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跃强喷丸强化和抛丸强化的区别

文章出处:未知人气:-发表时间:2016-09-10 14:27【
一、   喷丸和抛丸最高速度区别表
1.喷丸强化不同工作压力下磨料速度:
工作气压(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.抛丸强化最大磨料速度:

抛丸器型号 叶轮直径 叶轮转速 叶片宽度 电机功率 抛丸量 磨料速度
Q035II 500mm 2950r/min 62mm 22KW 140kg/min 90-110m/s
二、  喷丸强化原理与作用
   喷丸处理也称喷丸强化,是提高零件疲劳寿命的有效方法之一。喷丸处理是将高速弹丸流喷射到工件表面,使工件表层发生塑性变形,形成一定厚度的强化层,强化层内形成较高的残余压应力,由于工件表面压应力的存在,当工件承受载荷时可以抵消一部份抗应力,从而提高工件的疲劳强度。
喷丸强化是一个冷处理过程,它被广泛用于提高长期服役于高应力工况下的金属零件,如飞机发动机的压缩机叶片、机身结构件、汽车传动系统零件等。
喷丸强化是在一个完全控制的状态下,将无数称为钢丸的小圆形介质高速且连续喷射到零件表面,从而在表面产生一个残余压应力层。当每颗钢丸撞击到金属零件上时,宛如一个微型棒敲打表面,敲击小压痕或凹陷时,金属表面会产生拉伸。表层下,压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状,从而产生一下高度压缩力作用下的半球凹痕,无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。最终,零件在压应力层保护下,极大程度地改善了抗疲劳强度,延长了工件寿命。

2.     喷丸处理基本参数

2.1喷丸强度
影响喷丸强度的工艺参数主要有:喷丸直径、喷丸流速度、喷丸流量、喷丸时间等。喷丸直径越大,速度越快,喷丸与工件碰撞的动量越大,喷丸的强度就越大。喷丸形成的残余压应力可以达到零件材料抗拉强度的60%,残余压应力层的深度通度可达0.25mm,最大极限值为1mm左右。喷丸强度需要一定的喷丸时间来保证,经过一定时间,喷丸强度达到饱和后,再延长喷丸时间,强度不再明显增加。在喷丸强度的阿尔门(Almen)试验中,喷丸强度的表征为度片变形的拱高(即弧高值)。
在阿尔门度验中,喷丸强度常用N试片(用于有色金属试验)、A试片(最常用)、C试片(更高强度)来进行测量,A试片和C试片之间关系近似三倍的关系。如用C试片测得强度为0.15-0.20mm,就相当于A试片的0.45-0.60mm。试验过程中,先测量试片原有变形,然后将卡好该试片的工装置于喷丸机内,采用与工件相同的工艺进行喷射。喷丸结束,取下试片,测量变形拱高。

2.2喷丸覆盖率
覆盖率的测量:在工件表面涂上一层彩釉或光釉,然后按工艺参数对工件进行喷丸,工件表面喷丸一遍后将工件取出,在显微镜(放大镜)下观察残留涂层在表面所占的比例,如残留20%,则喷丸覆盖率为80%。当残留只有2%,即覆盖率为98%,可视为全部清除,即覆盖率为100%,此时就有一个所需的时间。若达到400%的覆盖率,就需要所需时间的四倍。
影响覆盖率的因素有零件材料硬度、喷丸直径、喷射角度和距离、喷丸时间等。在规定的喷丸强度条件下,零件的硬度低于标准试片硬度时,覆盖率能达到100%;反之,覆盖率会下降。在相同的喷丸流量下,喷嘴与工件的距离越长、喷射的角度越小、喷丸直径越小,达到覆盖率要求的时间就越短。喷丸强化时,应选择大小合适的喷丸、喷射角度及距离,使喷丸强度和覆盖率同时达到要求值。

2.3工件表面粗糙度
影响表面粗糙度的因素有零件材料的强度和硬度、喷丸直径、喷射的角度和速度、零件的原始表面粗糙度。
在其他条件相同的情况下,零件材料的强度和表面硬度值越高,塑性变形越困难,弹坑越浅,表面粗糙度值越小;喷丸的直径越小,速度越慢,弹坑就越浅,表面粗糙度值就变小;喷射的角度大,喷丸速度的法向分量越小,冲击力越小,弹坑越浅,喷丸的切向速度越大,喷丸对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响因素之一,原始表面越粗糙,喷丸后表面粗糙度值降低越小;相反,表面越光滑,喷丸后表面变得越粗糙。当对零件进行高强度喷丸后,深的弹坑不但加大表面粗糙度值,还会形成较大的应力集中,严重削弱喷丸强化的效果。


三、抛丸强化的工艺和原理

1.抛丸强化工艺
抛丸强化与喷丸强化同属于机械强化的范畴,抛丸处理利用高速旋转的叶片(抛丸器)使丸料获得足够的用以强化工件表面所需的动能。抛丸强化工艺参数有:弹丸直径、弹丸速度、抛丸量、抛丸密度、零件表面移动速度、抛丸距离、抛丸入射角、弹丸压痕大小、压痕深度、零件表面积等。

2.抛丸原理:
抛丸强化是依靠高速旋转的抛头将磨料颗粒使劲地抛向工件表面来实现的,抛头内装有几片叶片。
工作时,磨料通过进料口进入抛头的中央,在抛头的中央有一个与抛头一起旋转的分丸轮,分丸轮外面是定向套,分丸轮把磨料通过定向套上的开口送到叶片靠近抛头中心的一端。由于离心力的作用,磨料颗粒沿着叶片的长度方向加速,直至到达叶片的顶端以极高的速度撞击工件表面。


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