增材再制造技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

Analysis of the Current Status of Additive Remanufacturing Technology and Standards

ZHAO Cheng-sen1 WANG Wen-yu2 LIN Na1 RONG Hai-tong1 LIQing1 SHEN Li （1.China Ordnance Industry Standardization Research Institute;2.Army Armored Forces Academy of PLA; 3.AnhuiHART 3D Technology Co.，Ltd.）

Abstract：Aditiveremanufacturing technologyhas demonstratedsignificantadvantages intherepairof large，complex components requiringrapid responseandon-site maintenance，dueto itsoutstanding features suchas short repair cycles， highqualityandstrongadaptability.Meanwhile，thedevelopmentandinnovationof technologycannotbeseparatedfrom theguidanceandsupportofstandards，which playapositiveandcrucialroleinsolidifying technologicalachievements， promoting technologicalinnovation，andenancingequipmentperformance.Thepaperanalyzes thecurrentstatus，engieering application，anddevelopmenttrendsofdditiveremaufacturingtehnologathomeandabroad，reviews thecurrentstatusand characteristicsofstandardsrelatedtoremanufacturingandadditivemanufacturing，ndsummarizesinsightsandsuggestionsto provide reference for the development of additive remanufacturing standards.

Keywords：additive remanufacturing，additive manufacturing，remanufacturing，standards

0 引言

層面，重點(diǎn)提出全面推進(jìn)綠色制造、智能制造，是制造業(yè)的重大工程和發(fā)展方向，也是建設(shè)制造強(qiáng)國的重要著力點(diǎn)[2-4]

再制造產(chǎn)業(yè)是對(duì)廢舊產(chǎn)品開展修復(fù)及改造的產(chǎn)業(yè)。它是促進(jìn)資源綜合利用、推動(dòng)環(huán)境保護(hù)與綠色發(fā)展的一條高效路徑。《中國制造2025》從國家戰(zhàn)略

GB/T28619—2012《再制造術(shù)語》規(guī)定，再制造是對(duì)再制造毛壞進(jìn)行專業(yè)化修復(fù)或升級(jí)改造，使其質(zhì)量特性不低于原型新品水平的過程。其中質(zhì)量特性包括產(chǎn)品功能、技術(shù)性能、綠色性、經(jīng)濟(jì)性等[5]。

GB/T35351—2017《增材制造術(shù)語》規(guī)定，增材制造是以三維模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過材料堆積的方式制造零件或?qū)嵨锏墓に嚒?/p>

T/CMES34003—2019《增材再制造技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，增材再制造是以損傷零部件為基礎(chǔ)，反求測(cè)量獲取缺損模型，通過離散分層、路徑規(guī)劃、離線編程，在激光、電弧、等離子弧等激活源作用下，加熱合金粉末或絲材與工件，使其基體表面迅速發(fā)生熔化、混合、擴(kuò)散、反應(yīng)、凝固等現(xiàn)象，而且在工件損傷表面逐層累積疊加，使損傷零部件恢復(fù)初始幾何形狀等質(zhì)量特性]

從上述定義不難發(fā)現(xiàn)，增材再制造和增材制造在加工零件時(shí)，都運(yùn)用了材料逐層堆積的方法。然而，二者的差異也較為明顯。增材再制造聚焦于損傷零部件的修復(fù)，即把已經(jīng)損壞的零部件重新修復(fù)好，是在受損零部件的基礎(chǔ)上開展增材修復(fù)工作。而增材制造的核心在于制造全新復(fù)雜零部件，也就是從無到有地創(chuàng)造出新品[4]。由此可見，增材再制造是增材制造和再制造技術(shù)的有機(jī)融合形成的具有戰(zhàn)略性的新興分類，代表著高端再制造的發(fā)展方向8

技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新離不開標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和支撐，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)固化技術(shù)成果、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、提升裝備性能起著積極而重要的作用。堅(jiān)持把標(biāo)準(zhǔn)作為體系能力生成的邏輯起點(diǎn)，緊密圍繞增材再制造技術(shù)特點(diǎn)，借鑒再制造、增材制造標(biāo)準(zhǔn)成果，創(chuàng)新性地構(gòu)建增材再制造標(biāo)準(zhǔn)體系，使技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系相互促進(jìn)，迭代上升。

1 增材再制造國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)外增材再制造技術(shù)現(xiàn)狀

1.1.1激光增材再制造技術(shù)

激光增材再制造是一種修復(fù)方法，通過在缺損區(qū)域利用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行材料堆積，從而恢復(fù)工件的幾何形狀、性能，甚至能達(dá)到新品標(biāo)準(zhǔn)，部分情況下還會(huì)超越新品。該技術(shù)以激光熔覆為基礎(chǔ)，具備能量高度集中的特性，在操作過程中對(duì)基體產(chǎn)生的影響相對(duì)較小。在激光增材再制造過程中，高能激光束的功率密度處于 104～106W/cm² 這一區(qū)間，加熱進(jìn)程快速且耗時(shí)短暫，相變時(shí)具備強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)激光相變硬化。同時(shí)，其形成的熔池規(guī)模較小，在激光作用下，熱影響區(qū)域不大，基體基本不會(huì)出現(xiàn)明顯的熱變形現(xiàn)象[9-]

國外的激光增材再制造技術(shù)起步較早，20世紀(jì)70年代便已有相關(guān)研究。在激光熔覆技術(shù)的初期研究階段，學(xué)者們主要聚焦于熔覆層的性能特征、工藝參數(shù)優(yōu)化、微觀結(jié)構(gòu)分析及其實(shí)際應(yīng)用等方面的研究。隨著技術(shù)的演進(jìn)，現(xiàn)代研究的重心已轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)理論的深化與模型建立、專用材料的創(chuàng)新開發(fā)、熔覆機(jī)理的深入解析、過程監(jiān)控與精確調(diào)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、送粉系統(tǒng)的技術(shù)革新、新型材料的制備方法，以及快速成型與制造技術(shù)的探索等多個(gè)前沿領(lǐng)域。激光熔覆技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、模具加工等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，展現(xiàn)出其獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。例如，菲亞特公司率先采用激光熔覆技術(shù)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣閥座進(jìn)行表面處理，顯著提升了零件表面的耐熱性能[2-16]

國內(nèi)在激光增材再制造領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，通過技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、科研投人和國際合作，迅速提升了技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。近年來，推出了多種先進(jìn)的激光增材制造工藝，如激光熔覆、激光選區(qū)熔化（SLM）和激光直接沉積（LENS），廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、模具制造和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。政府出臺(tái)了一系列政策和規(guī)劃，如《中國制造2025》和科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目，推動(dòng)了制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1.1.2電弧增材再制造技術(shù)

電弧增材再制造是一種前沿的制造工藝，它基于分層堆積的理念，利用電弧作為能量源，將金屬絲材加熱至熔化狀態(tài)。借助缺損數(shù)據(jù)模型生成的路徑規(guī)劃程序，該技術(shù)通過點(diǎn)、線、面、體的逐層疊加，最終實(shí)現(xiàn)零件尺寸、形狀及性能的復(fù)原。這一技術(shù)主要衍生于非熔化極氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、熔化極惰性/活性氣體保護(hù)焊以及冷金屬過渡等焊接方法。相較于激光、等離子和電子束等能量源，電弧增材再制造展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，包括更高的成形效率、更優(yōu)的材料利用率，以及不受設(shè)備成形腔或真空室尺寸約束的能力，使其能夠?qū)Υ蟪叽缌慵M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)[17-21]

在電弧熔敷增材修復(fù)制造領(lǐng)域，國內(nèi)外的學(xué)者們開展了大量深入的研究工作。這些研究主要涵蓋熱輸入與零件精度控制、零件測(cè)量建模、修復(fù)程序生成、工藝控制等多個(gè)方面。隨著研究的不斷深入，相關(guān)研究基礎(chǔ)逐漸穩(wěn)固，技術(shù)也日益成熟。在焊接熔敷成形過程的研究中，重點(diǎn)集中在CAD建模、文件處理、分層切片以及加工矢量路徑規(guī)劃等方面，同時(shí)還對(duì)焊接過程中的熱量和質(zhì)量流動(dòng)機(jī)理及其相應(yīng)的控制措施進(jìn)行了細(xì)致的研究。此外，學(xué)者們還致力于調(diào)控焊接電弧的引弧與熄弧過程，以提升熔敷成形的質(zhì)量。相關(guān)研究案例包括：采用電弧熔敷技術(shù)修復(fù)耐熱鑄鋼軸類零件，并對(duì)其修復(fù)后的微觀組織特征進(jìn)行詳細(xì)分析；通過視覺傳感系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)控三維焊接熔敷成形中的熔滴過渡行為，同時(shí)結(jié)合有限元數(shù)值模擬研究熔深特性；開發(fā)基于機(jī)器人等離子弧焊接熔敷的快速成形工藝，深人分析熱流與質(zhì)量傳遞機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)成形零件質(zhì)量的精確控制。這些研究都在推動(dòng)焊接熔敷成形技術(shù)的發(fā)展方面取得了關(guān)鍵的進(jìn)步[22]

國內(nèi)在電弧增材再制造領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)和機(jī)構(gòu)在技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用方面不斷突破，尤其是華中科技大學(xué)的增材制造團(tuán)隊(duì)，他們利用多絲電弧增材方法成功制造出大型多向建筑結(jié)構(gòu)接頭和高強(qiáng)鋼大型筒體構(gòu)件，展示了較高的技術(shù)水平。這些技術(shù)提升了結(jié)構(gòu)件的制造效率和質(zhì)量，同時(shí)在材料選擇和工藝參數(shù)優(yōu)化方面進(jìn)行了深入研究。此外，清華大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校也在該領(lǐng)域開展了大量研究工作，推進(jìn)了電弧增材制造技術(shù)在不同材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用。國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)積極合作，推動(dòng)了技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并在航空航天、海洋工程、大型裝備制造等領(lǐng)域取得了顯著成果

1.1.3電子束增材再制造技術(shù)

電子束增材再制造技術(shù)以電子束為能量源，采用分層堆積的方法，通過逐層疊加粉末或絲材，完成對(duì)金屬構(gòu)件的修復(fù)。相較于激光，電子束的能量密度更為突出，其最大功率密度可達(dá)到 109W/cm² ，僅需短短毫秒級(jí)的時(shí)間，就能讓金屬材料或陶瓷材料迅速熔化，這一特性對(duì)于難熔材料的熔覆極為有利。電子束增材再制造因其在低塑性及難加工材料成形方面的突出優(yōu)勢(shì)，在航空航天領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力[23-26]

在國外，電子束增材制造技術(shù)取得了重大突破。2002年，美國航空航天局蘭利研究中心對(duì)外公開了EBF技術(shù)，同時(shí)還開發(fā)出2套EBF設(shè)備。借助這2套設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)了2219鋁合金葉片、縮擴(kuò)噴嘴、Ti-6A1-4V鈦合金進(jìn)氣導(dǎo)管以及桁架節(jié)點(diǎn)等零件的近凈成形。值得一提的是，經(jīng)過熱處理后的2219鋁合金，其拉伸性能與鍛造合金基本處于同一水平。到了2009年，美國西亞基公司推出電子束直接制造技術(shù)，該技術(shù)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了“層間實(shí)時(shí)圖像和傳感系統(tǒng)”，借此達(dá)成了成形過程的閉環(huán)控制。2011年，西亞基與洛克希德·馬丁公司攜手合作，在美國國防部項(xiàng)目的支持下，針對(duì)F-35飛機(jī)的鈦合金零件展開專項(xiàng)研究，研究采用電子束熔絲沉積技術(shù)來取代傳統(tǒng)的鍛造工藝。經(jīng)測(cè)算，在該型號(hào)飛機(jī)的服役周期內(nèi)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用預(yù)計(jì)能夠節(jié)省高達(dá)1億美元的成本。

在國內(nèi)，電子束增材再制造相關(guān)研究起步于2006年，研究方向聚焦于熔絲沉積電子束快速成形。在這一研究過程中，成功開發(fā)出國內(nèi)首臺(tái)電子束熔絲成形設(shè)備。該設(shè)備具備雙通道送絲和五軸聯(lián)動(dòng)的先進(jìn)功能，利用此設(shè)備研制出了多種類型的鈦合金典型零件，并且這些零件已經(jīng)成功應(yīng)用于實(shí)際裝機(jī)中。

1.2增材再制造技術(shù)應(yīng)用

世界許多國家都對(duì)增材再制造工程技術(shù)高度重視，并應(yīng)用于國防工業(yè)、航空、航天、礦山機(jī)械、能源動(dòng)力、冶金裝備等多個(gè)軍用或民用領(lǐng)域。應(yīng)用模式主要有以下3種。

（1）利用新技術(shù)，修復(fù)升級(jí)附加值高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的核心構(gòu)件，提升性能，拓展功能，延長(zhǎng)使用壽命。如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、艦船推進(jìn)系統(tǒng)、復(fù)雜機(jī)床、礦山機(jī)械、軌道交通設(shè)備等。

（2）廢舊裝備修復(fù)再制造后，通過出售、租賃或轉(zhuǎn)讓的方式提供給需求方，獲取收益，如辦公設(shè)備、醫(yī)療器械等。

（3）拆解處理后回收再制造利用，即拆解后的零部件經(jīng)過再制造工藝處理后，可作為備用件重新投入使用，如汽車配件等。

1.3增材再制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

增材再制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如下。

（1）增材再制造朝著數(shù)智化方向邁進(jìn)。在增材再制造流程中，對(duì)與之相關(guān)的數(shù)據(jù)展開采集、處理、分析以及整合工作。大數(shù)據(jù)技術(shù)在工藝參數(shù)優(yōu)化、分層與路徑規(guī)劃以及溫度調(diào)控等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，顯著提升了增材再制造過程的智能化水平，促進(jìn)了其向高精度、數(shù)字化方向的演進(jìn)。

（2）增材再制造呈現(xiàn)出多能束能場(chǎng)復(fù)合的發(fā)展趨勢(shì)。在零件成形過程中，單一能量源（如激光、電子束或等離子電?。┐嬖谝欢ǖ募夹g(shù)局限性。通過將上述熱源與超聲振動(dòng)、電磁場(chǎng)等輔助能量場(chǎng)進(jìn)行復(fù)合，能夠?qū)崿F(xiàn)晶粒組織的細(xì)化，同時(shí)有效降低殘余應(yīng)力和熱變形，減少熔覆層內(nèi)部的缺陷，從而顯著提升零件的力學(xué)性能。這種多能量場(chǎng)協(xié)同作用的技術(shù)路徑，代表了增材再制造領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

（3）增材再制造正逐步向材料集約化邁進(jìn)，其核心在于遵循材料的冶金相容性與性能匹配原則，優(yōu)化成形材料的設(shè)計(jì)策略。通過使用少數(shù)具有廣譜特性的集約化材料，對(duì)大量由異質(zhì)材料制成的廢舊金屬零部件進(jìn)行增材再制造。

2 增材再制造標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)外現(xiàn)狀

2.1國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

隨著我國再制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國家、行業(yè)和企業(yè)等不同層面對(duì)再制造標(biāo)準(zhǔn)的需求也日益增長(zhǎng)。2011年10月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)成立了國內(nèi)第一個(gè)再制造領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)術(shù)組織“全國綠色制造技術(shù)標(biāo)委會(huì)再制造分技術(shù)委員會(huì)”（SAC/TC337/SC1），負(fù)責(zé)再制造領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)制定，已經(jīng)牽頭制定了GB/T28619—2012《再制造術(shù)語》、GB/T28620—2012《再制造率的計(jì)算方法》、GB/T33947—2017《再制造機(jī)械加工技術(shù)規(guī)范》等國內(nèi)第一批再制造領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)；全國產(chǎn)品回收利用基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC415）牽頭制定了GB/T27611—2011《再生利用品和再制造品通用要求及標(biāo)識(shí)》等再制造國家標(biāo)準(zhǔn)；全國激光修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC482）牽頭制定了GB/T29796—2013《激光修復(fù)通用技術(shù)規(guī)范》、GB/T29795—2013《激光修復(fù)技術(shù)術(shù)語和定義》、GB/T42401—2023《激光熔覆修復(fù)缺陷質(zhì)量分級(jí)》等激光修復(fù)國家標(biāo)準(zhǔn)。截至目前，我國已發(fā)布再制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)近150項(xiàng)。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容上看，增材再制造標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，再制造標(biāo)準(zhǔn)85項(xiàng)，增材制造標(biāo)準(zhǔn)62項(xiàng)，如圖1所示；從標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別上看，國家標(biāo)準(zhǔn)77項(xiàng)，國軍標(biāo)1項(xiàng)，行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)34項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)36項(xiàng)，如圖2所示。

國內(nèi)增材再制造、再制造、增材制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)如下。

（1）增材再制造標(biāo)準(zhǔn)制定取得零的突破。中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)于2019年制定了中國首個(gè)增材再制造團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CMES34003—2019《增材再制造技術(shù)規(guī)范》，規(guī)定了應(yīng)用增材再制造技術(shù)進(jìn)行零部件再制造的一般要求、工藝過程、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)、包裝貯存與運(yùn)輸、場(chǎng)地、勞動(dòng)安全與環(huán)保要求等內(nèi)容，為增材再制造流程標(biāo)準(zhǔn)化提供了標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。

（2）再制造標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后于技術(shù)發(fā)展。再制造標(biāo)準(zhǔn)最早制定于2011年，只有2項(xiàng)，分別為GB/T27611—2011《再生利用品和再制造品通用要求及標(biāo)識(shí)》和SN/T2878.2—2011《進(jìn)口再制造用機(jī)電產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)程和技術(shù)要求第2部分：工程機(jī)械輪胎》，與技術(shù)發(fā)展水平不匹配，標(biāo)準(zhǔn)固化技術(shù)成果、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新作用未能充分發(fā)揮。

（3）再制造標(biāo)準(zhǔn)主要集中在汽車、土方機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)等領(lǐng)域，行業(yè)覆蓋面較窄，不利于我國再制造產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展。

（4）再制造標(biāo)準(zhǔn)類別多為技術(shù)規(guī)范和工藝規(guī)范，如GB/T33947—2017《再制造機(jī)械加工技術(shù)規(guī)范》；增材制造標(biāo)準(zhǔn)類別多為增材制造用材料標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T41335一2022《增材制造用鎳粉》等，性能檢測(cè)、試驗(yàn)評(píng)估類標(biāo)準(zhǔn)較少，難以對(duì)再制造，尤其是對(duì)增材再制造全壽命、全流程進(jìn)行有效支撐。

（5）由于缺少頂層標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃，標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)整體較為散亂。國家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃不統(tǒng)一、不協(xié)調(diào)，存在部分標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問題。

2.2國外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達(dá)國家高度重視再制造領(lǐng)域的法規(guī)建設(shè)，逐步構(gòu)建了較為完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和指令體系。這些標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和指令為再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要支撐，發(fā)揮了顯著的推動(dòng)作用。

美國標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)分類目錄顯示，再制造產(chǎn)品涉及的領(lǐng)域種類達(dá)114個(gè)。再制造產(chǎn)業(yè)布局主要圍繞船舶、軍工、電子、航空工業(yè)、機(jī)床、鐵路設(shè)備、工程機(jī)械等。目前檢索到的國外再制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約137項(xiàng)，主要是與再制造、增材制造標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。其中，再制造標(biāo)準(zhǔn)約101項(xiàng)，增材制造標(biāo)準(zhǔn)36項(xiàng)。未檢索到再制造與增材制造相融合的增材再制造技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

國外再制造、增材制造標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)如下。

（1）標(biāo)準(zhǔn)頒布機(jī)構(gòu)多元化。既有國際及各國標(biāo)準(zhǔn)化組織（如ISO、EN、BSI等），又有行業(yè)協(xié)會(huì)以及軍用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)（如ASTM、SAE、DIN、MIL等），還有大型企業(yè)（如福特公司等），說明再制造技術(shù)關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)等方方面面，起著舉足輕重的作用。

（2）標(biāo)準(zhǔn)覆蓋領(lǐng)域廣泛。國外再制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)涉及的領(lǐng)域包括汽車制造、醫(yī)療器械、冶金機(jī)床、礦山能源、辦公設(shè)備、材料器件、航空航天、國防工業(yè)等，再制造產(chǎn)品涉及的一百余個(gè)領(lǐng)域基本均有涉及，說明國外再制造行業(yè)技術(shù)發(fā)展較為均衡，各個(gè)領(lǐng)域都制定了相關(guān)再制造標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)、規(guī)范行業(yè)發(fā)展。

（3）標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涉及再制造技術(shù)與應(yīng)用全流程。既有程序要求（如SAEJ2237-2008《重型起動(dòng)機(jī)再制造程序》、SAEJ2241-2008《汽車起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)再制造程序》等），又有具體環(huán)節(jié)要求（如ISO/ASTM52910-2017《增材制造設(shè)計(jì)指南》、SAEJ1694-

2012《再制造機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)器用液壓總泵性能要求》）；既有驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（如SAEJ1916-2007《發(fā)動(dòng)機(jī)水泵再制造程序和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等），又有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（如BSEN45553-2020《評(píng)估能力的一般方法再制造能源相關(guān)產(chǎn)品》等）。

（4）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性、一致性較高。國外標(biāo)準(zhǔn)很多是聯(lián)合發(fā)布或者是等同采用，這樣一來，各國在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解、使用上較少歧義，對(duì)再制造產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)、跨地區(qū)融合式發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用。

3 啟示與建議

通過對(duì)國內(nèi)外增材再制造技術(shù)發(fā)展、工程應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的梳理分析，可以得出以下啟示與建議。

（1）國外注重基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)體系完整協(xié)調(diào)。國外之所以能夠形成如此龐大的再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模，主要是其具有產(chǎn)品一技術(shù)一標(biāo)準(zhǔn)等一系列較為完善的服務(wù)體系和平臺(tái)，各體系與平臺(tái)之間相互支撐，相互促進(jìn)，形成一種良性互動(dòng)與循環(huán)。我國增材再制造應(yīng)用基礎(chǔ)研究較為薄弱，雖然在部分研究點(diǎn)上技術(shù)領(lǐng)先，但在復(fù)雜損傷機(jī)理分析、狀態(tài)評(píng)估及可修復(fù)性評(píng)價(jià)、全壽命周期內(nèi)修復(fù)極限設(shè)計(jì)、可修復(fù)次數(shù)評(píng)價(jià)和剩余壽命評(píng)估等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究較少，缺乏指導(dǎo)增材再制造的基礎(chǔ)理論。

（2）國外在增材再制造領(lǐng)域高度重視成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，通過產(chǎn)學(xué)研用的深度融合，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。國外在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)方面也表現(xiàn)出較強(qiáng)的系統(tǒng)性，技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緊密結(jié)合，形成了一套完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋了材料性能評(píng)價(jià)、工藝適配性、性能檢測(cè)等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅為技術(shù)的規(guī)范化應(yīng)用提供了依據(jù)，還為產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相比之下，國內(nèi)在增材再制造領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)仍處于起步階段，尚未形成體系化、系列化的標(biāo)準(zhǔn)體系。國內(nèi)應(yīng)加快構(gòu)建完善的增材再制造標(biāo)準(zhǔn)體系，重點(diǎn)圍繞關(guān)鍵材料性能評(píng)價(jià)、工藝適配性、性能檢測(cè)等方面制定系統(tǒng)化、可操作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

（3）國內(nèi)外在增材再制造標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)上均未開展頂層規(guī)劃和構(gòu)建，為了充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)技術(shù)成果固化、技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)的作用，國內(nèi)應(yīng)提早布局、加強(qiáng)頂層規(guī)劃，率先啟動(dòng)對(duì)增材再制造標(biāo)準(zhǔn)體系的規(guī)劃和構(gòu)建。以技術(shù)體系為基礎(chǔ)和依據(jù)，從增材再制造全流程、全要素出發(fā)，構(gòu)建基于極限設(shè)計(jì)、關(guān)鍵材料、重點(diǎn)工藝、性能檢測(cè)、缺陷分類、壽命評(píng)估、價(jià)值評(píng)定等覆蓋范圍全面、科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)體系，為增材再制造工程化應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供標(biāo)準(zhǔn)支撐和保障，推動(dòng)我國增材再制造技術(shù)在國際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。同時(shí)，這一標(biāo)準(zhǔn)體系的建立也將為相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣提供明確的指導(dǎo)，促進(jìn)增材再制造產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

（4）密切關(guān)注國外相關(guān)行業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，是推動(dòng)國內(nèi)技術(shù)進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重要途徑。通過對(duì)國外標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、技術(shù)指標(biāo)、典型參數(shù)選取等方面進(jìn)行深人分析和借鑒，可以為國內(nèi)技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定提供寶貴的參考依據(jù)；在國內(nèi)技術(shù)處于領(lǐng)先地位的領(lǐng)域，應(yīng)加快制定相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并積極推動(dòng)其成為國際標(biāo)準(zhǔn)。通過參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂，不僅可以學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，還能將國內(nèi)的技術(shù)成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融人國際標(biāo)準(zhǔn)中，從而提升我國在國際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]朱勝，周超極，周克兵.綠色增材再制造技術(shù)[J].中國機(jī)械 工程，2018，29（21）：2590-2593.

[2]朱勝，周超極.增材再制造：面向高端在役裝備的智能熔 敷成形技術(shù)[J].焊接技術(shù)，2017，46（5）：70-73.

[3]朱勝.柔性增材再制造技術(shù)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2013， 49（23）：1-5.

[4]朱勝，周超極.面向“中國制造2025”的增材再制造技術(shù) [J].熱噴涂技術(shù)，2016，8（3）：1-4.

[5] 再制造術(shù)語：GB/T28619—2012[S].

[6] 增材制造術(shù)語：GB/T35351—2017[S].

[7]增材再制造技術(shù)規(guī)范：T/CMES 34003-2019[S].

[8]PARKINSON H，THOMPSON G.Analysis and taxonomy of remanufacturing industry practice [J].Proceedings of theInstitutionofMechanical Engineers，PartE：Journal of Process Mechanical Engineering，2003，217（3）：243-56.

[9]李翔，吳文恒，王濤.激光快速增材制造技術(shù)在國防科技 中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J].表面工程與再制造，2023，23（4）： 20-26.

[10]姚喆赫，姚建華，向巧.激光再制造技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展研究 [J].表面工程與再制造，2020，20（5）：23-27.

[11]楊小軍.激光增材技術(shù)在軍用航空裝備修理中的應(yīng)用與 展望[J].金屬加工（熱加工），2023（1）：7-11.

[12]LEINO M，PEKKARINEN J， SOUKKA R. The role of laser additive manufacturing methods of metals in repair， refurbishment and remanufacturing-enabling circular economy [J].Physics Procedia，2016，83：752-760.

[13]KANISHKA K，ACHERJEE B.A systematic review of additive manufacturing-based remanufacturing techniques for component repair and restoration [J].JManuf Process， 2023，89：220-283.

[14]GUO C，LVN，YUEH，et al.Laser additive remanufacturing parameters optimization and experimental study of heavy-duty sprocket[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2022，1-12.

[15] XU Z，OUYANGW，JIAO J，et al. Investigation on repairing 30CrMnSiNi2A steel with laser additive and subtractive hybrid remanufacturing technology[J]. Opt Lasers Eng，2023，160：107-254.

[16] JIANG X，TIAN Z，LIU W，et al.An energy-efficient method of laser remanufacturing process [J]. Sustainable Energy Technologies and Assessments，2022，52：102- 201.

[17]朱勝，杜文博.電弧增材再制造技術(shù)研究進(jìn)展[J].電焊機(jī)， 2020，50（9）：251-255.

[18]DUX，SHENY，ZHAOW，etal.Wire arc additive manufacturing from the perspective of remanufacturing： A review of data processing[J].JManuf Process，2023，107： 385-410.

[19] ZHANG J， ZHOU J，WANG Q，et al. Process planning ofautomaticwire arc additive remanufacturing forhot forging die[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2020，109：1613-1623.

[20] LEE J-H，LEE C-M， KIM D-H. Repair of damaged parts using wire arc additive manufacturing in machine tools [J]. Journal of Materials Research and Technology，2022，16： 13-24.

[21] SHEN Y，WEI Y，LIU R.A path generation method for wire and arc additive remanufacturing of complex hot forging dies [J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2021，117：1935-1943.

[22] YUAN K，XU Y，WANG X，et al.Key Technologies and Research Progress in Robotic Arc Additive Remanufacturing [J]. Sensors and Actuators A： Physical， 2024，115547.

[23] 吳凡，林博超，權(quán)銀洙，等.電子束增材制造設(shè)備及應(yīng)用進(jìn) 展[J].真空，2022，59（1）：79-85.

[24]王啟偉，朱勝，陳春良，等.能束能場(chǎng)增材再制造技術(shù)的研 究進(jìn)展[J].中國表面工程，2018，31（6）：1-8.

[25]SCHUCHARDTT，MuLLERS，DILGERK. Remanufacturing of die casting dies made of hot-work steels by using the wire-based electron-beam welding with an in situheat treatment[J].Weld World，2019，63（6）：1669-1679.

[26] SINHA P，MUTHU S S，DISSANAYAKEG. Remanufactured fashion [M].Springer，2016.

作者簡(jiǎn)介

趙成森，碩士，研究員，從事標(biāo)準(zhǔn)化科研及標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。王文宇，碩士，助理研究員，從事增材再制造領(lǐng)域研究工作。林娜，碩士，副研究員，從事材料標(biāo)準(zhǔn)化科研及標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。

榮海彤，碩士，工程師，從事材料標(biāo)準(zhǔn)化科研及標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。

李清，博士，研究員，從事標(biāo)準(zhǔn)化科研及標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。沈力，學(xué)士，工程師，從事金屬材料制備和成形技術(shù)研究工作。

（責(zé)任編輯：張佩玉）