清洁成形与改性技术综述.doc

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1、清洁成形与改性技术综述华南农业大学车辆工程2陈树郁201131150501摘要：木文阐述了淸洁成形与改性技术的概念，介绍了清洁成形与改性技术的起源、发展与趋势。关键词：清洁成形、改性技术、综述1、清洁成形与改性技术概念清洁成形与改性技术是实现机械制造业口身清洁生产的重要举措。传统制造成形与改性技术是以物理、化学、冶金相平衡为基础理论，将热、电、光、声及化学现象散发出来的燃烧、压力、电阻、电弧、电感应、电子束、激光、超声波、等离子体等能量作用于成形及改性，使其产生熔化、凝固、结晶、塑性变形、扩散相变等

2、物理化学性能的变化，以达到使工件成形与改性的n的，伴随这些过程,将产生大量污染物、高温和噪声，严重污染环境。为了减少、杜绝生产污染，在成形与改性过程屮，清洁成形与改性技术采用无毒、无害的原材料，利用率高的能源及高效、节能降耗的工艺与设备，使材料、能源消耗及排污最少，使先进的成形与改性技术与环境保护、生态系统协调发展,因而它是新的知识集约型技术，是21世纪科技发展的关键技术z—。其研究范畴与内容可以概括为：(I)节能节材、无污染成形与改性技术；(2)成形与改性过程“三废”治理及利用技术；(3)成形与改

3、性设备的改造及延寿技术。2、技术的发展现状及发展趋势清洁成形与改性技术是产詁、零部件加工过程屮具有与生态度环境相协调的先进实用技术，H然受到国内外的关注。我国在“九五”期间己开始强调从清洁技术的重要性。I.成形与改性技术清洁化(1)铸造型砂在铸造成形清洁化屮，为控制其大量的有害气体和粉尘的产生，先后开发并应用了多种诸如压铸、金展型、金属型复砂等少无型砂铸造工艺，在砂型铸造屮采用无毒CO2破化的树脂砂制芯，减少树脂屮游离和游离甲醛含量，解决了造型、制芯砂溃散性差的难点，开发各种类型的水玻璃I口砂干法及

4、湿法再生装置山，使高性能旧砂获得再生和回收，控制了环境污染，并达到节能、节材的H的。(2)摩擦焊在接成形清洁化过程屮，不用填充材料的摩擦焊巴己趋向于大型化，其最大功率达700KW,最大焊接截面积为20000mm2,焊接机的焊接控制已实现了数字化,电子束焊可不开坡口、不加填料，其耗电量为手工焊接的23%,埋弧焊的58%,CO2气焊的76%,是节能节材、少无污染的焊接工艺。(3)新型涂料和喷涂技术清洁表而改性技术，重点在于开发无污染、低能耗、排污少、高效能的新型涂料，如：水性涂料，粉末涂料，高固分涂料等

5、，特别是水性涂料⑶，水性涂料属于环保型涂料，是用水作溶剂或分散介质的涂料，其以安全、简便、环保、节能四大特征，受到不少涂料生产企业和消费者的青睞。美、德、口等汽车工业发达国家已经基本实现了水性涂料取代传统溶剂型涂料的更新换代过程。国际上解决表而处理污染问题采用的方法，一是采用低毒或无毒化工原料；其二是采用封闭式生产，使产生的废水、废气在工厂再生循环使用。水热喷涂技术是90年代新兴的热喷涂工艺方法，水热氢还原是湿法冶金的--种常用方法，广泛应用于制备金属粉末、金属复合粉末等领域，经过几十年的发展己经成

6、为一•种十分成熟可靠的工艺过程，具有工艺成熟、经济性好、包覆量准确可控以及生产规模灵活等优点⑷。水下喷涂避免了噪声辐射和烟尘的污染，可较好地控制喷涂屮的成分，以防止喷涂材料的氧化等，局部干法水下等离子喷涂就是其屮一种，已基本上消除了弧光辐射、噪音、有害烟尘、粉尘的影响，大大改善了工作环境〔习，这些无污染的新技术都有助于生态环境的保护。2.新能源及新工艺（1）激光激光作为一种新的能源，近年来在国际上发展迅猛，国外激光焊接已进入应用阶段，全世界拥有1KW以上的激光加工设备超过10000台，其屮1/3用于

7、焊接，美国占48%,工业发达国家焊机功率为10-30KW,焊接厚度已超过100mm,应用十分广泛。其原理是将高强度的激光辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属熔化形成焊接⑹。（2）真空热处理国际热处理联合会（IFHT）预测，真空热处理在欧洲工业国家有完全取代污染严重的盐浴炉的趋势，美国真空热处理已占15%。这一发展趋势今后将进一步增长。我国真空热处理技术的发展趋势和国际热处理T业的发展趋势同步。我国真空热处理工艺的研究和应用已经遍及真空退火、真空油（气）淬火、真空高床气体淬火、真空负床高流

8、率气体淬火、真空渗碳、渗氮、真空回火、真空烧结、真空钎焊、真空渗金属、真空离子渗碳（渗氮、渗金属）、真空清洗、真空喷涂等广阔领域，取得了长足的进展。据资料介绍和最新统计，我国现有各类真空热处理设备约2000台，占我国热处理设备的1.6%⑺。我国今后10年内应优先发展真空热处理技术。3.三废治理与综合利用技术（1）真空脱脂清洗技术近年来出现了几种改型的真空脱脂清洗技术，整个过程由可编程序控制器（PLC）自动控制，技术先进，自动化程度高。其屮的蒸气脱脂设备，工作原理是在开