【正文】 可調(diào)式隨焊錘擊裝置河北農(nóng)業(yè)大學馬躍進；張伏；郝建軍；王希望；李建昌；付三靈200507133已登記計算機軟件著作權(quán)和集成電路布圖設計權(quán)（先填寫軟件著作權(quán)，再填寫電路布圖設計權(quán)）序號軟件或電路布圖名稱登記號著作權(quán)人權(quán)利取得方式首次發(fā)表日期證明材料所支持創(chuàng)新點已授權(quán)植物新品種保護權(quán)序號品種名稱品種權(quán)號品種權(quán)人培育人授權(quán)日證明材料所支持創(chuàng)新點已頒布國家標準序號項目名稱標準號起草單位起草人發(fā)布時間發(fā)布機關(guān)證明材料所支持創(chuàng)新點承諾上述知識產(chǎn)權(quán)用于報獎的情況，已取得未列入項目主要完成人的其他權(quán)利人（發(fā)明專利指發(fā)明人）的同意。郝建軍。周志軍。 工作單位（蓋章） 年 月 日 第一完成人簽名： 年 月 日八、主要完成單位情況表（限5個）單位名稱河北農(nóng)業(yè)大學所 在 地保定市排 名1單位性質(zhì)大專院校傳 真03127521309聯(lián) 系 人程茂聯(lián)系電話03127526133移動電話通訊地址河北省保定市靈雨寺街289號郵政編碼071001電子信箱chengmao組織機構(gòu)代碼401707023對本項目技術(shù)創(chuàng)新和應用的貢獻： 針對零件修復與再制造中對涂層要求“制備效率高、制備成本低、涂層厚度大及涂層使用性能和使用壽命高”等實際需求，河北農(nóng)業(yè)大學開發(fā)了“反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層制備技術(shù)”，利用該技術(shù)實現(xiàn)了“高效率、低成本”制備“大厚度、高性能”的TiN、TiCN金屬陶瓷復合涂層，并將涂層廣泛應用于磨損超差的零件修復與再制造中，解決了反應電火花沉積大厚度金屬陶瓷復合涂層制備技術(shù)中“涂層厚度小”的關(guān)鍵共性問題和瓶頸問題。如發(fā)生爭議，愿意積極配合調(diào)查處理工作。本人簽名： 年 月 日聲明：本單位確認該完成人情況表真實有效，且不存在任何違反《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術(shù)保密規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)及侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的情形。如產(chǎn)生爭議，保證積極配合調(diào)查處理工作。如產(chǎn)生爭議，保證積極配合調(diào)查處理工作。本人簽名： 年 月 日聲明：本單位確認該完成人情況表真實有效，且不存在任何違反《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術(shù)保密規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)及侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的情形。本人簽名： 年 月 日聲明：本單位確認該完成人情況表真實有效，且不存在任何違反《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術(shù)保密規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)及侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的情形。本人簽名： 年 月 日聲明：本單位確認該完成人情況表真實有效，且不存在任何違反《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術(shù)保密規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)及侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的情形。如發(fā)生爭議，愿意積極配合調(diào)查處理工作。證明材料、4．主要應用單位情況（限15個）主要應用單位情況應用單位名稱應用技術(shù)應用的起止時間應用單位聯(lián)系人/電話證明材料濰坊豪強焊接技術(shù)有限公司反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層制備技術(shù)20100101至20131231尹長峰13658686237保定市紅鵬電力檢修有限公司反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層技術(shù)20100112至20131231劉新豐18631211588保定市易通光伏科技有限公司反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層制備技術(shù)20110101至20131231董景彥13070513288六、本項目曾獲科學技術(shù)獎情況獲 獎 項 目 名 稱 獲獎時間獎項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)及應力消除機理2010年科技進步獎一等保定市政府反應電火花沉積合成TiN金屬基陶瓷涂層方法及機理2011年科技進步獎一等保定市政府本表所填科技獎勵是指： 1．各設區(qū)市政府設立的科學技術(shù)獎 2．經(jīng)省科技廳登記的社會力量設立的科學技術(shù)獎 3．經(jīng)科學技術(shù)部登記的社會力量設立的科學技術(shù)獎 《國家科學技術(shù)獎勵條例》及《河北省科學技術(shù)獎勵辦法》規(guī)定不能設立的部門獎勵，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19721201出生地河北康保民 族漢族身份證號132522197212013013黨 派群眾國 籍中國工作單位河北農(nóng)業(yè)大學組織機構(gòu)代碼401707023辦公電話03127521534完成單位河北農(nóng)業(yè)大學組織機構(gòu)代碼401707023所在地保定市歸國人員否歸國時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移動電話13930885456畢業(yè)學校北京科技大學文化程度博士研究生畢業(yè)時間20100101技術(shù)職稱教授專業(yè)、專長材料加工工程最高學位博士曾獲獎勵及榮譽稱號情況保定市科技進步一等獎，反應電火花沉積合成TiN金屬基陶瓷涂層方法及機理，2011年，第一參加本項目起止時間自 20060101至20130502對本項目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻（需說明參與研究開發(fā)的工作內(nèi)容、對第幾項創(chuàng)新點做出貢獻、本人工作量和個人貢獻證明材料）：全面負責項目總體思路及方案設計，承擔涂層形成機制及涂層耐磨機制分析、涂層組織結(jié)構(gòu)測試與分析等內(nèi)容，負責專利申報材料、科研論文及項目驗收報告等的撰寫與審查。2．直接經(jīng)濟效益近三年直接經(jīng)濟效益 單位：萬元人民幣項目總投資額回收期（年）年 份新增銷售額新增利潤新增稅收累 計000直接經(jīng)濟效益的有關(guān)說明和各欄目的計算依據(jù)：（限400字） 完成單位法人單位公章: 完成單位財務公章：證明材料近三年間接經(jīng)濟效益 單位：萬元人民幣年 份新增銷售額新增利潤新增稅收201112685820201215447400201315727290累 計438420510 間接經(jīng)濟效益的有關(guān)說明和各欄目的計算依據(jù)：（限300字） 利用本項目技術(shù)，可方便、快捷、低成本地制備厚度為1~4mm金屬陶瓷復合涂層。,機械制造工藝與設備,金屬基復合材料焊接工藝與設備4分析了工藝參數(shù)對涂層組織結(jié)構(gòu)、物相、化學組分及性能的影響規(guī)律和機制，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理及耐磨機制，獲得了反應電火花沉積TiN、TiCN金屬陶瓷復合涂層的最佳工藝參數(shù)，開發(fā)了反應電火花沉積的“二步法”沉積工藝，研究成果為反應電火花沉積技術(shù)制備其它高性能金屬陶瓷復合涂層奠定了一定的理論基礎和技術(shù)基礎。通過錘擊可消除應力、細化晶粒，進一步提高了涂層材料耐磨性能和涂層與基體之間的結(jié)合強度。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》、《焊接學報》、《材料熱處理學報》、《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）。（4）實施效果【證明材料：、】項目所及的3項專利技術(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。熱噴涂涂層與基體結(jié)合強度低、涂層孔隙率較高。1氣源 2導氣管 3氣缸 12活塞 5工件 6工作臺 7氣體輸入通道 8工作臺縱向調(diào)節(jié)螺旋機構(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)螺旋機構(gòu) 15沉積層16沉積槍高度調(diào)節(jié)螺旋機構(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)螺旋機構(gòu) 23閥門圖15電火花沉積充氣密閉式保護裝置結(jié)構(gòu)示意圖⑧研制了參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊處理裝置，如圖16所示。⑤利用硬度儀、磨損試驗機測試了涂層的硬度和摩擦系數(shù)，對比了涂層與基體的耐磨性，分析了沉積工藝參數(shù)對涂層耐磨性的影響規(guī)律。圖3 沉積點和涂層表面SEM形貌圖4 沉積點的“坑涌”模型 圖5單脈沖沉積點AES分析譜③利用PHI700型俄歇電子能譜儀（AES）和和XPS分峰處理軟件XPSSpeak，分析了涂層的化學成分組成。圖1 反應電火花沉積物理模型圖2 涂層斷面形貌②利用金相顯微鏡和電子掃描顯微鏡觀察了單沉積點形貌、涂層表面和斷面形貌，建立了沉積點的“坑涌”模型，探討了涂層的形成特征和規(guī)律。為此，本項目采用反應電火花沉積技術(shù)，以工業(yè)氮氣兼作反應氣和保護氣，以工業(yè)鈦絲（或石墨棒）為電極，利用DZ400型電火花沉積設備在金屬基體表面低成本制備TiN、TiCN金屬陶瓷復合涂層；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及供給裝置；為了消除涂層增厚過程中產(chǎn)生的應力，防止涂層開裂或剝落，采用自行設計的參數(shù)可調(diào)式隨焊錘擊裝置對涂層進行邊沉積邊錘擊，以達到消除應力、細化晶粒、增加厚度、提高涂層性能的目的。TiN、TiCN金屬陶瓷材料因其高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等一系列優(yōu)點，是目前制備抗磨和耐蝕零件表面涂層的理想材料。（5）反應電火花沉積制備的TiN、TiCN金屬陶瓷復合涂層最大厚度為80μm，~。（2）項目揭示反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層的形成機制，研究了反應電火花沉積工藝參數(shù)對涂層組織結(jié)構(gòu)、物相、化學組分及涂層摩擦學性能的影響規(guī)律與機制，揭示了涂層的形成機理及耐磨機制，研究了錘擊參數(shù)對涂層應力的影響規(guī)律。三、項目詳細內(nèi)容（限8頁）立項背景工業(yè)現(xiàn)代化和機械制造技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，對機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。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”的金屬陶瓷復合涂層，是使電火花沉積技術(shù)在零件表面強化或修復與再制造中得以廣泛應用必須解決的關(guān)鍵共性問題和瓶頸問題。（3）研究內(nèi)容①通過對TiN形成的熱力學和動力學分析，揭示了反應電火花沉積金屬陶瓷復合涂層的形成機制。由圖3（d）涂層表面SEM可見，涂層表面由無數(shù)密集的沉積點和放電凹坑構(gòu)成，涂層呈金黃色桔皮狀形貌。圖7 涂層截面AES元素圖譜④利用D/MaxRA型X射線衍射儀和XPS分峰處理軟件XPSSpeak，分析了沉積工藝參數(shù)（放電電容、工作電壓、沉積頻率、氮氣流量）對涂層物相組成及質(zhì)量分數(shù)、TiN的平均晶粒尺寸的影響。另外，在反應電火花沉積實際操作中，可采取“二步沉積法”（先大電壓后小電