[00976611]机械装备高效绿色再制造关键技术及应用

机械装备再制造作为国家发展绿色循环经济的战略性产业已初具规模，每年大量报废的汽车、工程机械、矿山机械等机械装备亟需再制造处理，但检测效率较低、缺乏有效的剩余寿命评估方法、污物处理效率低且易产生二次污染、缺乏再制造工艺的评估和决策技术、再制造逆向物流体系不完备等难点，成为制约产业发展的瓶颈。基于此，研究了机械装备超高周疲劳寿命预测、高效损伤检测、绿色清洗、增减材修复及逆向物流集成与工艺决策等相关理论方法、技术和装备，突破了再制造工艺高效化和绿色化关键技术难题。 （1）提出了超高周疲劳寿命预测模型与损伤高效检测方法，建立了可再制造性评判准则和方法 首次获得离心压缩机叶轮常用材料超高周疲劳S-N曲线，揭示了其超高周疲劳机理，建立了更准确合理的超高周疲劳强度与寿命预测模型；提出了针对材料隐性缺陷的非线性超声检测方法，突破了内部100μm以下微损伤检测瓶颈，发明了拉弯扭组合静态疲劳试验系统；引入损伤激励，建立了复合行星轮系动力学模型，开发了集成振动-油液的高效损伤检测技术，研发了基于多信息融合的无损检测设备，关键部件质量状态检测准确率达90%；提出了基于疲劳损伤临界阈值的可再制造性评判准则与方法，实现了关键部件可再制造性高效准确评价。 （2）揭示了再制造零部件表面污染物去除机理，研发了高效绿色再制造清洗工艺及设备 揭示了表面污物形成机理及熔盐清洗去除机理，优化了熔盐清洗配方及工艺参数，开发了高效熔盐清洗设备，简化了清洗工序，实现了2-5分钟内高质量清洗，满足了低能耗需求，提出等效补给的熔盐循环利用方案，降低了清洗成本；研发了熔盐-超声复合清洗技术及设备，降低了清洗温度，改善了温度场的均匀性，效率提升15%；开发了现场清洗专用高压水射流清洗设备。 （3）揭示了增减材复合成形机理，实现了再制造零部件形性一体化调控修复 研究揭示了再制造增减材复合成形机理，开发了冷焊-铣削加工成形技术，应用于内燃机缸体缸盖微区缺陷的再制造；开发了电刷镀-珩磨、热喷涂-电解加工成形技术，分别应用于气缸体及连杆、叶片类复杂型面缺陷修复；开发了激光熔覆-电解加工、激光熔覆-铣削加工成形技术，建立了损伤叶片数字模型及其修复路径规划策略，应用于缺损掉块损伤修复；开发了球形阴极电解加工设备，加工表面粗糙度可达0.4μm，实现了修复层的精密、低应力加工。 （4）研究了正逆向物流集成技术与再制造工艺绿色评估 研究正逆向物流信息集成技术，应用于再制造企业正逆向物流集成平台建设；开发了基于网络的绿色制造工艺基础数据库，建立了基于AHP的再制造工艺指标体系和基于敏感性回溯机制的智能评估决策方法及软件，为再制造工艺绿色评定提供方法和工具支持。 共获得专利授权24项，其中发明专利17项；软件著作权2项；论文66篇，其中SCI收录17篇；专著3部；国家标准16项。技术已在复强动力、潍柴再制造公司等六家企业推广应用，近三年新增销售额80434.5万元、利润9342.47万元、税收4469.76万元。