噴丸強(qiáng)化原理

噴丸強(qiáng)化原理

噴丸強(qiáng)化的過(guò)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(guò)程。彈丸流的噴射如同無(wú)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(chēng)為表面強(qiáng)化層。從應(yīng)力狀態(tài)來(lái)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(lái)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(chéng)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(zhǎng)期承受交變應(yīng)力的過(guò)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(zhǎng)大，甚至發(fā)生再結(jié)晶過(guò)程。在一般情況下，殘余應(yīng)力的消失速率和亞晶粒的長(zhǎng)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(guò)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(lái)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(chǎng)里也叫吹砂，不僅去銹，還可以順帶除油，對(duì)涂裝來(lái)說(shuō)非常有用。常用于零件表面除銹；對(duì)零件表面修飾（市場(chǎng)賣(mài)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(lái)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(chǎng)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?gòu)椡瑁脡嚎s空氣或機(jī)械離心力為動(dòng)力和摩擦力來(lái)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(lái)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?gòu)椡?，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(chǎng)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(jiǎn)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?gòu)椡?，因而不必設(shè)置功率大的空壓站，被清理的表面也無(wú)濕氣；

3、靈活性差，受場(chǎng)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。