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表面粗糙度对喷丸强化效果的影响 

2020-04-22 14:38:58

零件喷丸强化后,表面粗糙度有所降低,这种降低对喷丸强化的有益作用有一定的弱化,因而零件表面喷丸强化后的粗糙度也是评定喷丸强化效果及工艺参数选择是否合理的重要参数。

零件采料性能和原始表面状态的影响;零件材料的强度和表面的硬度越高,塑性变形越困难,在相同的喷丸强度下,丸粒冲击弹坑浅,表面粗糙度降低越小。零件原始表面粗糙度也对喷丸后的表面粗糙度有一定影响,原始表面越粗糙,喷丸后粗糙度越小,相反,原始表面光滑,喷丸后表面粗糙度降低越大。

弹丸流速度的影响;下表是2Cr13试样喷丸强化粗糙度测量结果,从中可以看出;相同的条件下,喷丸强度越高Ra增加越大,而在丸粒相同时,喷丸强度高,则意味着丸粒速度大。因而在其他参数相同时,弹丸速度越大,表面粗糙度Ra升高越大。采用小弹丸、大弹速,高强度喷丸强化,会使表面粗糙度变差,形成较大的应力集中,严重削弱喷丸强化效果。

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弹丸直径的影响;弹丸直径加大,将使弹丸动能增加,加大喷丸强度,在其它工艺参数不变时,冲击弹痕深度增加,故弹丸直径加大,粗糙度Ra升高,弹丸越细,粗糙度越好。如果喷丸强度不变,则意味着弹丸动能不变,这时弹丸直径加大,冲击弹痕深度会减小,粗糙度反而提高。大弹丸小强度喷丸强化,也是提高表粗糙度的有效方法。

喷射角度的影响;喷射角度越大,弹丸速度的法向分量越小,冲击力越小,弹痕越浅;而弹丸速度的切向分量越大,弹丸对表面的研磨作用越大,故表面粗糙度越好。喷射角度是由设备决定的。

小结:

一定的喷丸强化工艺参数产生一定的喷丸强度、表面覆盖率和粗糙度。喷丸工艺参数包括;弹丸直径、弹丸硬度、弹丸速度、弹丸流量、喷射角度和喷嘴到工件表面的距离。通过试验,针对不同的零件和材料选择确定喷丸强度后,即通过调整工艺参数,制定喷丸强化工艺来达到设计要求的喷丸强度、表面覆盖率和粗糙度。这些工艺参数中,弹丸直径和硬度是通过合理选择弹丸得到的,弹丸速度和流量是通过调节喷丸时的工作压力得到的,而喷射角度和喷嘴到零件表面的距离是喷丸机设计决定的。通常通过调整弹丸直径、硬度、速度和流量来满足喷丸强化的要求。对喷丸强化效果的表征指标及影响因速的研究,为喷丸机设计要求和喷丸强化工艺的制定奠定了理论基础。

 


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