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躍強噴丸強化和拋丸強化的區別

文章出處:未知人氣:-發表時間:2016-09-10 14:27【
一、   噴丸和拋丸最高速度區別表
1.噴丸強化不同工作壓力下磨料速度:
工作氣壓(MPa) 0.49 0.55 0.58 0.60 0.63 0.67 0.7
磨料速度(m/s) 84.2 93.7 120.7 147.6 163.1 178.7 187.7
 
2.拋丸強化最大磨料速度:

拋丸器型號 葉輪直徑 葉輪轉速 葉片寬度 電機功率 拋丸量 磨料速度
Q035II 500mm 2950r/min 62mm 22KW 140kg/min 90-110m/s
二、  噴丸強化原理與作用
   噴丸處理也稱噴丸強化,是提高零件疲勞壽命的有效方法之一。噴丸處理是將高速彈丸流噴射到工件表面,使工件表層發生塑性變形,形成一定厚度的強化層,強化層內形成較高的殘余壓應力,由于工件表面壓應力的存在,當工件承受載荷時可以抵消一部份抗應力,從而提高工件的疲勞強度。
噴丸強化是一個冷處理過程,它被廣泛用于提高長期服役于高應力工況下的金屬零件,如飛機發動機的壓縮機葉片、機身結構件、汽車傳動系統零件等。
噴丸強化是在一個完全控制的狀態下,將無數稱為鋼丸的小圓形介質高速且連續噴射到零件表面,從而在表面產生一個殘余壓應力層。當每顆鋼丸撞擊到金屬零件上時,宛如一個微型棒敲打表面,敲擊小壓痕或凹陷時,金屬表面會產生拉伸。表層下,壓縮的晶粒試圖將表面恢復到原來形狀,從而產生一下高度壓縮力作用下的半球凹痕,無數凹陷重疊形成均勻的殘余壓應力層。最終,零件在壓應力層保護下,極大程度地改善了抗疲勞強度,延長了工件壽命。

2.     噴丸處理基本參數

2.1噴丸強度
影響噴丸強度的工藝參數主要有:噴丸直徑、噴丸流速度、噴丸流量、噴丸時間等。噴丸直徑越大,速度越快,噴丸與工件碰撞的動量越大,噴丸的強度就越大。噴丸形成的殘余壓應力可以達到零件材料抗拉強度的60%,殘余壓應力層的深度通度可達0.25mm,最大極限值為1mm左右。噴丸強度需要一定的噴丸時間來保證,經過一定時間,噴丸強度達到飽和后,再延長噴丸時間,強度不再明顯增加。在噴丸強度的阿爾門(Almen)試驗中,噴丸強度的表征為度片變形的拱高(即弧高值)。
在阿爾門度驗中,噴丸強度常用N試片(用于有色金屬試驗)、A試片(最常用)、C試片(更高強度)來進行測量,A試片和C試片之間關系近似三倍的關系。如用C試片測得強度為0.15-0.20mm,就相當于A試片的0.45-0.60mm。試驗過程中,先測量試片原有變形,然后將卡好該試片的工裝置于噴丸機內,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。

2.2噴丸覆蓋率
覆蓋率的測量:在工件表面涂上一層彩釉或光釉,然后按工藝參數對工件進行噴丸,工件表面噴丸一遍后將工件取出,在顯微鏡(放大鏡)下觀察殘留涂層在表面所占的比例,如殘留20%,則噴丸覆蓋率為80%。當殘留只有2%,即覆蓋率為98%,可視為全部清除,即覆蓋率為100%,此時就有一個所需的時間。若達到400%的覆蓋率,就需要所需時間的四倍。
影響覆蓋率的因素有零件材料硬度、噴丸直徑、噴射角度和距離、噴丸時間等。在規定的噴丸強度條件下,零件的硬度低于標準試片硬度時,覆蓋率能達到100%;反之,覆蓋率會下降。在相同的噴丸流量下,噴嘴與工件的距離越長、噴射的角度越小、噴丸直徑越小,達到覆蓋率要求的時間就越短。噴丸強化時,應選擇大小合適的噴丸、噴射角度及距離,使噴丸強度和覆蓋率同時達到要求值。

2.3工件表面粗糙度
影響表面粗糙度的因素有零件材料的強度和硬度、噴丸直徑、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??;噴丸的直徑越小,速度越慢,彈坑就越淺,表面粗糙度值就變??;噴射的角度大,噴丸速度的法向分量越小,沖擊力越小,彈坑越淺,噴丸的切向速度越大,噴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,噴丸后表面粗糙度值降低越??;相反,表面越光滑,噴丸后表面變得越粗糙。當對零件進行高強度噴丸后,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。


三、拋丸強化的工藝和原理

1.拋丸強化工藝
拋丸強化與噴丸強化同屬于機械強化的范疇,拋丸處理利用高速旋轉的葉片(拋丸器)使丸料獲得足夠的用以強化工件表面所需的動能。拋丸強化工藝參數有:彈丸直徑、彈丸速度、拋丸量、拋丸密度、零件表面移動速度、拋丸距離、拋丸入射角、彈丸壓痕大小、壓痕深度、零件表面積等。

2.拋丸原理:
拋丸強化是依靠高速旋轉的拋頭將磨料顆粒使勁地拋向工件表面來實現的,拋頭內裝有幾片葉片。
工作時,磨料通過進料口進入拋頭的中央,在拋頭的中央有一個與拋頭一起旋轉的分丸輪,分丸輪外面是定向套,分丸輪把磨料通過定向套上的開口送到葉片靠近拋頭中心的一端。由于離心力的作用,磨料顆粒沿著葉片的長度方向加速,直至到達葉片的頂端以極高的速度撞擊工件表面。


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