喷丸强化
喷丸强化是提高机械零件疲劳寿命的一种常用的表面处理工艺,广泛地用于飞机,汽车及其他制造行业.球形铁丸时零件表面的冲击作用,会使其表层产生残余压应力,能减小零件承载时所产生的拉应力,从而提高其疲劳寿命.为量化分析喷丸强化的效果,用含2%Cu的锻造钢粉末制成连杆和试验试律,对其在喷丸和未喷丸状态下的疲劳特性进行了比较.由于零件的疲劳特性与其表面残余应力有关,所以采用X-射线衍射分析法来测定零件表面应力大小和应力深度,并确定喷丸强化的最优工艺参数.试验结果表明,经喷丸处理的连杆与试棒的疲劳强度明显高于未喷丸连杆与试棒.
抛丸与喷砂的区别
抛丸是利用高速旋转的叶轮把小钢丸或者小铁丸抛掷出去高速撞击零件表面,故可以除去零件表面的氧化层.同时钢丸或铁丸高速撞击零件表面,造成零件表面的晶格扭曲变形,使表面硬度增高,是对零件表面进行清理的一种方法,抛丸常用来铸件表面的清理或者对零件表面进行强化处理.一般抛丸用于规则形状等,几个抛头上下左右一起,效率高,污染小.修,造船业,抛丸,喷砂是普遍使用的.当然并不是抛丸就非用高速旋转的叶轮不可.在修,造船业一般来说,抛丸(小钢丸)多用在钢板预处理(涂装前除锈);喷砂(修,造船业用的是矿砂)多用在成型的船舶或者分段,作用是把钢板上的旧油漆和锈除掉,重新涂装.在修,造船业,抛丸,喷砂的主要作用是增加钢板涂装油漆的附着力.
其实铸造件清理不只是用抛丸,对于大件一般先进行滚筒清砂,就是把铸造件的冒口切除后放在滚筒内滚,由零件在滚筒内互相碰撞,把表面的砂大部分先清掉再进行抛丸或喷丸的.抛丸丸子大小是1.5mm. 研究表明,就破坏而言,金属材料表面存在拉应力时比压应力要容易的多,表面呈压应力时,材料的疲劳寿命大大提高,因此,对于轴类等容易疲劳断裂的部件通常采用喷丸形成表面压应力,提高产品寿命,此外,金属金属材料对拉伸很敏感,这就是材料的拉伸强度比压缩强度低的多的原因,这也是金属材料一般用拉伸强度(屈服,抗拉)表示材料性能的原因.我们日常乘坐的汽车的钢板的工作面就是用喷丸来强化的,可以显著的提高材料的抗疲劳强度.
抛丸是用电机带动叶轮体旋转,*离心力的作用,将直径在0.2~3.0的丸子(有铸丸\切丸\不锈钢丸等)抛向工件的表面,使工件的表面达到一定的粗造度,使工件变的美观,或着改变工件的焊接拉应力为压应力,提高工件的使用寿命.几乎用于机械的大多数领域,修造船\汽车零部件\飞机部件\枪炮坦克表面\桥梁\钢结构\玻璃\钢板\管道\等等.喷砂(丸)是用压缩空气作为动力将直径在40~120目的砂或0.1~2.0左右的丸喷向工件的表面,使工件达到同样的效果.丸粒的大小不同,达到的处理效果就不一样.
重点提出:喷丸同样能起到强化的作用.现在国内的设备走进了一个误区,认为只有抛丸才能达到强化的目的.美国,日本的企业用于强化的是抛喷丸并用的!各有各的优势.比如像齿轮这样的工件,抛丸的出丸角度无法改变,只能用变频改变初速度.但它处理的量大,速度快.
喷砂是利用压缩空气把石英砂高速吹出去对零件表面进行清理的一种方法.工厂里也叫吹砂,不仅去锈,还可以顺带除油,对涂装来说非常有用.常用于零件表面除锈;对零件表面修饰(市场卖的小型的湿式喷砂机就是这个用途,砂粒通常是钢玉,介质是水);在钢结构中,应用高强螺栓进行联接是一种比较先进的方法,由于高强联接是利用结合面之间的摩擦来传力的,所以对结合表面的质量要求很高,这时必须用喷砂对结合表面进行处理. 喷沙用于形状复杂,易于用手工除锈,效率不高,现场环境不好,除锈不均匀.一般的喷砂机都有各种规格的喷砂枪,只要不是特别小的箱体,都可以把枪放进去打干净.压力容器的配套产品—封头采用喷砂方式清除工件表面的氧化皮,石英砂的直径为1.5mm～3.5mm.有一种加工就是利用水作载体,带动金刚砂来加工零件的,就是一种喷砂.
抛丸与喷砂都能对工件起到清整去污的目的,目的为下序作准备,即要保证下道工序的粗糙度要求,也有的为了要表面的一致性,喷丸对工件有强化作用,喷砂就不明显了.一般喷丸为小钢球,喷砂为石英砂.按不同要求,分目数.精密铸造几乎天天都在用喷砂,抛丸.
1 喷砂主要功能是表面除锈,除氧化皮等,比如热处理后的零件,而抛丸的作用和功能就较多:不但除锈,除表面氧化皮,还提高表面粗糙度,去除零件机加工毛刺,消除零件内应力,减少热处理后零件变形,提高零件表面耐磨,受压能力等.
2 用于喷丸的技术有很多,例如:铸件,锻件,机加工后零件表处,零件热处理后表处等.
喷砂主要是人工操作,而抛丸自动化和半自动化的多.
4 抛丸所用的钢丸和铁丸其实并不是真正意义上的丸,准确的说它是小钢丝或小钢棍,只是使用了一段时间后才看起来像丸子的,所谓喷砂的砂说穿了,也就是河砂而已,和建筑用的没有什么两样,只是喷砂用的经过筛制,含泥少,颗粒大小规格而已.当然有的行业也有不同,如船舶行业的抛丸用的是真正的钢丸,喷砂用的是金属矿砂(不是河砂-石英砂).

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