西安交通大学金属材料强度国家重点实验室下属等离子喷涂实验室，于93年引进美国90年代最新水平的9M型高能等离子喷涂设备，并拥有相关的涂层性能测试与评价技术手段，针对电力、能源、石油化工等国家大中型企业一些重要设备的关键零部件，由于高温、腐蚀、磨损引起的表面损伤和早期失效问题，通过失效分析、涂层设计和工艺优化，最终采用先进的等离子喷涂技术，有效解决了大型电站

可以量产/n该项目应用先进的反应喷涂表面技术，在金属材料表面制备金属陶瓷涂层，工序简单、经济，获得的金属陶瓷涂层性能优良；通过喷涂Fe-Al-Cr-Ni 合金连接层，使金属陶瓷涂层和金属材料表面产生冶金结合，结合强度高；在失效的汽车零部件和成型模具表面上喷涂三元硼化物基金属陶瓷涂层，实现尺寸的恢复，延长汽车零部件和模具的使用寿命。该成果主要应用在汽车同步器齿环、活塞环、变速器换挡拨叉、汽缸套以及采矿截齿。该成果亦可应用在汽车零部件和成型模具的再制造领域。

成果与项目的背景及主要用途： 随着现代工业的高速发展，对各种机械设备的表面性能要求越来越高。很多机械零部件往往因为表面局部的损坏而导致整个零件失效乃至报废。摩擦会导致大量机械能的损耗，并且磨损是机械零件失效的一个很重要的原因。据统计，工业化国家有 30%的能源消耗于摩擦。对于一个高度工业化的国家，每年因摩擦磨损造成的经济损失几乎占到国民经济年产总值的 1-2%。因此，为了提高机械零件的可靠性，延长其使用寿命，国内外都在提高零件表面性能方面进行了大量的研究和探索。 表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆，表面改性或者多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或者非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，从而获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势在于可以用多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层。 技术原理与工艺流程简介： 超音速火焰喷涂是利用丙烷，丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或者在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上，将粉末送进该火焰，可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达 300-500m/s 的速度，甚至更高的速度，从而获得高结合强度、致密的高质量的涂层。 1）TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统特点 1、焰流速度达到 2000m/s，火焰功率 100kw 2、径向送粉和轴向送粉一体化设计 3、自动化程度高，稳定性能可靠 4、对冷却水压力实行实时监控，安全可靠 5、直接用丙烷点火，不用外加氢气 6、燃料气可为丙烷或丙烯等燃气，压力为当前国际同类设备一半 2）所制备 WC-12Co 涂层特点 涂层致密、涂层的孔隙率低于 1%。由于涂层内部应力为压应力，涂层厚度可达五毫米以上。 技术水平及专利与获奖情况： 100 千瓦级 TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统由天津大学热喷涂实验室开发研制，是拥有独立“自主知识产权”的新一代热喷涂技术。适用于喷涂制备耐磨损高硬度 WC-Co、Cr3C2-NiCr 硬质合金涂层和耐腐蚀、耐高温氧化性能优越的镍基自熔合金涂层。 应用前景分析及效益预测： 热喷涂技术是近年来表面工程中发展十分迅速的一门技术，在表面工程的领域占有非常重要的地位。热喷涂技术在提高零件表面性能，延长零件使用寿命和降低维修成本和节约资源等方面有重要的作用。与常规火焰喷涂不同的是本系统采用特殊设计的燃烧室和喷嘴，驱动大流量的燃料并用高压氧气助燃，从而获得了极高速度的燃烧焰流。由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到工件表面，因此涂层结合强度、致密度和硬度均非常高。 应用领域：造纸印刷、石油机械、水轮机组、钢铁冶金、电站锅炉等领域 合作方式及条件：面议

概述：活性粉末混凝土是由超细活性粉末（复合掺合料）、水泥、优质石英砂、高强钢纤维、外加剂等组成。通过最优化级配设计，经高温热合（蒸汽养护）等特定工艺制备而成的高技术复合材料。与普通和高性能混凝土相比具有超高强度、高韧性、高耐久性、高体积稳定性和环保性等特点。在工程中应用可显著减轻结构自重（可减轻自重1/3），可显著提高结构的整体性能。有以下创新点： ①材料创新：采用国产原材料与工业废渣制备出200MPa级活性粉末混凝土，性能达到国际同类材料的指标，造价仅为其50%左右。 ②工艺创新：解决低水胶比高粘度物料的均匀搅拌问题；解决大型构件与小型薄壁构件的浇注、成型与养护问题，形成了成套工艺技术。 ③形成了较为完善的活性粉末混凝土基础理论，提出了结构设计方法。 ④国内第一家在大型桥梁结构与薄型耐久构件得到应用，采用本成果新材料与设计方法设计的超低高度梁，有效降低了截面高度与自重，并提高了耐久性。 同类技术或成果比较：本项目组研发的200MPa级活性粉末混凝土，国内第一家在实际工程中得到应用；国际上美国、加拿大、韩国等国家也相继在实际工程中应用，目前处于试研制阶段；本项目组的相关研究成果达到国内领先、国际先进水平。 该项目现处于产业化阶段。 应用范围： 本项目可应用于道桥主体及附属结构、建筑结构、市政结构、核工业等，具有广阔的应用前景。

随着塑胶制品多样化其市场需求越来越大，伴随着高分子材料和制造业的迅猛发展，工程塑料在精密仪器、电子仪表、音像制品、医疗器械、电脑配件、通讯器材、光学镜片等制造领域得到了广泛地应用，这类塑料制品大多机械强度高且体积小、重量轻、外形复杂或超薄壁，其尺寸精度、形位误差、重量的稳定性、表观质量等参数均要求较高，目前市场上已有的普通型注塑机已难以满足对这类制品的成型要求。在香港震雄集团工作期间，作为负责人，开发了高速伺服注塑成型机，已经量化生产。高速伺服注塑机注射速度快、成型周期短、注塑压力高、开模行程大，以及生产稳定，特别对精确性和稳定性、生产周期快和低磨损率要求最为重要。采用优化螺杆，提高塑化能力，锁模部分采用液压机械式连杆锁模装置、差动锁模结构。依托天津市模具数字化工程技术中心，有从事相关科研人员5名，主要从事注塑成型及模具设计的研究，已主持省部级项目3项，发表论文多篇。

本发明公开了一种内螺纹旋风成型方法及装置，属于制造装备技术领域。内螺纹旋风成型装置由刀具装置和驱动装置组成；其中，刀具装置安装在驱动装置上，驱动装置用于驱动刀具装置；工作时刀具轴线与工件轴线平行，并且设置径向偏心距；刀具绕自身轴线单方向高速旋转，同时沿轴线做往复直线运动，刀具每旋转一圈，在空间的运动轨迹是固定的封闭空间曲线；工件绕自身轴线单方向慢速旋转，同时沿轴线做单方向直线运动，每旋转一圈，直线运动距离为1个螺距；本发明可加工工件的轴向长度不受限制，尽管考虑刀具轴刚度等因素，相比传统方法可加工工件的轴向长度仍然显著增大；一次成型内螺纹，效率高；刀具切削工件形成的切屑为碎片状，而不是长带状，有利于排出切屑。

本设备主要用于模型的快速制造。可应用于机械设计与制造；家用电器、汽车制造、航天航空、医疗与修复等领域。它直接由CAD数据，利用材料累加成型的原理，快速制造出模型。而无需刀具、模具，并且不受复杂性和批量的限制。激光扫描速度：800mm/s，激光光斑：0.2mm，成型精度：±0.1mm。本设备是国内首次开发完成的光固化成型机。性能和精度达到国外同类产品水平。软

此成果主要是进行先进材料的微纳结构成型。利用液体在电场力作用下可以形成大颈缩比（喷嘴与液体射流直径比可达106:1）的精细稳定射流（纳米级）特性，创新性提出电流体射流微纳米喷印成型方法，建立了高精度二维及三维电流体射流微纳米喷印成型系统，实现了各种功能材料及复合材料高精度微结构成型。此方法的提出与应用实现了宽内径针头（几百微米）直写高精度结构（几微米）的成型工艺，克服了传统喷印技术依靠降低针头内径尺寸来提高成型结构精度（喷墨打印等）的难题。此方法具有成型精度高、可控性强、材料适应性广的显著优点，在先

喷射成形是先进的凝固技术，与半连续铸造技术相比，优点是化 学成分无宏观偏析、晶粒度等微观组织精细1个数量级，团队研制 了高合金化、大规格凝固坯材，以7055为代表的高强度铝合金料产品在国内率先实现工程化，成功应用在“天宫二号”压气机系列部件上，填补了国内技术空白。 技术背景： 喷射成形是先进的凝固技术，与半连续铸造技术相比，优点是化 学成分无宏观偏析、晶粒度等微观组织精细1个数量级，团队研制 了高合金化、大规格凝固坯材，以7055为代表的高强度铝合金料产品在国内率先实现工程化，成功应用在“天宫二号”压气机系列部件上，填补了国内技术空白。 技术水平： 制定我国首部喷射成型领域的行业标准和国家标准。 获得国家发明专利20余项。