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公司新闻
金属表面处理喷丸工艺介绍
上海矽诺国际贸易有限公司2020-04-23点击3637次
喷丸处理是利用高速喷射出的砂丸和铁丸,对工件表面进行撞击,以提高零件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法。喷丸可用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐蚀性等,还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。
主要分类
喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe3O4和Fe2O3没有塑性,破碎后剥离,而油膜与基材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。
喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械,建设费用高,维修工作量及维修费用极大,喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。
喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸。一般处理时,钢板在自由状态下,用高速钢丸打击钢板的里面,使其表面产生预压应力。以减少工作中钢板表面的拉应力,增加使用寿命。应力喷丸处理是将钢板在一定的作用力下的预先弯曲,然后进行喷丸处理。
弹丸的介绍
1、铸钢丸
其硬度一般为40~50HRC,加工硬金属时,可把硬度提高到57~62HRC。铸钢丸的韧性较好,使用广泛,其使用寿命为铸铁丸的几倍。
2、铸铁丸
其硬度为58~65HRC,质脆而易于破碎。寿命短,使用不广。主要用于需喷丸强度高的场合。
3、玻璃丸
硬度较前两者低,主要用于、钛、铝、镁及其它不允许铁质污染的材料,也可在钢铁丸喷丸后作第二次加工之用,以除去铁质污染和降低零件的表面粗糙度。
4、陶瓷丸
陶瓷丸的化学成分大致为67%的ZrO2、31%的SiO2及2%的Al2O3为主的夹杂物,经熔化、雾化、烘干、选圆、筛分制成的,硬度相当于HRC57~63。其突出性能是密度比玻璃高、硬度高。最早于20世纪80年代初期用于飞机的零部件强化。陶瓷丸具有较高的强度,寿命比玻璃丸长,价格比较低,现已扩展到钛合金、铝合金等有色金属的表面强化。
5、氧化锆珠
氧化锆珠,多为四方相氧化锆(Tetragonal Zirconium Polycrystal)组成,所以也称“TZP”锆珠,是以微米级及亚纳米级氧化锆与氧化钇为原料制成的,是用来对要求“零污染”及高粘度、高硬度物料的超细研磨及分散的一种研磨珠。现在工艺上的要求,在纳米处上也有使用氧化锆珠做弹丸。
影响喷丸质量的参数
1、喷丸强度
影响喷丸强度的工艺参数主要有:弹丸直径、弹流速度、弹丸流量、喷丸时间等
2、覆盖率
覆盖率的影响因素:零件材料的硬度、弹丸直径、喷射角度及距离、喷丸时间等
3、表面粗糙度
粗糙度的影响因素:零件材料的强度和硬度、弹丸直径、喷射角度及速度、零件的原始表面粗糙度
强力喷丸工艺可提高齿轮齿部弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,是改善齿轮抗咬合能力、提高齿轮寿命的重要途径;
表面喷丸强化是提高紧固件抗疲劳断裂的应力腐蚀、氢脆断裂的一种行之有效的表面强化工艺。经过喷丸强化后工件的使用可靠性、耐久性均可获得明显的改善和提高;
表面喷丸通过改变材料的组织来达到改善疲劳性能(包括应力腐蚀性能)的目的,可提高紧固件品质。