吊鉤式拋丸機(jī)噴丸技術(shù)的發(fā)展

吊鉤式拋丸機(jī)噴丸又稱(chēng)為噴丸或受控噴丸,，是以提高機(jī)械零部件疲勞強(qiáng)度或抗應(yīng)力腐蝕性能為目標(biāo)的一種表面處理技術(shù)。
　　一,、噴丸原理
　　噴丸技術(shù)是指在外力的驅(qū)動(dòng)下,，噴丸介質(zhì)(彈丸)高速?zèng)_擊受?chē)娏慵砻妫共牧媳韺影l(fā)生彈性,、塑性變形,，從而改變其組織結(jié)構(gòu)、殘余應(yīng)力和表面狀態(tài),，在增加位錯(cuò)密度和引入殘余壓應(yīng)力的共同作用下而達(dá)到效果,。
　　1.殘余應(yīng)力場(chǎng)的作用
　　噴丸引入的殘余壓應(yīng)力場(chǎng)在不同種類(lèi)的交變載荷下起著不同的作用，其機(jī)理也有所不同,。表面未經(jīng)的零件,，其疲勞源大多萌生于表面,，這種情況下獲得的疲勞   叫做表面疲勞   ，它是材料的一個(gè)特征值,。噴丸后的疲勞源也往往萌生于表面,，表面殘余壓應(yīng)力在此起著抵抗外載荷拉應(yīng)力的作用，在此情況下,，殘余壓應(yīng)力起著直接的作用,，稱(chēng)為應(yīng)力。在噴丸不引起嚴(yán)重表面應(yīng)力集中的情況下,，疲勞源萌生于次表層拉應(yīng)力區(qū),，殘余壓應(yīng)力場(chǎng)的作用只是把疲勞裂紋源從表面驅(qū)趕到次表面，此時(shí)殘余壓應(yīng)力場(chǎng)起到間接的作用,。
　　2.組織的作用
　　高溫合金噴丸后,，在高溫服役過(guò)程中，噴丸殘余壓應(yīng)力場(chǎng)大約在10h內(nèi)便松弛殆盡,，此時(shí)塑變層的組織結(jié)構(gòu)基本保持其噴丸后的狀態(tài),，因此，對(duì)高溫環(huán)境服役的零件,，噴丸對(duì)疲勞性能的起主要作用的是組織,。材料表層無(wú)噴丸塑性變形層時(shí)，內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)一旦達(dá)到表面,，形成尖銳的臺(tái)階,，產(chǎn)生應(yīng)力集中：而噴丸后，表面存在噴丸層,，在與上述相同的應(yīng)力水平下層內(nèi)的位錯(cuò)較基體   難以開(kāi)動(dòng),，因此可以顯著基體的疲勞性能。
　　3.表面形貌的作用
　　噴丸對(duì)零件表面造成的變化可能成為因素,，也可能是弱化因素,，這取決于零件噴前的表面狀態(tài)和噴丸工藝。當(dāng)受?chē)娗氨砻娲植诙戎递^高,，且噴丸強(qiáng)度不大時(shí),，噴丸后表面粗糙度值Ra反而降低，此時(shí)噴丸對(duì)表面形貌的改變即為因素：當(dāng)噴丸后表面粗糙度值顯著提高或由于過(guò)噴引起表面微裂紋,，將降低受?chē)娏悴考钠趶?qiáng)度,。
　　二、噴丸技術(shù)的應(yīng)用
　　噴丸技術(shù)的,，,，限制小，實(shí)施難度低,，因此應(yīng)用越來(lái)越廣泛,。
　　三、噴丸工藝的選擇
　　噴丸工藝參數(shù)包括噴丸介質(zhì),、彈丸流量,、噴射壓力、噴丸角度,、噴射距離和時(shí)間等,。研究者將這些參數(shù)歸結(jié)于噴丸介質(zhì)、噴丸強(qiáng)度和覆蓋率,。
　　1.噴丸介質(zhì)的選擇
　　噴丸介質(zhì)(彈丸)的選擇主要依據(jù)零件的力學(xué)性能,、形狀、尺寸及服役條件,，包括彈丸種類(lèi)和尺寸選擇兩方面,。
　　噴丸用彈丸有金屬?gòu)椡?如鑄鐵丸、鑄鋼丸,、切制鋼絲丸和不銹鋼丸等)和非金屬?gòu)椡?陶瓷丸和玻璃丸等),。金屬?gòu)椡柚需T鋼丸韌性好，成本較低,，因此應(yīng)用較多,。陶瓷彈丸是一種較新的噴丸介質(zhì)，可用于替代玻璃丸和部分替代鑄鋼丸,。
　　彈丸種類(lèi)的選擇一般應(yīng)遵循：①黑色金屬可用各種彈丸,，有色金屬及不銹鋼零件建議選用非金屬丸或不銹鋼丸。②對(duì)噴后表面粗糙度要求不高的零件可選擇金屬丸,，反之則應(yīng)選擇陶瓷丸或玻璃丸,。③受?chē)姴牧嫌捕容^高的，應(yīng)選擇的彈丸,。
　　彈丸的尺寸選擇應(yīng)遵循以下原則：①對(duì)于零件狹縫和溝槽等非開(kāi)放式受?chē)姴课?，彈丸的尺寸?yīng)   的通過(guò)性，如齒根R較小的齒輪,，彈丸直徑應(yīng)小于R/2,。②對(duì)于噴丸前表面粗糙度值較大的零件，宜選擇較大尺寸的彈丸,，反之則宜選擇較小尺寸,。③對(duì)于噴丸后表面需要進(jìn)行機(jī)械加工的零件噴丸，彈丸宜選擇較大尺寸,。
　　2.噴丸強(qiáng)度的選擇
　　噴丸強(qiáng)度是噴丸介質(zhì)沖擊能量的度量值,，噴丸強(qiáng)度通常使用Almen試片進(jìn)行度量，零件噴丸強(qiáng)度的選擇應(yīng)遵循以下原則：①應(yīng)噴丸變形能夠滿足設(shè)計(jì)的要求,。②在不產(chǎn)生損傷的前提下,，提供足夠的效果,。③同樣的材料噴丸，噴前零件的表面粗糙度值越高,，則噴丸強(qiáng)度應(yīng)隨之適當(dāng)增大,。④對(duì)于噴丸前表面電鍍或噴后表面進(jìn)行機(jī)械加工的零件噴丸，應(yīng)選擇較大的噴丸強(qiáng)度,。
　　3.噴丸覆蓋率
　　受?chē)娏慵砻嫔蠌椡杩诱紦?jù)的面積與受?chē)姳砻婵偯娣e之比值,，通常以白分?jǐn)?shù)表小，稱(chēng)為表面覆蓋率,。噴丸覆蓋率的選擇應(yīng)根據(jù)受?chē)娏慵膶?shí)際狀態(tài)而定,，一般情況下對(duì)于室溫服役的零件，噴丸覆蓋率應(yīng)達(dá)到200%：而對(duì)于高溫下服役的零件則應(yīng)根據(jù)零件的服役狀態(tài)通過(guò)試驗(yàn)確定   佳噴丸覆蓋率,。
　　四,、噴丸技術(shù)的發(fā)展
　　噴丸技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：
　　(1)量化效果　要加強(qiáng)對(duì)噴丸層性能的定量研究，特別是殘余壓應(yīng)力場(chǎng)的穩(wěn)定性和松弛規(guī)律的研究,，發(fā)展數(shù)學(xué)模烈和借助計(jì)算機(jī)手段實(shí)現(xiàn)噴丸零件壽命的分析和預(yù)測(cè),。
　　(2)新烈噴丸介質(zhì)　加強(qiáng)對(duì)新烈噴丸介質(zhì)的研究和，滿足機(jī)械零件對(duì)噴丸表面完整性的要求,。
　　(3)新烈噴丸與復(fù)合　新烈的噴丸技術(shù),，如激光噴丸、射流噴丸等：研究復(fù)合技術(shù),，獲得   佳的協(xié)同效應(yīng),，使基體材料層具有   優(yōu)異的力學(xué)性能。
　　(4)噴丸設(shè)備　設(shè)計(jì)和具有   ,、和低能耗的噴丸設(shè)備,。