河北 省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎推薦書

1、河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎推薦書（ 2014 年度）一、項(xiàng)目基本情況專業(yè)評審組：鋼鐵組項(xiàng)目類別：技術(shù)開發(fā)類項(xiàng)目名稱反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層制備技術(shù)主要完成人郝建軍,趙建國,李建昌,卜志國,馬躍進(jìn),樊云飛,陳志強(qiáng),劉洪杰,王希望主要完成單位（蓋章）河北農(nóng)業(yè)大學(xué)推薦單位或推薦專家（蓋章）保定市科技局項(xiàng)目保密情況非密學(xué)科分類名稱1金屬基復(fù)合材料代碼43052002焊接工藝與設(shè)備代碼46026303金屬表面處理工藝代碼4602645所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域430-材料科學(xué)技術(shù)（按一級學(xué)科選擇）所屬國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)制造業(yè)本項(xiàng)目涉及主要計(jì)劃課題（含基金）列表任務(wù)下達(dá)單位項(xiàng)目名稱課題編號起止年限經(jīng)費(fèi)驗(yàn)收（鑒定）時(shí)間科技

2、報(bào)告編號河北省自然科學(xué)基金反應(yīng)電火花沉積合成tin金屬基陶瓷涂層方法及機(jī)理e20070005663年6.22010-08-07河北省自然科學(xué)基金隨焊錘擊控制參數(shù)及應(yīng)力消除機(jī)理研究e20060005283年6.22009-03-27橫向課題大厚度反應(yīng)電火花沉積tin/fe復(fù)合涂層制備技術(shù)hpdl200903jc3年102013-05-02授權(quán)發(fā)明專利（項(xiàng)數(shù)）1授權(quán)其他知識產(chǎn)權(quán)（項(xiàng)數(shù)）2項(xiàng)目投入總經(jīng)費(fèi)（萬元）22.40項(xiàng)目起止時(shí)間起始2006-01-01完成2013-05-02 河北省科學(xué)技術(shù)廳成果與市場處制二、項(xiàng)目簡介（限1200字）1.主要技術(shù)內(nèi)容及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)針對傳統(tǒng)電火花沉積技術(shù)在制備金屬陶瓷

3、涂層時(shí)普遍存在的涂層厚度小、孔隙率大、內(nèi)應(yīng)力高、沉積效率低、表面粗糙等問題，利用反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，對大厚度tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下： （1）提出并研究開發(fā)了一種新的反應(yīng)涂層制備技術(shù)反應(yīng)電火花沉積技術(shù)（發(fā)明專利200610012842.4）。該技術(shù)以高純氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣體和反應(yīng)氣體，利用dz-400型電火花沉積設(shè)備和自制的“參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置（實(shí)用新型專利 200420016413.0）”，在自制的 “電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置（實(shí)用新型專利200620024726.x）”中，利用自創(chuàng)的“二步法”沉積工藝，成功制備了大厚度tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合

4、涂層。（2）項(xiàng)目揭示反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層的形成機(jī)制，研究了反應(yīng)電火花沉積工藝參數(shù)對涂層組織結(jié)構(gòu)、物相、化學(xué)組分及涂層摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律與機(jī)制，揭示了涂層的形成機(jī)理及耐磨機(jī)制，研究了錘擊參數(shù)對涂層應(yīng)力的影響規(guī)律。（3）利用該項(xiàng)目解決了目前tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層制備方法存在的如下問題：氣相沉積法制備的涂層厚度小、設(shè)備昂貴及工作環(huán)境要求特殊，工作過程中產(chǎn)生鹵化物氣體對設(shè)備、環(huán)境污染較大；激光熔覆、激光表面合金化雖然可獲得厚度較大的涂層，但涂層應(yīng)力大易出現(xiàn)裂紋，且激光器購買和維護(hù)費(fèi)用較高；等離子噴涂涂層孔隙率較高，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度低，設(shè)備造價(jià)高；傳統(tǒng)電火花沉積涂層易氧化、涂層粗

5、糙、厚度小、應(yīng)力大、沉積效率低及電極制備成本高。（4）通過工藝參數(shù)優(yōu)化，獲得了能指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)的電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層工藝規(guī)范：放電電容80f，工作電壓100v，沉積頻率700hz，氮?dú)饬髁?0l/min，比沉積時(shí)間3min/cm2，錘擊頻率4hz，錘擊力500n。（5）反應(yīng)電火花沉積制備的tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層最大厚度為80m，顯微硬度為1467hv0.1，摩擦系數(shù)為0.60.75。耐磨性約為fe基體的79倍。 2.推廣應(yīng)用及效益情況本項(xiàng)目開發(fā)的反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷涂層制備技術(shù)，具有沉積效率高、涂層厚度大、涂層性能高、節(jié)約貴金屬、節(jié)省能源、無公害、低成本、操作簡便等顯著特點(diǎn)，項(xiàng)

6、目成果被濰坊豪強(qiáng)焊接技術(shù)有限公司、保定市紅鵬電力檢修有限公司、保定易通光伏科技有限公司采用并成功應(yīng)用于軸、孔、齒、鍵、輪、輥、殼、閥、刮板、模具、缸體、電池印刷網(wǎng)版等的表面強(qiáng)化及修復(fù)再制造，近3年為項(xiàng)目應(yīng)用企業(yè)新增利潤2051萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。項(xiàng)目已獲授權(quán)的3項(xiàng)專利分別轉(zhuǎn)讓于保定蘭格恒流泵有限公司和保定市易通光伏科技有限公司，已為成果應(yīng)用企業(yè)培訓(xùn)技術(shù)人員120名。項(xiàng)目研發(fā)過程中，已在焊接學(xué)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、稀有金屬材料與工程、china welding等期刊上發(fā)表論文25篇（其中sci收錄3篇、ei收錄22篇），已發(fā)論文被航空學(xué)報(bào)、材料導(dǎo)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、材料開發(fā)與應(yīng)用、中國表面工程等期

7、刊及西北工業(yè)大學(xué)、裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重慶大學(xué)、南華大學(xué)、沈陽理工大學(xué)等單位他引45次。三、項(xiàng)目詳細(xì)內(nèi)容（限8頁）1、立項(xiàng)背景工業(yè)現(xiàn)代化和機(jī)械制造技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，對機(jī)器零部件的可靠性及使用壽命提出了越來越高的要求，從而對材料的耐腐蝕、耐磨損、抗疲勞等性能的要求也隨之提高。通常情況下，機(jī)械產(chǎn)品故障往往是由于個別零部件局部表面的磨損、腐蝕和疲勞裂紋等造成的，實(shí)踐表明，通過表面強(qiáng)化技術(shù)提高零件的表面性能或?qū)I(yè)已失效的零件進(jìn)行表面修復(fù)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。涂層表面技術(shù)是材料表面強(qiáng)化和修復(fù)的一種重要方法。tin、ticn金屬陶瓷材料因其高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等一

8、系列優(yōu)點(diǎn)，是目前制備抗磨和耐蝕零件表面涂層的理想材料。但目前常采用的tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層制備工藝（如氣相沉積、激光熔覆、激光表面合金化、堆焊、熱噴涂等）多存在制備效率低、涂層厚度小、工藝復(fù)雜、工作環(huán)境要求特殊以及設(shè)備成本和工藝成本高等不足。上述不足，極大限制了tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層在要求涂層厚度較大的場合（如表面嚴(yán)重失效零件的修復(fù)與再制造）的廣泛應(yīng)用。近年來，兼有表面強(qiáng)化與防護(hù)、零件尺寸恢復(fù)等的電火花沉積技術(shù)在金屬表面強(qiáng)化與修復(fù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐表明，目前常用的電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層工藝存在以下幾個方面存在不足：（1）電極多采用以wc、tic、ticn、cr3c

9、2等為基，以ni或co等作粘結(jié)劑而制成的硬質(zhì)合金電極，因電極材料與金屬基體間熱脹系數(shù)差異大，涂層殘余應(yīng)力大，過大的殘余應(yīng)力致使涂層裂紋甚至剝落，從而使涂層厚度小、連續(xù)性差；（2）因電極生產(chǎn)一般都需制粉、成型、燒結(jié)、加工等過程，涂層制備成本高；（3）在惰性氣體（氬氣）電離氣氛中，火花放電形成的等離子體熱傳導(dǎo)性低，電極過渡為射流過渡，電極熔滴小，電極材料向基體的過渡量少，沉積效率低。由此可見，如何利用電火花沉積技術(shù)“高效率、低成本”制備“大厚度、高性能”的金屬陶瓷復(fù)合涂層，是使電火花沉積技術(shù)在零件表面強(qiáng)化或修復(fù)與再制造中得以廣泛應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵共性問題和瓶頸問題。2、科學(xué)技術(shù)內(nèi)容針對上述問題，本

10、項(xiàng)目將傳統(tǒng)的電火花沉積技術(shù)與反應(yīng)合成技術(shù)相結(jié)合，研究開發(fā)了“低成本、高效率”制備尤其適用于零件修復(fù)與再制造的“大厚度、高性能” tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層反應(yīng)合成制備技術(shù)反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，研制了“參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置”和“電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置”，旨在從根本上解決了傳統(tǒng)電火花沉積技術(shù)普遍存在的涂層易氧化、表面粗糙度大、厚度小、內(nèi)應(yīng)力大、沉積效率低等問題，為電火花沉積大厚度、高性能金屬陶瓷復(fù)合涂層及其在零件表面強(qiáng)化或修復(fù)與再制造工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。（1）技術(shù)思路隨著電火花沉積技術(shù)在零件表面強(qiáng)化、修復(fù)及再制造工程中的廣泛應(yīng)用，研究和開發(fā)“大厚度、高性能

11、”金屬陶瓷復(fù)合涂層的反應(yīng)電火花沉積制備技術(shù)，必將是一個的研究方向，而如何克服普通電火花沉積沉積效率低、制備成本高、涂層厚度小、涂層應(yīng)力大等不足，是使電火花沉積技術(shù)得以更加廣泛應(yīng)用亟待解決的問題。為此，本項(xiàng)目采用反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，以工業(yè)氮?dú)饧孀鞣磻?yīng)氣和保護(hù)氣，以工業(yè)鈦絲（或石墨棒）為電極，利用dz400型電火花沉積設(shè)備在金屬基體表面低成本制備tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層；為避免沉積過程中涂層氧化，研制了電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置；為了消除涂層增厚過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，防止涂層開裂或剝落，采用自行設(shè)計(jì)的參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置對涂層進(jìn)行邊沉積邊錘擊，以達(dá)到消除應(yīng)力、細(xì)化晶粒、增加厚度、

12、提高涂層性能的目的。項(xiàng)目的先進(jìn)性和創(chuàng)新性體現(xiàn)于：反應(yīng)電火花沉積技術(shù)可使納米級陶瓷顆粒的合成和涂層的形成同步完成，不僅可省去繁瑣的電極制備工藝，降低涂層制備成本，而且還有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相在電火花沉積過程中原位反應(yīng)合成，硬質(zhì)相顆粒細(xì)小（納米級）、分布均勻且界面潔凈，可大幅度提高涂層性能；在氮?dú)怆婋x氣氛中，火花放電形成的等離子體熱傳導(dǎo)性高，電極過渡為大滴過渡，電極熔滴大，沉積效率高；電火花沉積過程中反應(yīng)組元（電極鈦和保護(hù)氣體氮）自身的反應(yīng)放熱不僅有利于氮元素在火花放電形成的微熔池內(nèi)均勻擴(kuò)散，而且延長了微熔池的高溫保留時(shí)間，在使納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相合成量增加的同時(shí)使其分布更加均勻，從

13、而有利于形成組織致密均勻、連續(xù)性好、耐磨性高的涂層。另外，反應(yīng)放熱增大了納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相/基體金屬體系的潤濕性，增強(qiáng)了基體金屬對納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相的包覆能力，加劇了基體金屬對硬質(zhì)相的鑲嵌和釘扎作用，有利于進(jìn)一步提高涂層耐磨性。在反應(yīng)電火花沉積過程中，使用電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置和參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置，可極大提高沉積效率和涂層性能。（2）技術(shù)方案利用電子掃描顯微鏡（sem）、透射電子顯微鏡（tem）、俄歇電子能譜儀（aes）、x射線衍射分析儀（xrd）、x 射線能譜分析（eds）、x射線應(yīng)力分析儀、硬度儀、涂層測厚儀、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等測試分析儀器，著重圍繞涂層的工藝參數(shù)優(yōu)化

14、、tin、ticn強(qiáng)化相及涂層形成機(jī)制、涂層應(yīng)力狀況、涂層組織結(jié)構(gòu)及性能等開展系統(tǒng)研究。（3）研究內(nèi)容通過對tin形成的熱力學(xué)和動力學(xué)分析，揭示了反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層的形成機(jī)制。反應(yīng)電火花沉積過程中，儲能電源通過電極以一定的頻率在電極和基體之間產(chǎn)生火花放電。火花放電釋放的能量在10-510-6秒內(nèi)使電極與基體接觸處達(dá)到500025000的高溫，高溫作用在使部分基體熔化形成微熔池（即沉積點(diǎn)）的同時(shí)將電極端部局部熔化形成熔滴甚至氣化，部分熔滴在火花放電形成的高壓作用下過渡（擴(kuò)散）到微熔池，部分熔化（或熔融）的電極和基體材料在放電力的作用下產(chǎn)生飛濺；與此同時(shí)，部分保護(hù)氮?dú)獗浑婋x為高活性的氮

15、離子（n+及n-）和氮原子（n），氮離子、氮原子及未被電離的氮分子吸附在熔池液態(tài)金屬表面；伴隨著電極、基體的熔化（融）和保護(hù)氣體的電離，部分高活性的氮離子流通過擴(kuò)散進(jìn)入熔池；熔池內(nèi)及濺射區(qū)的熔融ti、電極氣化的ti與進(jìn)入熔池或吸附在熔池表面的氮（氮離子、氮原子及未被電離的氮分子）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氮化鈦，伴隨熔池的不斷形成與凝固，無數(shù)沉積點(diǎn)依次重熔交疊形成涂層，其物理模型如圖1所示。圖1 反應(yīng)電火花沉積物理模型圖2 涂層斷面形貌利用金相顯微鏡和電子掃描顯微鏡觀察了單沉積點(diǎn)形貌、涂層表面和斷面形貌，建立了沉積點(diǎn)的“坑涌”模型，探討了涂層的形成特征和規(guī)律。由圖2涂層截面sem形貌可見，涂層與基體結(jié)合

16、帶并不在同一平面上，這說明在涂層形成過程中基體表面確有熔坑形成。同時(shí)還可發(fā)現(xiàn)涂層致密，這可說明反應(yīng)電火花沉積tin復(fù)合涂層實(shí)際上是由無數(shù)沉積點(diǎn)之間相互融合重疊而形成，但每個沉積點(diǎn)之間并非簡單的機(jī)械結(jié)合，而是無數(shù)沉積點(diǎn)反復(fù)重熔交疊的結(jié)果。由圖3沉積點(diǎn)和涂層表面sem形貌（a）、（b）、（c）可見，沉積點(diǎn)中心為熔坑，周圍呈隆起，四周存在飛濺物。這一形貌特征的形成是由于熔坑的“坑涌”所致（其物理模型如圖4所示）。由圖3（d）涂層表面sem可見，涂層表面由無數(shù)密集的沉積點(diǎn)和放電凹坑構(gòu)成，涂層呈金黃色桔皮狀形貌。理想配比的tin呈現(xiàn)為金黃色，與純金的顏色相似。涂層表面呈現(xiàn)金黃色顏色表明了涂層中有接近理想

17、配比的tin存在。圖3 沉積點(diǎn)和涂層表面sem形貌圖4 沉積點(diǎn)的“坑涌”模型 圖5單脈沖沉積點(diǎn)aes分析譜利用phi-700型俄歇電子能譜儀（aes）和和xps分峰處理軟件xps-speak，分析了涂層的化學(xué)成分組成。在沉積點(diǎn)位置上，沿液態(tài)金屬濺射最強(qiáng)的方向由中心到邊緣選區(qū)作俄歇電子能譜檢測，aes分析譜和沉積點(diǎn)ti、n元素aes分析譜如圖5、圖6所示。由圖5、圖6可見，涂層中確實(shí)存在n元素，也即表明涂層中含有tin。不同選區(qū)的元素原子數(shù)百分比計(jì)算結(jié)果表明，1、2、3選區(qū)的o原子數(shù)百分比逐漸增多，分析認(rèn)為，這主要是由于沉積時(shí)金屬液體的飛濺使坑涌區(qū)和飛濺區(qū)部分金屬脫離氮?dú)獗Ｗo(hù)而與空氣接觸被氧化所

18、致。圖6 沉積點(diǎn)ti、n元素aes分析譜圖7為涂層截面aes元素圖譜，不同選區(qū)的元素原子數(shù)百分比計(jì)算結(jié)果表明，由結(jié)合區(qū)到涂層表層均含有tin，且越接近涂層表面，tin含量越高。圖7 涂層截面aes元素圖譜利用d/max-ra型x射線衍射儀和xps分峰處理軟件xps-speak，分析了沉積工藝參數(shù)（放電電容、工作電壓、沉積頻率、氮?dú)饬髁浚ν繉游锵嘟M成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、tin的平均晶粒尺寸的影響。不同沉積工藝參數(shù)下，涂層的xrd譜分別如圖8圖11所示。分析表明，涂層中tin的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)87.1%，tin晶粒的最小尺寸約為20.8nm。利用硬度儀、磨損試驗(yàn)機(jī)測試了涂層的硬度和摩擦系數(shù)，對比了涂層與

19、基體的耐磨性，分析了沉積工藝參數(shù)對涂層耐磨性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，涂層硬度較高（最大可達(dá)1388hv0.1），約是基體的6倍以上；涂層摩擦系數(shù)介于0.60.75之間；干摩擦狀態(tài)下，涂層耐磨性約是基體的7倍，而水潤滑狀態(tài)下，約是基體的的9倍多。如圖1214所示。圖8 不同放電電容條件下涂層的xrd譜圖9不同工作電壓下涂層的xrd譜圖10 不同沉積頻率條件下涂層的xrd譜圖11不同氮?dú)饬髁織l件下涂層的xrd譜圖12試樣截面顯微硬度壓痕形貌 圖13 涂層顯微硬度分布曲線 圖14 涂層摩擦系數(shù)曲線優(yōu)化了工藝參數(shù)對涂層厚度、涂層物相、涂層表面粗糙度、涂層性能等的影響。結(jié)果表明，為獲得厚度大、表面光潔、耐

20、磨性優(yōu)良的涂層，工藝參數(shù)可選擇為：放電電容80f，工作電壓100v，沉積頻率700hz，氮?dú)饬髁?0l/min，比沉積時(shí)間3min/cm2。另外，在反應(yīng)電火花沉積實(shí)際操作中，可采取“二步沉積法”（先大電壓后小電壓）來獲得厚度合適、表面光潔的涂層。研制了電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)和供給裝置，如圖15所示。利用該裝置不僅可有效避免涂層中氧化物的形成，從而增大涂層的內(nèi)聚強(qiáng)度，而且對增加涂層厚度、提高涂層致密性、減小涂層內(nèi)應(yīng)力等具有積極有效的作用，為反應(yīng)電火花沉積大厚度、高性能金屬陶瓷復(fù)合涂層提供了技術(shù)保證。1-氣源 2-導(dǎo)氣管 3-氣缸 4、12-活塞 5-工件 6-工作臺 7-氣體輸入通道 8-

21、工作臺縱向調(diào)節(jié)螺旋機(jī)構(gòu)9-陰極接線柱 10-安全閥 11-電纜 13-電火花沉積電源 14-沉積槍橫向調(diào)節(jié)螺旋機(jī)構(gòu) 15-沉積層16-沉積槍高度調(diào)節(jié)螺旋機(jī)構(gòu) 17-沉積槍 18-陽極接線柱 19-氣壓表 20-電極 21-工作室 22-活塞調(diào)節(jié)螺旋機(jī)構(gòu) 23-閥門圖15電火花沉積充氣密閉式保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖研制了參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊處理裝置，如圖16所示。該裝置以stc12c5a60s2單片機(jī)為核心，利用nh412a型非接觸式光纖傳感測溫儀對涂層跟蹤采集溫度，利用步進(jìn)電機(jī)86byg450a作為驅(qū)動裝置。通過改變單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖信號頻率來改變電磁鐵通斷次數(shù)，實(shí)現(xiàn)錘擊頻率的調(diào)節(jié)；通過改變單片機(jī)

22、輸出pwm波的占空比來改變通過線圈的實(shí)際通電電壓，以實(shí)現(xiàn)錘擊力的調(diào)節(jié)。分析了錘擊工藝參數(shù)對涂層應(yīng)力的影響，優(yōu)化了錘擊工藝參數(shù)（錘擊頻率4hz，錘擊力500n）。圖16 參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置結(jié)構(gòu)示意圖（3）創(chuàng)新成果【證明材料：1.1.11.1.8、2.1.1、2.5.2、2.5.3、3.1.13.1.4、3.3.13.3.3】目前常采用的tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層制備工藝多存在制備效率低、涂層厚度小、設(shè)備工藝復(fù)雜、工作環(huán)境要求特殊以及設(shè)備成本和工藝成本高等不足。如：氣相沉積制備的膜層?。?5m），且化學(xué)氣相沉積法的鹵化物氣體對設(shè)備、環(huán)境污染較大。物理氣相沉積法需要真空等離子系統(tǒng)以及蒸發(fā)源

23、，設(shè)備價(jià)格較高；而激光熔覆、激光表面合金化、堆焊、熱噴涂等方法雖然可獲得厚度較大的涂層，但激光熔覆與激光表面合金化涂層易出現(xiàn)裂紋且激光器購買和維護(hù)費(fèi)用較高。堆焊層熱應(yīng)力大、易開裂。熱噴涂涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度低、涂層孔隙率較高。本項(xiàng)目開發(fā)的反應(yīng)電火花沉積技術(shù)在有效克服上述tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層制備工藝中存在的諸多不足的同時(shí)，解決了傳統(tǒng)電火花沉積技術(shù)中涂層厚度小、沉積效率低、涂層內(nèi)應(yīng)力大等問題，實(shí)現(xiàn)了“高效率、低成本”制備“大厚度、高性能”tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層。取得的創(chuàng)新成果如下：將電火花沉積與反應(yīng)合成相結(jié)合，提出并研究開發(fā)了一種新的反應(yīng)涂層制備技術(shù)反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，從根本上

24、解決了傳統(tǒng)tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層制備中普遍存在的工藝復(fù)雜、成本高、厚度小等問題，提高了金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備效率和涂層的使用可靠性，拓展了電火花沉積技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。電火花沉積充氣密閉式保護(hù)及供給裝置的設(shè)計(jì)，極大地避免了沉積過程中氧化物的形成，對增加涂層厚度、減小粗糙度、提高涂層內(nèi)聚強(qiáng)度等具有積極有效的作用，該裝置新穎的設(shè)計(jì)思路可為其它使用氣體保護(hù)的場合提供有益借鑒。首次提出并研究了隨焊錘擊工藝在電火花沉積涂層制備中的應(yīng)用，解決了大厚度金屬陶瓷復(fù)合涂層制備過程中涂層應(yīng)力大、易開裂、易剝落等瓶頸問題。研究了反應(yīng)電火花沉積工藝參數(shù)對涂層質(zhì)量、涂層顯微結(jié)構(gòu)、涂層性能等的影響機(jī)制和規(guī)律，揭示了

25、涂層的形成機(jī)理及耐磨機(jī)制，研究成果為反應(yīng)電火花沉積技術(shù)制備其它高性能金屬陶瓷復(fù)合涂層奠定了一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。項(xiàng)目開發(fā)的tin、ticn金屬陶瓷涂層反應(yīng)電火花沉積制備技術(shù)，具有沉積效率高、涂層厚度大、涂層性能高、節(jié)約貴金屬、節(jié)省能源、無公害、低成本、操作簡便等顯著特點(diǎn)，尤其適用于零件表面強(qiáng)化及失效零件的修復(fù)與再制造。項(xiàng)目研究成果對電火花沉積技術(shù)在零件表面強(qiáng)化或修復(fù)與再制造工程中的有效應(yīng)用具有重要推動作用。（4）實(shí)施效果【證明材料：4.1.1、4.1.2、4.1.3】項(xiàng)目所及的3項(xiàng)專利技術(shù)已分別成功轉(zhuǎn)讓于保定蘭格恒流泵有限公司和保定市易通光伏科技有限公司。項(xiàng)目成果濰坊豪強(qiáng)焊接技術(shù)有限公司、

26、保定市紅鵬電力檢修有限公司、保定易通光伏科技有限公司采用并成功應(yīng)用于軸、孔、齒、鍵、輪、泵、輥、殼、閥、柱塞、端蓋、刮板、錘頭、模具等零件的表面強(qiáng)化及修復(fù)再制造，近3年為項(xiàng)目應(yīng)用企業(yè)新增利潤2051萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3、與當(dāng)前國內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場競爭力的比較【證明材料：3.3.1、3.3.2、3.3.3】（1）首次提出并系統(tǒng)研究開發(fā)了一種新的金屬陶瓷復(fù)合涂層制備技術(shù)反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，開辟了電火花沉積大厚度金屬陶瓷復(fù)合涂層制備新途徑，豐富了表面工程和再制造工程的研究內(nèi)容。（2）與當(dāng)前國內(nèi)外制備tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層同類研究相比，本項(xiàng)目具有涂層厚度大，制備效率高、制備成

27、本低、工藝簡單、節(jié)約貴金屬、節(jié)省能源、無公害等特點(diǎn)。涂層形成機(jī)理及耐磨機(jī)制的系統(tǒng)分析與研究，為大厚度金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備及其在再制造工程領(lǐng)域中的成功應(yīng)用奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。（3）與傳統(tǒng)電火花沉積技術(shù)相比，利用反應(yīng)電火花沉積技術(shù)制備tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層，可使納米級tin、ticn陶瓷顆粒的合成和涂層的形成同步完成，不僅可省去繁瑣的tin、ticn電極制備工藝，降低涂層制備成本，而且還具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：納米級tin、ticn陶瓷顆粒硬質(zhì)相在電火花沉積過程中原位反應(yīng)合成，硬質(zhì)相顆粒細(xì)?。{米級）、分布均勻且界面潔凈，可大幅度提高涂層性能；在氮?dú)怆婋x氣氛中，火花放電形成的等離子體熱傳導(dǎo)

28、性高，電極過渡為大滴過渡，電極熔滴大，沉積效率高；電火花沉積過程中反應(yīng)組元（電極鈦和保護(hù)氣體氮）自身的反應(yīng)放熱不僅有利于氮元素在火花放電形成的微熔池內(nèi)均勻擴(kuò)散，而且延長了微熔池的高溫保留時(shí)間，在使顆粒硬質(zhì)相合成量增加的同時(shí)使其分布更加均勻，從而有利于形成組織致密均勻、連續(xù)性好、耐磨性高的涂層。另外，反應(yīng)放熱增大了納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相/基體金屬體系的潤濕性，增強(qiáng)了基體金屬對納米級陶瓷顆粒硬質(zhì)相的包覆能力，加劇了基體金屬對硬質(zhì)相的鑲嵌和釘扎作用，有利于進(jìn)一步提高涂層耐磨性。（4）首次將隨焊錘擊工藝應(yīng)用于反應(yīng)電火花沉積制備金屬陶瓷復(fù)合涂層中，可有效解決電火花沉積層厚度小、應(yīng)力大、易開裂、易剝落等問題

29、。4、已發(fā)表論文及知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)情況（1）已在稀有金屬材料與工程、焊接學(xué)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、china welding、key engineering materials、applied mechanics and materials、 advanced materials research等期刊上發(fā)表相關(guān)研究論文25篇（其中，sci收錄3篇、ei收錄22篇）。【證明材料：3.4.1】1) 郝建軍等.電火花沉積反應(yīng)合成tin增強(qiáng)fe基金屬陶瓷涂層.稀有金屬材料與工程，2009，38(s1):497-5002) 郝建軍等.鈦合金表面反應(yīng)電火花沉積ti(cn)涂層研究.材料熱處理學(xué)報(bào),2008, 2

30、9(2):128-1313) 郝建軍等.反應(yīng)電火花堆焊修復(fù)齒輪軸.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008.24(11): 99-1024) 郝建軍等.電火花沉積反應(yīng)合成tin增強(qiáng)金屬基復(fù)合涂層.焊接學(xué)報(bào)，2007,28(10):33-365) 郝建軍等.反應(yīng)電火花沉積tin/ti復(fù)合涂層機(jī)理與性能.材料熱處理學(xué)報(bào)，2009,30(3):170-1736) 郝建軍等.鈦合金表面反應(yīng)電火花沉積tin/ti復(fù)合涂層.焊接學(xué)報(bào)，2009,30(11):69-727) 于鳳坤等. 隨焊錘擊自動控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2009,25(1):117-1208) 趙建國等. a new method of weld

31、ing with trailing peening for controlling welding stress and distortion.china welding,2009,18(2):65-69.9) 郝建軍等.反應(yīng)電火花沉積合成tic/ti復(fù)合涂層研究.稀有金屬材料與工程,2009，38(5)：891-89410) 郝建軍等.反應(yīng)電火花沉積合成tin金屬基復(fù)合涂層.稀有金屬材料與工程，2007, 36(s2):706-70911) 郝建軍等. tc4鈦合金電火花沉積反應(yīng)合成ti(cn)涂層.材料科學(xué)與工藝,2009,17(3):406-40912) 馬躍進(jìn)等. tc4表面反應(yīng)電火花

32、強(qiáng)化層物相及磨損行為分析.焊接學(xué)報(bào),2008,29(10):21-2413) 崔彩云等.雙電磁機(jī)構(gòu)錘擊系統(tǒng)的高頻調(diào)控及試驗(yàn).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28（10）:59-6414) 張輝等.電火花沉積制備wc涂層高速鋼鉆頭研究.焊接,2008,(8):40-4315) 樊云飛等.拉傷發(fā)動機(jī)曲軸的反應(yīng)電火花涂敷修復(fù).農(nóng)業(yè)機(jī)械,2009,(3)：93-9416) 盧美久等.電磁錘隨焊錘擊控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).焊接技術(shù),2009，（4）:35-3717) 郝建軍等. reactive electric-spark deposition ti(c,n)-based cermets coating on

33、titanium alloy substrate.key engineering materials,vols:368-372(2008):1313 -131518) 郝建軍等. reactive synthesis ti(cn)-based metal ceramic coating by electric-spark deposition.china welding,2009,18(3):46-5019) 郝建軍等. study on ticn/ti based composite coating fabricated by reactive electric spark depositi

34、on.applied mechanics and materials.vols, 190-191 (2012) :567-57020) 郝建軍等. ticn cermet composite coating prepared by reaction nitrogen arc welding cladding process.applied mechanics and materials. vols, 190-191 (2012):581-58421) 李雄壯等. design of welding with trailing peening system for reaction nitrog

35、en arc welding cladding. applied mechanics and materials. vols, 190-191 (2012):444-44622) 張印勇等. process optimization of reaction nitrogen arc welding cladding ticn/fe metal ceramic composite coating. applied mechanics and materials. vols, 217-219 (2012) :1279-128223) 馬璐萍等. study on tial(cn) particle

36、 reinforce composites coating prepared by reaction nitrogen arc welding cladding process. applied mechanics and materials vols, 217-219 (2012) :1283-128624) 李勁松等. study on in-situ ti(cn) particle reinforce composites coating processed by nitrogen shielded arc welding technique. advanced materials re

37、search. vols, 418-420 (2012):112-11525) 盧美久等. design and implementation of welding with electromagnetic trailing peening control circuit.2009 international conference on measuring technology and mechatronics automation:361-364（2）已獲授權(quán)專利3項(xiàng)并已全部轉(zhuǎn)讓【證明材料：2.1.1、2.5.2、2.5.3、5.1.2、5.1.3、5.1.4】1) 發(fā)明專利：一種氮化鈦金屬

38、基陶瓷涂層的反應(yīng)電火花沉積制備方法，專利號200610012842.42) 實(shí)用新型：電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置，專利號200620024726.x3) 實(shí)用新型：參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置，專利號200420016413.05、第三方評價(jià)及應(yīng)用情況（1）“反應(yīng)電火花沉積合成tin金屬基陶瓷涂層方法及機(jī)理（河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目）”立項(xiàng)及成果鑒定查新結(jié)果表明：本課題擬研究的反應(yīng)電火花沉積tin金屬基陶瓷復(fù)合涂層，提出的反應(yīng)電火花沉積制備tin金屬基陶瓷復(fù)合涂層的方法、反應(yīng)電火花充氣密閉式保護(hù)裝置，在國內(nèi)外文獻(xiàn)中，未見相同報(bào)道?！咀C明材料：3.1.1、3.1.2】（2）“隨焊錘擊在電火花

39、沉積tin/fe復(fù)合涂層制備中的應(yīng)用研究”成果鑒定查新結(jié)果表明：本課題設(shè)計(jì)了雙電磁錘的參數(shù)可調(diào)隨焊錘擊系統(tǒng)，并將其用于消除tin/fe復(fù)合涂層制備過程中的應(yīng)力，在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見相同報(bào)道。【證明材料：3.1.3】（3）2014年3月，“反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層制備技術(shù)”報(bào)獎查新結(jié)果表明，本課題研究的以下內(nèi)容：將電火花沉積與反應(yīng)合成相結(jié)合，開發(fā)了反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，利用該技術(shù)制備了大厚度tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層，并將其成功應(yīng)用于零件修復(fù)與再制造領(lǐng)域；采用自行設(shè)計(jì)的“電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)和供給裝置”和“參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置”，開發(fā)了反應(yīng)電火花沉積的“二步法”沉積工藝；系統(tǒng)分

40、析了反應(yīng)電火花沉積工藝參數(shù)對涂層組織結(jié)構(gòu)、物相、化學(xué)組分及性能的影響規(guī)律和機(jī)制，研究了工藝參數(shù)、涂層質(zhì)量和涂層形成三者之間的內(nèi)在關(guān)系，揭示了涂層的形成機(jī)理及耐磨機(jī)制。以上內(nèi)容，除本課題組申請的專利及發(fā)表的論文外，在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見相同報(bào)道?！咀C明材料：3.1.4】（4）“反應(yīng)電火花沉積合成tin金屬基陶瓷涂層方法及機(jī)理（河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目）”經(jīng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家杰出青年科學(xué)基金獲得者馮吉才教授和西北工業(yè)大學(xué)楊合教授等材料專家鑒定組鑒定，鑒定結(jié)論為：“首次將電火花沉積技術(shù)和反應(yīng)合成技術(shù)相結(jié)合，制備了厚度大、結(jié)合強(qiáng)度高、性能優(yōu)異的金屬/陶瓷復(fù)合涂層，克服了傳統(tǒng)制備工藝復(fù)雜、設(shè)備昂貴、成本高等缺

41、點(diǎn)，具有節(jié)約貴金屬，節(jié)省能源、無公害、成本低，設(shè)備簡單、操作簡便等特點(diǎn)，屬于綠色環(huán)保技術(shù)；研究成果在國內(nèi)外尚未見詳細(xì)報(bào)道，研究成果具有普遍的學(xué)術(shù)意義；創(chuàng)新性明顯，對于反應(yīng)電火花沉積技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。”【證明材料：3.3.1】（5）“隨焊錘擊控制參數(shù)及應(yīng)力消除機(jī)理（河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目）”由天津大學(xué)李午申教授、河北工業(yè)大學(xué)李養(yǎng)賢教授、河北科技大學(xué)毛磊教授等專家鑒定，鑒定結(jié)論為：項(xiàng)目研究成果在國內(nèi)外文獻(xiàn)檢索中未見報(bào)道，項(xiàng)目創(chuàng)新性明顯，具有廣泛的學(xué)術(shù)影響，研究成果對隨焊錘擊堆焊應(yīng)力工藝方法的推廣應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義，達(dá)到國際先進(jìn)水平?！咀C明材料：3.3.2】（6

42、）“隨焊錘擊在電火花沉積tin/fe復(fù)合涂層制備中的應(yīng)用研究”由華北電力大學(xué)唐貴基教授、河北大學(xué)王永清教授、河北省機(jī)械科學(xué)研究設(shè)計(jì)院陳建民研究員等專家鑒定，鑒定結(jié)論為：項(xiàng)目將“隨焊錘擊技術(shù)”和“反應(yīng)電火花沉積技術(shù)”相結(jié)合，解決了電火花沉積大厚度涂層過程中應(yīng)力過大的問題。通過錘擊可消除應(yīng)力、細(xì)化晶粒，進(jìn)一步提高了涂層材料耐磨性能和涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度。研究成果具有重要的理論和實(shí)踐意義，達(dá)到同類研究的國際先進(jìn)水平?！咀C明材料：3.3.3】（7）項(xiàng)目研究成果已在稀有金屬材料與工程、焊接學(xué)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)、china welding、key engineering material

43、s、advanced materials research等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表研究論文25篇，其中sci收錄3篇，ei收錄22篇，發(fā)表論文被航空學(xué)報(bào)、材料導(dǎo)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、材料開發(fā)與應(yīng)用、激光與紅外、鑄造技術(shù)、電鍍與精飾、中國表面工程等期刊及西北工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)、南華大學(xué)、沈陽理工大學(xué)、裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省先進(jìn)有色金屬材料加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位他引45次?！咀C明材料：3.4.1】（8）項(xiàng)目成果被濰坊豪強(qiáng)焊接技術(shù)有限公司、保定市紅鵬電力檢修有限公司、保定易通光伏科技有限公司采用并成功應(yīng)用于曲軸、孔、齒、鍵、輪、泵、輥、殼、閥、柱塞、端蓋、刮板、錘頭、模具、缸體、

44、磨煤機(jī)關(guān)鍵部件、電池印刷網(wǎng)版等零件的表面強(qiáng)化及修復(fù)再制造，經(jīng)濟(jì)效益顯著，應(yīng)用前景廣泛，得到了用戶和同行的一致好評?！咀C明材料：4.1.1、4.1.2、4.1.3】（9）項(xiàng)目所及的3項(xiàng)專利技術(shù)已分別成功轉(zhuǎn)讓于保定蘭格恒流泵有限公司和保定市易通光伏科技有限公司?！咀C明材料：5.1.2、5.1.3、5.1.4】四、主要科技創(chuàng)新序號主要科技創(chuàng)新點(diǎn)證明材料所屬二級學(xué)科所屬三級學(xué)科1提出并研究開發(fā)了一種低成本、高效率制備大厚度tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層的新方法反應(yīng)電火花沉積技術(shù)，從根本上解決了傳統(tǒng)金屬陶瓷復(fù)合涂層制備中存在的工藝復(fù)雜、制備成本高、涂層厚度小等問題，提高了涂層的制備效率和使用可靠性，為

45、反應(yīng)電火花沉積技術(shù)制備高性能金屬陶瓷復(fù)合涂層奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。2.1.1,3.3.1,1.1.1,3.1.4金屬基復(fù)合材料,機(jī)械制造工藝與設(shè)備焊接工藝與設(shè)備2設(shè)計(jì)了電火花沉積充氣密閉式氣體保護(hù)及供給裝置，有效為避免傳統(tǒng)電火花沉積涂層中氧化物的形成，對增加涂層厚度、減小涂層粗糙度、提高涂層內(nèi)聚強(qiáng)度低具有積極有效的作用，該裝置新穎的設(shè)計(jì)思路可為其它使用氣體保護(hù)的場合提供有益借鑒。1.1.4,1.1.6,3.1.4,2.5.2機(jī)械制造工藝與設(shè)備,金屬基復(fù)合材料焊接工藝與設(shè)備3設(shè)計(jì)了參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置，并首次將隨焊錘擊工藝應(yīng)用于電火花沉積涂層制備中，解決了電火花沉積大厚度涂層過程中因涂層內(nèi)應(yīng)力

46、過大致使涂層內(nèi)聚強(qiáng)度降低、涂層增厚困難及涂層易開裂、易剝落等瓶頸問題。3.3.3,1.1.7,1.1.8,2.5.3機(jī)械制造工藝與設(shè)備,金屬基復(fù)合材料焊接工藝與設(shè)備4分析了工藝參數(shù)對涂層組織結(jié)構(gòu)、物相、化學(xué)組分及性能的影響規(guī)律和機(jī)制，研究了沉積工藝參數(shù)、涂層質(zhì)量和涂層形成三者之間的內(nèi)在關(guān)系，揭示了涂層的形成機(jī)理及耐磨機(jī)制，獲得了反應(yīng)電火花沉積tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層的最佳工藝參數(shù)，開發(fā)了反應(yīng)電火花沉積的“二步法”沉積工藝，研究成果為反應(yīng)電火花沉積技術(shù)制備其它高性能金屬陶瓷復(fù)合涂層奠定了一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。1.1.2,1.1.5,1.1.6,3.1.4金屬基復(fù)合材料,機(jī)械制造工藝與

47、設(shè)備焊接工藝與設(shè)備5項(xiàng)目開發(fā)的反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷涂層制備技術(shù)，具有沉積效率高、涂層厚度大、涂層性能高、節(jié)約貴金屬、節(jié)省能源、無公害、低成本、操作簡便等顯著特點(diǎn)，尤其適用于零件表面強(qiáng)化及失效零件的修復(fù)與再制造。研究成果對電火花沉積技術(shù)在零件表面強(qiáng)化或修復(fù)與再制造工程中的有效應(yīng)用具有重要推動作用。1.1.3,3.3.1,3.1.4,3.3.3機(jī)械制造工藝與設(shè)備,金屬基復(fù)合材料,機(jī)械制造工藝與設(shè)備金屬表面處理工藝,焊接工藝與設(shè)備五、項(xiàng)目應(yīng)用情況、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益1推廣應(yīng)用情況（概述）項(xiàng)目已獲授權(quán)的3項(xiàng)專利分別轉(zhuǎn)讓于保定蘭格恒流泵有限公司和保定市易通光伏科技有限公司，近年來為上述兩個企業(yè)培訓(xùn)技術(shù)

48、人員120名。項(xiàng)目成果自2009年先后被濰坊豪強(qiáng)焊接技術(shù)有限公司、保定市紅鵬電力檢修有限公司、保定市易通光伏科技有限公司應(yīng)用于齒輪、軸頸、泵體、模具、電池印刷網(wǎng)版、刮板等零件的表面強(qiáng)化與修復(fù)再制造中，顯著提高了零件的使用性能和使用壽命。項(xiàng)目研發(fā)過程中，共在焊接學(xué)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、稀有金屬材料與工程、農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)、材料科學(xué)與工藝、china welding等期刊上發(fā)表研究論文25篇（其中sci收錄3篇、ei收錄22篇），已發(fā)論文被航空學(xué)報(bào)、材料導(dǎo)報(bào)、材料熱處理學(xué)報(bào)、材料開發(fā)與應(yīng)用、激光與紅外、中國表面工程等期刊及西北工業(yè)大學(xué)、裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重慶大學(xué)、南華大學(xué)、沈陽理工大學(xué)、

49、河南省先進(jìn)有色金屬材料加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位他引45次（統(tǒng)計(jì)截止至2014年2月）。本項(xiàng)目的實(shí)施及其輻射作用，拓展了材料加工工程、表面工程與耐磨涂層制備研究領(lǐng)域，實(shí)踐應(yīng)用表明，項(xiàng)目應(yīng)用前景廣闊。項(xiàng)目應(yīng)用近三年以來，為企業(yè)新增銷售額4384萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。2直接經(jīng)濟(jì)效益近三年直接經(jīng)濟(jì)效益 單位：萬元人民幣項(xiàng)目總投資額22.40回收期（年）年 份新增銷售額新增利潤新增稅收累 計(jì)000直接經(jīng)濟(jì)效益的有關(guān)說明和各欄目的計(jì)算依據(jù)：（限400字） 完成單位法人單位公章: 完成單位財(cái)務(wù)公章：證明材料3.間接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益近三年間接經(jīng)濟(jì)效益 單位：萬元人民幣年 份新增銷售額新增利潤新增稅收20111

50、2685820201215447400201315727290累 計(jì)438420510 間接經(jīng)濟(jì)效益的有關(guān)說明和各欄目的計(jì)算依據(jù)：（限300字） 利用本項(xiàng)目技術(shù)，可方便、快捷、低成本地制備厚度為14mm金屬陶瓷復(fù)合涂層。涂層使用性能和壽命得到顯著提高，能夠使許多因磨損超差的零部件得到有效修復(fù)，可以在價(jià)格低廉的鐵基體上制備耐磨、高壽命防護(hù)涂層，從而提高產(chǎn)品的耐用性，大大降低產(chǎn)品使用成本。該技術(shù)可解決氣相沉積法涂層厚度小，激光熔覆、激光表面合金化、堆焊、熱噴涂等方法雖可獲得大厚度涂層，但涂層應(yīng)力大、涂層使用性能差等問題。利用本項(xiàng)目技術(shù)制備tin、ticn金屬陶瓷復(fù)合涂層，制備成本僅為傳統(tǒng)技術(shù)的40

51、%60%，能源消耗僅為傳統(tǒng)技術(shù)的60%左右，而涂層的使用壽命可達(dá)fe基體金屬的79倍。 完成單位財(cái)務(wù)公章：社會效益（限300字）利用本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)，可以制備厚度大、結(jié)合強(qiáng)度高、性能優(yōu)異的金屬陶瓷復(fù)合涂層，克服了傳統(tǒng)制備工藝復(fù)雜、設(shè)備昂貴、成本高等缺點(diǎn)，具有節(jié)約貴金屬，節(jié)省能源、無公害、成本低，設(shè)備簡單、操作簡便等特點(diǎn)，屬于綠色環(huán)保技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)資源的再循環(huán)、再利用和再制造，應(yīng)用前景廣闊。在本項(xiàng)目實(shí)施過程中，培養(yǎng)了研究生5名。本項(xiàng)目的實(shí)施及其輻射作用，拓展了材料加工工程、表面工程、再制造工程等研究領(lǐng)域。在本項(xiàng)目的實(shí)施過程中，形成了一支高水平的研究團(tuán)隊(duì)，其中郝建軍榮獲“河北省青年科技提名獎”、“

52、保定市材料加工與連接專業(yè)學(xué)科帶頭人”榮譽(yù)稱號，馬躍進(jìn)榮獲“保定市機(jī)械工程專業(yè)學(xué)科帶頭人”等榮譽(yù)稱號。證明材料4.1.1、4.1.2、4.1.34主要應(yīng)用單位情況（限15個）主要應(yīng)用單位情況應(yīng)用單位名稱應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用的起止時(shí)間應(yīng)用單位聯(lián)系人/電話證明材料濰坊豪強(qiáng)焊接技術(shù)有限公司反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層制備技術(shù)2010-01-01至2013-12-31尹長峰-136586862374.1.1保定市紅鵬電力檢修有限公司反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層技術(shù)2010-01-12至2013-12-31劉新豐-186312115884.1.2保定市易通光伏科技有限公司反應(yīng)電火花沉積金屬陶瓷復(fù)合涂層制備技術(shù)

53、2011-01-01至2013-12-31董景彥-130705132884.1.3六、本項(xiàng)目曾獲科學(xué)技術(shù)獎情況獲 獎 項(xiàng) 目 名 稱 獲獎時(shí)間獎項(xiàng)名稱獎勵等級授獎部門（單位）證明材料隨焊錘擊控制參數(shù)及應(yīng)力消除機(jī)理2010年科技進(jìn)步獎一等保定市政府3.5.1反應(yīng)電火花沉積合成tin金屬基陶瓷涂層方法及機(jī)理2011年科技進(jìn)步獎一等保定市政府3.5.2本表所填科技獎勵是指： 1各設(shè)區(qū)市政府設(shè)立的科學(xué)技術(shù)獎 2經(jīng)省科技廳登記的社會力量設(shè)立的科學(xué)技術(shù)獎 3經(jīng)科學(xué)技術(shù)部登記的社會力量設(shè)立的科學(xué)技術(shù)獎 國家科學(xué)技術(shù)獎勵條例及河北省科學(xué)技術(shù)獎勵辦法規(guī)定不能設(shè)立的部門獎勵，不填入此欄七、主要完成人情況表（限10人）姓 名郝建軍性 別男排 名1出生年月1972-12-01出生地河北康保民 族漢族身份證 派群眾國 籍中國工作單位河北農(nóng)業(yè)大學(xué)組織機(jī)構(gòu)代碼40170702-3辦公電成單位河北農(nóng)業(yè)大學(xué)組織機(jī)構(gòu)代碼40170702-3所在地保定市歸國人員否歸國時(shí)間通訊地址河北省保定市南市區(qū)靈雨寺街289號郵政編碼071001電子信箱hjj移動電業(yè)學(xué)校北京科技大學(xué)文化程度博士研究生畢業(yè)時(shí)間2010-01-01技術(shù)職稱教授