铸钢件表面的抛丸处理指南

　　大型铸钢厂在铸造铸钢件的过程中，都有一个喷丸处理，那什么是喷丸呢?下满简单总结一下喷丸处理的基本指南

　　什么是喷丸

　　喷丸是利用高速砂丸和铁丸撞击工件表面，改善零件部分力学性能和表面状态变化的过程。

　　喷丸技术可提高零件的机械强度、耐磨性、抗疲劳性和耐蚀性。

　　还可用于铸件、锻件、焊接等表面的修边、除锈、消除残余应力。

　　喷丸类型

　　喷丸处理分为喷丸处理和喷砂处理。

　　1.喷丸处理

　　喷丸表面处理冲击力大，清洗效果明显。

　　2.抛砂处理

　　抛砂清理适用于要求较高的工件表面。

　　目前的通用喷砂设备大多是由绞龙、刮板、斗、提升机等原始的重型输砂机械组成。

　　用户安装机械需要建造一个深基坑，并做一个防水层，这样施工成本高，维修工作量大，维修成本高。

　　而且，喷砂过程中产生的大量硅尘无法清除，严重影响作业人员的身体健康，污染环境。

　　一般喷丸和应力喷丸两种喷丸类型。

　　一般加工时，钢板处于自由状态，用高速钢丸撞击钢板内部，在钢板表面产生预压应力，降低了工作时钢板表面的拉应力，提高了使用寿命。

　　应力喷丸是将钢板在一定的力作用下预弯，然后进行喷丸处理。

　　喷丸设备类型

　　喷丸设备主要有两种类型：

　　1.机械离心喷丸机

　　适用于喷丸强度要求高、品种少、批量大、形状简单、尺寸大的零件。

　　2.气动抛丸机(压缩空气式)

　　适用于要求中等喷丸强度、形状复杂、尺寸小的零件。

　　弹丸简介

　　1.铸钢丸

　　硬度一般为40～50HRC。

　　加工硬质合金时，硬度可提高到57～62HRC。

　　铸钢丸韧性好，应用广泛，使用寿命是铸铁丸的数倍。

　　2.铸铁丸

　　其硬度为58～65HRC，脆性大，易断裂，使用寿命短，应用不广泛。

　　主要用于需要高强度喷丸的场合。

　　3.玻璃珠

　　硬度低于前两种，主要用于钛、铝、镁等不允许铁污染的材料。

　　也可用于钢材喷丸后的二次加工，去除铁污染，降低零件表面粗糙度。

　　4.陶瓷珠

　　陶瓷珠的化学成分主要为67%的ZrO2、31%的SiO2和2%的Al2O3，这些夹杂物是通过熔融、雾化、干燥、成圆和筛分制成的。

　　硬度相当于HRC57～63。

　　它的突出性能是比玻璃密度高、硬度高。

　　20世纪80年代初，它首次用于加固飞机部件。

　　陶瓷珠具有较高的强度，较长的使用寿命比玻璃珠价格较低。

　　目前已扩展到钛合金、铝合金等有色金属的表面强化。

　　爆破机喷嘴介绍

　　1.直筒喷嘴

　　直筒喷嘴结构简单，其内部结构只有收缩和平直两部分。

　　2.文丘里管喷嘴

　　文丘里管喷嘴分为收缩段、直段和扩散段三部分，这三部分比较难制造。

　　3.双文丘里管喷嘴

　　双文丘里管喷嘴有一个前后，两个喷嘴之间有一个间距，并且在间距周围有几个小孔。

　　4.方孔喷嘴

　　已研制出方形入口和出口端喷嘴。

　　各种试验表明，该喷嘴比文丘里管喷嘴更高效、经济。

　　影响喷丸质量的参数

　　喷丸强度

　　影响喷丸强度的工艺参数主要有：弹丸直径、弹丸速度、弹丸流速和弹丸时间等。

　　覆盖率

　　影响覆盖率的因素有：零件材料硬度、弹丸直径、喷射角度、距离、弹丸时间等。

　　表面粗糙度

　　影响粗糙度的因素有：零件材料的强度和硬度、弹丸直径、喷涂角度和速度、零件原始表面粗糙度。

　　喷丸后铸钢件的特性

　　喷件表面残余压应力大小和压应力层深度取决于喷涂材料的性能和喷丸强度。

　　材料的强度和硬度越高，压缩应力越大，压应力层的深度越浅。

　　喷丸强度越高，压应力层深度越大。

　　喷砂表面层材料组织的变化

　　喷砂表面粗糙度：随着喷丸强度的增加、表面硬度的降低和喷丸尺寸的减小，喷砂表面粗糙度变差。

　　尺寸增加：喷镀表面的金属被挤压形成微小的金属波峰，因此尺寸增大。

　　喷丸的应用范围

　　喷丸可以防止汽车零部件的弯曲疲劳;

　　喷丸处理可以改善齿形根的弯曲疲劳性能;

　　喷丸处理可提高曲轴的疲劳性能和安全使用寿命;

　　喷丸可以提高连杆的强度和刚度;

　　强力喷丸工艺可以提高齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，是提高齿轮抗卡滞能力、提高齿轮寿命的重要途径;

　　表面喷丸是提高紧固件抗应力腐蚀和氢脆断裂的有效表面强化工艺。

　　喷丸后，工件的可靠性和耐久性得到了显著提高。

　　表面喷丸通过改变材料的结构，达到提高疲劳性能(包括应力腐蚀性能)的目的，从而提高紧固件的质量。