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壓縮氣源常見(jiàn)問(wèn)題與總結(jié)
上海良時(shí)冷噴涂系統(tǒng)技術(shù)介紹
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概述
噴丸分類：噴丸按應(yīng)用范圍常分為三種類型1.清理噴丸2.強(qiáng)力噴丸（噴丸強(qiáng)化）3.噴丸成形 噴丸強(qiáng)化是一項(xiàng)非常傳統(tǒng)的表面強(qiáng)化技術(shù)，原理是：借助高速運(yùn)動(dòng)的彈丸沖擊工件表面，使其發(fā)生彈塑性變形，從而產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力、加工硬化等有利變化，以提高零件的彎曲／扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度和改善應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能。
噴丸強(qiáng)化是一個(gè)冷處理過(guò)程，即無(wú)數(shù)個(gè)小圓形鋼丸連續(xù)捶打零件表面，每顆鋼丸撞擊金屬零件上，如一個(gè)微型棒捶敲打表面，捶出小壓痕或凹陷。為形成凹陷，金屬表層必定會(huì)產(chǎn)生拉伸。表層下，壓縮的晶粒試圖將表面恢復(fù)到原來(lái)形狀，從而產(chǎn)生一個(gè)高度壓縮力作用下的半球。無(wú)數(shù)凹陷重疊形成均勻的殘余壓應(yīng)力層。
可以想象，在一個(gè)壓應(yīng)力區(qū)域，裂紋是難以形成或延展。由于幾乎所有的疲勞和應(yīng)力腐蝕失效都發(fā)生在零件表面或靠近表面的地方，因而通過(guò)噴丸強(qiáng)化導(dǎo)入壓應(yīng)力可顯著地延長(zhǎng)零件壽命。強(qiáng)化產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力強(qiáng)度必須達(dá)到該零件材料的拉力強(qiáng)度一半。
很多金屬疲勞失效的元兇是拉應(yīng)力。這些拉應(yīng)力產(chǎn)生是由于外部施加的交變載荷或生產(chǎn)過(guò)程如焊接、研磨、機(jī)加工形成的殘余應(yīng)力。拉應(yīng)力試圖將零件表面拉伸或拉 扯，最終導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。而壓應(yīng)力擠壓表層處的晶粒，使該區(qū)域的晶粒結(jié)構(gòu)夯實(shí)、緊固地結(jié)合在一起，從而極大地延緩疲勞裂紋的形成。壓應(yīng)力層下，細(xì)紋延展緩 慢，因此增加壓應(yīng)力層深度，能有效抑制裂紋發(fā)生和發(fā)展。
應(yīng)用領(lǐng)域
噴丸強(qiáng)化三要素
噴丸強(qiáng)化三要素分為：1、噴丸強(qiáng)化設(shè)備及其附件，2、介質(zhì)：各種類型的彈丸，3、工藝：噴丸強(qiáng)化參數(shù)、與疲勞強(qiáng)度的關(guān)系；
一、噴丸強(qiáng)化設(shè)備:（1）氣力式噴丸機(jī)適合零件品種繁多且每種產(chǎn)品產(chǎn)量較低和零件品種雖少但形狀復(fù)雜；
（2）機(jī)械離心力噴丸機(jī)適合零件品種少而每種的產(chǎn)量大和零件尺寸較大且形狀簡(jiǎn)單。
二、噴丸介質(zhì):噴丸強(qiáng)化用的彈丸通常有以下幾種：鑄鐵丸、鑄鋼丸、不銹鋼丸、鋼絲切丸、玻璃丸、陶瓷丸、鎳基合金彈丸等。
彈丸質(zhì)量要求
1、噴丸用的彈丸幾何形狀應(yīng)是球形，切忌帶尖棱角。此外，為避免沖擊過(guò)程中的大量破碎，彈丸必須具備一定的沖擊韌性。
2、噴丸機(jī)內(nèi)循環(huán)使用的彈丸總量，其中符合實(shí)際尺寸的彈丸重量應(yīng)占80%以上。
彈丸選擇原則
1、黑色金屬零件可選用任何種類的彈丸。
2、有色金屬及不銹鋼零件推薦選用玻璃彈丸或不銹鋼彈丸。如用鑄鐵、鑄鋼或鋼彈丸，則噴丸后立即清洗，以便防止零件表面產(chǎn)生點(diǎn)化學(xué)腐蝕。
3、對(duì)表面光度及形位公差嚴(yán)格要求（或非配合表面）的大型零件，可采用較大尺寸的彈丸以獲得較高的噴丸強(qiáng)度；對(duì)表面光度要求較高的零件（包括配合表面），應(yīng)采用較小尺寸的彈丸。這樣，在獲得規(guī)定噴丸強(qiáng)度的同時(shí)，也能達(dá)到規(guī)定的光度要求； 帶有內(nèi)外圓角、溝槽的零件,彈丸直徑應(yīng)小于內(nèi)外圓角半徑和溝槽寬度的一半。
三、噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù):
影響噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)：彈丸材料、彈丸尺寸、彈丸硬度、彈丸速度、彈丸流量、噴射角度、噴射時(shí)間、離心輪至零件表面的距離。
強(qiáng)度控制
噴丸強(qiáng)化強(qiáng)度代表的是丸流噴打產(chǎn)生的能量。它是強(qiáng)化工藝中一個(gè)非常重要的參數(shù)指標(biāo)，是確保強(qiáng)化生產(chǎn)可重復(fù)性的關(guān)鍵因素。丸流噴射在零件表面所產(chǎn)生能量大小與形成的壓應(yīng)力水平直接相關(guān)。使用較大尺寸丸料和/或增加丸流速度，都會(huì)增加噴丸強(qiáng)度。除此外，噴射角度和使用的丸料也會(huì)影響強(qiáng)化強(qiáng)度。
強(qiáng)化強(qiáng)度可用阿爾門(mén)試片測(cè)量，阿爾門(mén)試片是由一片標(biāo)準(zhǔn)的SAE1070彈簧鋼，對(duì)其一面進(jìn)行拋/拋丸/噴丸強(qiáng)化，由此在其表面產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力會(huì)讓該試片向被強(qiáng)化的一面彎曲或弧形凸起。阿爾門(mén)試片的弧形高度(即弧高值)代表的是丸流噴打強(qiáng)度，這個(gè)弧高值得取得是可重復(fù)性的。
覆蓋率
要取得高質(zhì)量的強(qiáng)化結(jié)果，必須確保達(dá)到完全強(qiáng)化覆蓋率要求。覆蓋率測(cè)量的是零件表面被丸流噴打形成小凹痕覆蓋的面積。覆蓋率不可低于98%，因?yàn)槿绮贿_(dá)到100%，應(yīng)力腐蝕和疲勞裂紋就會(huì)在未被強(qiáng)化到，未被導(dǎo)入殘余壓應(yīng)力的地方發(fā)生并衍展開(kāi)，最后仍有可能導(dǎo)致零件的斷裂失效。
如果要求的覆蓋率超過(guò)100%(如150%，200%)，那就要求強(qiáng)化時(shí)間成比率的增加。例如，要對(duì)到200%覆蓋率，強(qiáng)化時(shí)間將是100%覆蓋率強(qiáng)化時(shí)間的2倍。
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