谭俊：机械零件维修与再制造表面质量分析技术

【第一工程机械网 独家报道】2013年9月13日，以“格局演变与规则重塑”为主题的2013中国工程机械后市场发展论坛暨2013中国工程机械工业协会维修及再制造分会年会、2013中国工程机械学会维修工程分会年会在武汉玛雅海滩酒店隆重召开。维修工程分会理事长马世宁，维修及再制造分会会长杜海涛，装甲兵工程学院教授、中国工程院院士徐滨士，工业和信息化部节能与综合利用司综合处副处长王孝洋，中国工程机械工业协会会长祁俊，斗山工程机械中国区产品服务部总经理孙培楠，千里马工程机械集团股份有限公司董事长杨义华、同济大学汽车后市场研究所所长陈荣章，山东临工工程机械有限公司副总经理姚金军，北京天顺长城液压科技有限公司副总经理杨安等行业企业领导莅临会议，现场300多名企业代表齐聚一堂，共探后市场发展之道。

装甲兵工程学院再制造技术实验室谭俊作报告 

装甲兵工程学院再制造技术实验室谭俊作了题为《机械零件维修与再制造表面质量分析与检测技术》报告，以下为第一工程机械网记者总结的文字记录：

机械装备在服役过程，因零件的磨损、腐蚀与疲劳会带来装备性能的下降或失效。机械零件的维修与再制造是恢复和提升装备性能的重要手段。

机械零件的维修与再制造

因而对恢复性维修的机械零件的质量分析与检测就显得尤为重要。

一般而言，机械零件制造质量检测的内容主要包括两大部分，一是零件尺寸形状的检测，二是零件性能的检测。

机械零件维修与再制造质量的检测同样也包括以上两大部分，其中，零件尺寸形状的检测与其制造时的检测基本相同，但零件性能的检测因零件维修与再制造过程中在零件表面增加了涂（覆）层，零件表面质量的分析与检测非常重要，且具有一定的特殊性。

机械零件维修与再制造表面质量分析与检测的内容主要包括：表面成分与结构分析、表面形貌与组织分析、表面残余应力检测、表面力学性能检测和表面耐腐蚀性能检测等。

1、表面成分与结构分析：

零件在尺寸恢复性维修与再制造中，由于维修与再制造的技术优势与特点，可选择与原零件相同的材料，也可选择比原零件更好的材料作为修复层。虽然涂层技术的不同，但修复层材料的成分与结构是决定修复层性能的重要因素。又由于修复层的厚度不同，其成分与结构的检测技术不同于均质整体材料。

常用的表面成分与结构的分析方法有X射线能谱分析（EDS）、X射线波谱分析（WDS）、X光电子谱分析（XPS）、俄歇电子谱分析（AES）及X射线衍射相分析（XRD）和电子衍射分析（ED）等，所用的分析设备见图1和图2。

图1 带WDS的电子探针 图2 D8 Advance型X射线衍射仪

成分分析可分为点、线、面三种类型，点分析常用于第二相的分析，线分析和面分析常用于元素的分析分析。不同成分分析技术的特点见表1。

不同成分分析技术的特点

利用真空镀膜技术可修复磨损的精密零件，其修复的尺寸厚度一般在几个微米及以下。图3是在钢基体上离子镀CrAlN涂层沿深度方向的成分分析结果，可以看出的涂层表面在大约4 μm深度的主要元素是Cr、Al、N。图4为真空沉积多层膜的成分分析，可以证实表面生成了Ni/Cr的多层结构。