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産品展示

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新型非标高效環保噴丸機

 詳情說明

表面強化方法-噴丸
改善機械零件和構件表面性能,提高疲勞強度和耐磨性能的工藝方法。表面強化有時還能提高耐腐蝕性能。承受載荷的零件表面常處于最大應力狀态,并在不同的介質環境中工作。因此,零件的失效和破壞也大多發生在表面或從表面開始,如在零件表層引入一定的殘餘壓應力,增加表面硬度,改善表層組織結構等,就能顯著地提高零件的疲勞強度和耐磨性

噴丸
利用大量高速運动的珠丸打擊零件表面,使表面産生冷硬層和殘餘壓應力。噴丸強化效果與噴丸參數(丸子的速度和在零件上散布密度等)、零件材質和表面狀态有關。對于材料強度高、零件表面有應力集中、表面粗糙或有表面缺陷的零件,噴丸強化有顯著的效果。在噴丸前将零件加載,使它預先産生與工作狀态下同方向的變形,然後在變形的零件表面上噴丸,这種方法稱为應力噴丸。用这種方法可得到較普通噴丸更高的疲勞極限。

強化丸質量有三個基本參數:強度、覆蓋率、表面粗糙度
噴丸強度
  影響噴丸強度的工藝參數主要有:彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時間等。彈丸直徑越大,速度越快,彈丸與工件碰撞的动量越大,噴丸的強度就越大。噴丸形成的殘餘壓應力可以达到零件材料抗拉強度的60%,殘餘壓應力層的深度通常可达0.25mm,最大極限值为1mm左右。噴丸強度需要一定的噴丸時間来保證,经過一定時間,噴丸強度达到飽和後,再延長噴丸時間,強度不再明顯增加。在噴丸強度的阿爾門試验中,噴丸強度的表征为試片變形的拱高。
  阿爾門(Almen)試验
  噴丸強度常用N試片(用于有色金屬試验)、A試片(最常用)、C試片(更高強度)来進行測量,A試片和C試片之間關系为近似3倍關系。如用C試片測得強度为0.15-0.20Cmm就相當于0.45-0.60Amm。圖中厚的为C試片,薄的为A試片。
  試验過程中,先測量試片原有變形,然後将卡好該試片的工裝置于噴丸箱内,采用與工件相同的工藝進行噴射。噴丸結束,取下試片,測量變形拱高。
噴丸覆蓋率
  覆蓋率是指工件上每一個點被鋼丸打到的次數,有人對噴丸覆蓋率常这樣認为:我的噴嘴1上1下噴工件2遍,不就可以滿足200%的覆蓋率了嗎?乍一聽覺得有道理,其實不是这樣的。
  覆蓋率的測量是这樣的:先在工件表面塗上一層彩釉或螢光釉,然後按工藝參數對工件進行噴丸,每噴表面一遍将工件取出,在顯微鏡(放大鏡)下觀察所殘留的塗層在表面所占的比例,如還有20%殘留,則覆蓋率为80%。當殘留隻有2%,即覆蓋率为98%時,可視为全部清除,即覆蓋率为100%,此時就有一個時間。若达到400%的覆蓋率,就是4倍的該時間。
  覆蓋率的影響因素
  影響覆蓋率的因素有零件材料硬度、彈丸直徑、噴射角度和距離、噴丸時間等。在規定的噴丸強度條件下,零件的硬度低于或等于标準試片硬度時,覆蓋率能达到100%;反之,覆蓋率會下降。在相同的彈丸流量下,噴嘴與工件的距離越長、噴射的角度越小、彈丸直徑越小,达到覆蓋率要求的時間就越短。噴丸強化時,應選擇大小合适的彈丸、噴射角度及距離,使噴丸強度和覆蓋率同時达到要求值。
表面粗糙度
  由于鋼丸的噴射,對工件表面的粗糙度産生一定的變化。影響表面粗糙度的因素有零件材料的強度和硬度、彈丸直徑、噴射的角度和速度、零件的原始表面粗糙度。在其他條件相同的情況下,零件材料的強度和表面硬度值越高,塑性變形越困難,彈坑越淺,表面粗糙度值越小;彈丸的直徑越小,速度越慢,彈坑就越淺,表面粗糙度值就變小;噴射的角度大,彈丸速度的法向分量越小,沖擊力越小,彈坑越淺,彈丸的切向速度越大,彈丸對表面的研磨作用就越大,表面粗糙度值就越小;零件的原始表面粗糙度也是影響因素之一,原始表面越粗糙,噴丸後表面粗糙度值降低越小;相反,表面越光滑,噴丸後表面變得粗糙。當對零件進行高強度的噴丸後,深的彈坑不但加大表面粗糙度值,還會形成較大的應力集中,嚴重削弱噴丸強化的效果。