噴丸強(qiáng)化原理
發(fā)布日期:2015-09-09 17:40 來源:http://m.epicimagingconsultants.com 點(diǎn)擊:
噴丸強(qiáng)化原理
噴丸強(qiáng)化的過程就是高速運(yùn)動(dòng)的彈丸流連續(xù)向零件表面噴射的過程。彈丸流的噴射如同無數(shù)小錘向金屬表面錘擊。這使金屬表面層產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性形變,即產(chǎn)生冷作硬化層,此層稱為表面強(qiáng)化層。從應(yīng)力狀態(tài)來看,強(qiáng)化層內(nèi)形成較高的殘余應(yīng)力;從組只結(jié)構(gòu)來看,強(qiáng)化層內(nèi)形成了密度極高(>1012 1/厘米2)的位錯(cuò),并且在隨后的交變應(yīng)力或溫度(或二者)的作用下,位錯(cuò)逐漸排列規(guī)則,形成多邊形化,由此強(qiáng)化層內(nèi)逐漸形成更加微小的亞晶粒(亞結(jié)構(gòu))。
噴丸強(qiáng)化層內(nèi)所具有的這種不同于心部(基體)的壓應(yīng)力狀態(tài)和組只結(jié)構(gòu),是改善零件的室溫和高溫疲勞強(qiáng)度以及提高抗應(yīng)力腐蝕性能的兩個(gè)主要因素。
誠然,強(qiáng)化層內(nèi)的壓應(yīng)力和組只結(jié)構(gòu)并不是固定不變的,零件在室溫或高溫下長期承受交變應(yīng)力的過程中,一般地講其殘余應(yīng)力會(huì)逐漸地發(fā)生松弛,亞晶粒亦會(huì)逐漸長大,甚至發(fā)生再結(jié)晶過程。在一般情況下,殘余應(yīng)力的消失速率和亞晶粒的長大速率取決于施加交變應(yīng)力的水平和溫度的高低。應(yīng)力和溫度愈高,上述二者的變化速率愈大。因此,噴丸強(qiáng)化零件在經(jīng)過一段時(shí)期的使用之后,為恢復(fù)其噴丸強(qiáng)化效果,往往需要再行噴丸強(qiáng)化,然后投入使用。
拋丸、噴丸、噴砂
拋丸是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把小鋼丸或者小鐵丸拋擲出去高速撞擊零件表面,故可以除去零件表面的氧化層。同時(shí)鋼丸或鐵丸高速撞擊零件表面,造成零件表面的晶格扭曲變形,使表面硬度增高,是對(duì)零件表面進(jìn)行清理的一種方法,拋丸常用來鑄件表面的清理或者對(duì)零件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。
噴砂是利用壓縮空氣把石英砂高速吹出去對(duì)零件表面進(jìn)行清理的一種方法。工廠里也叫吹砂,不僅去銹,還可以順帶除油,對(duì)涂裝來說非常有用。常用于零件表面除銹;對(duì)零件表面修飾(市場賣的小型的濕式噴砂機(jī)就是這個(gè)用途,砂粒通常是剛玉,介質(zhì)是水);在鋼結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行聯(lián)接是一種比較先進(jìn)的方法,由于高強(qiáng)聯(lián)接是利用結(jié)合面之間的摩擦來傳力的,所以對(duì)結(jié)合表面的質(zhì)量要求很高,這時(shí)必須用噴砂對(duì)結(jié)合表面進(jìn)行處理。噴沙用于形狀復(fù)雜,易于用手工除銹,效率不高,現(xiàn)場環(huán)境不好,除銹不均勻。
拋丸與噴砂都能對(duì)工件起到清整去污的目的,目的為下序作準(zhǔn)備,即要保證下道工序的粗糙度要求,也有的為了要表面的一致性,噴丸對(duì)工件有強(qiáng)化作用,噴砂就不明顯了。
噴丸是以金屬彈丸,利用壓縮空氣或機(jī)械離心力為動(dòng)力和摩擦力來除去金屬銹蝕的方法。彈丸直徑在0.2-2.5mm之間,壓縮空氣壓力為0.2-0.6Mpa,噴流與表面角度為30度-90度左右。噴丸是用來清除厚度不小于2mm的或不要求保持準(zhǔn)確尺寸及輪廓的中型、大型金屬制品以及鑄鍛件上的氧化皮、鐵銹、型砂及舊漆膜。是表面涂(鍍)覆前的一種清理方法。
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噴丸清理的特點(diǎn)
1、可以任意使用金屬或非金屬彈丸,以適應(yīng)清理工件表面的不同要求;
2、清理的靈活性大,容易清理復(fù)雜工件的內(nèi)、外表面和管件的內(nèi)壁,并且不受場地限制,可將設(shè)備安置在特大型工件附近;
3、設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單,整機(jī)投資少,易損件少,維修費(fèi)用低;
4、必須配備大功率的空壓站,在清理效果相同的條件下,消耗的能量較大;
5、清理表面易有濕氣,容易再生銹;
6、清理效率低,操作人員多,勞動(dòng)強(qiáng)度大。
拋丸清理的特點(diǎn)
1、清理效率高,費(fèi)用低,操作人員少,容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,適用于大批量生產(chǎn);
2、不用壓縮空氣加速彈丸,因而不必設(shè)置功率大的空壓站,被清理的表面也無濕氣;
3、靈活性差,受場地限制,清理工件時(shí)有些盲目性,在工件表面易產(chǎn)生清理不到的死角;
4、設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,易損件多,特別是葉片等零件磨損快,維修工時(shí)多,費(fèi)用高;
5、一般情況不能使用輕而細(xì)小的彈丸。