项目名称：机械装备再制造的基础科学问题首席科学家：张洪潮大连理工大学起止年限：2011.11-2016.8依托部门：教育部一、关键科学问题及研究内容1．拟解决的关键科学问题包括：针对目前严重制约我国机械装备再制造产业化进程的深层次理论与技术基础难题，本项目以再制造对象可再制造性评价、再制造毛坯键离/键合“形、性”调控、再制造产品服役安全等关键共性技术为突破口，围绕下列三个关键科学问题展开研究。科学问题一、再制造对象跨尺度损伤演变规律及可再制造性评价理论根据再制造对象的损伤程度及其剩余寿命等多方面因素，对可再制造性问题做出科学合理的评价是产品再制造基础研究中的首要问题。再制造对象在长期服役过程中形成磨损、腐蚀、疲劳等各类跨尺度损伤，其损伤程度的高低决定了再制造对象剩余寿命的长短以及是否可以再制造，并进一步对再制造成形过程的效率、成本和质量产生直接影响，同时也会对再制造后产品的寿命和服役安全性产生重要影响。但再制造对象在服役过程中受多场耦合（力场、热场、材料组织场等）作用，损伤行为具有复杂性、多样性及不确定性特点，疲劳、磨损与腐蚀损伤行为与损伤结果具有多尺度性、强关联性和高随机性，这给可再制造性评价带来了极大难度。如何准确把握再制造对象服役环境和多场作用对跨尺度损伤的影响规律？如何对损伤状态进行定量化物理表征？如何基于损伤程度确定再制造对象剩余寿命，进而确定可再制造的临界损伤阈值？这些问题必须给出准确、系统性的回答。科学问题二、再制造毛坯的键离/键合“形、性”调控基础对再制造对象及毛坯的键离/键合过程进行准确形、性调控是再制造基础科学研究中的核心问题。再制造成形加工需要解决两大关键问题：其一，再制造毛坯在复杂服役环境、外场载荷的作用下其表面和亚表面往往形成纳米级、微米级甚至更深的污染层、变性层等，为满足再制造键合过程要求，首先需结合再制造毛坯表层和亚表层各种缺陷类型及其特点实施污染层解离、键离，变性层去除及表面功能恢复。但目前对污染层、变性层的形成和结合机制、解离和键离/键合机制仍缺乏深入研究。其二，再制造毛坯键合过程中，二元多相异质材料结合形成新的具有复杂表/界面的亚稳材料体系结构，热、力等复杂外场作用易于造成表/界面各种宏微观缺陷，直接影响再制造产品的服役安全性。因此，阐明多场条件下污染层、变性层的形成、演化机理，研究污染层的解离键离和变性层的去除、改善机制，揭示再制造键合/嵌合过程...
