浓度的增加而减小。复合镀层表面裂纹随纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压的增加而增多,纳米Al_2O_3的质量浓度越低,电压变化对复合镀层表面硬度的影响越大。相对纳米Al_2O_3质量浓度,电压对复合镀层表面硬度的影响更大。结论用Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术修复失效凸轮轴可提高凸轮轴表面硬度,使其得以再制造利用。为提高凸轮轴表面质量,避免出现表面疏松、焦糊等缺陷影响表面硬度,应开发自动化纳米复合电刷镀设备及采用不同镀层交替叠加方式刷镀。     

冷喷涂Cu402F涂层激光重熔表面改性后摩擦学行为

目的研究激光重熔后冷喷涂Cu402F涂层在腐蚀介质中的摩擦学行为。方法采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金上制备了厚度约为882.11μm的Cu402F涂层,并使用激光重熔技术对冷喷涂涂层进行表面改性。使用OM、SEM观察涂层截面与表面的微观形貌;使用XRD、X射线残余应力测试仪、多功能表面性能测试仪、多频直线往复磨蚀实验机,重点表征测试了涂层的组织、表面残余应力、摩擦学性能与磨蚀行为。结果激光重熔后的涂层分为表面重熔层、多孔的重熔过渡层以及冷喷涂遗传层。激光重熔前后,涂层的物相、残余应力均未发生较大变化。在20、50、100 N条件下,激光重熔态涂层的平均摩擦系数呈递增趋势,磨损率分别为1.01×10~(-2)、1.17×10~(-2)、1.34×10~(-2) mm~3/(N·m);由磨蚀实验可知,磨蚀是涂层表面产生钝化膜与钝化膜被破坏的此消彼长的过程,反映着摩擦与腐蚀的协同作用,涂层在磨蚀过程中,开路电位与摩擦系数呈正相关,说明激光重熔态涂层表面钝化膜产生的速度快于钝化膜被坏的速度。结论激光重熔保留了冷喷涂技术制备的Cu402F涂层的优点,同时激光重熔涂层上产生钝化膜的速度更快,有利于提高涂层的耐磨蚀性能。