噴丸處理

噴丸處理也稱噴丸強化，是減少零件疲勞，提高壽命的有效方法之一，噴丸處理就是將高速彈丸流噴射到零件表面，使零件表層發生塑性變形，而形成一定厚度的強化層，強化層內形成較高的殘餘應力，由於零件表面壓應力的存在，當零件承受載荷時可以抵消一部分應力，從而提高零件的疲勞強度。

基本介紹

• 中文名：噴丸處理
• 外文名：shot peening
• 別稱：噴丸強化
• 用途：減少零件疲勞，提高壽命
• 類別：冷處理過程

基本內涵

噴丸處理可以改善機械零件的疲勞強度、耐磨性和粗糙度等性能,其套用也越來越廣泛,隨著技術要求的提高,新型噴丸處理技術得到了發展。綜述了國內外傳統噴丸處理技術的研究及發展現狀,闡述了新型噴丸處理技術的特點和使用條件,分析了噴丸強化處理技術在實際套用中的限制條件,指出今後的研究重點應為開發複合噴丸強化技術、開拓新的套用方向及加強理論研究。

技術套用

噴丸是用來清除厚度不小於2mm的或不要求保持準確尺寸及輪廓的中型、大型金屬製品以及鑄鍛件上的氧化皮、鐵鏽、型砂及舊漆膜。是表面塗(鍍)覆前的一種清理方法。廣泛用於大型造船廠、重型機械廠、汽車廠等。

噴丸強化是一個冷處理過程，它被廣泛用於提高長期服役於高應力工況下金屬零件，如飛機引擎壓縮機葉片、機身結構件、汽車傳動系統零件等的抗疲勞屬性。

噴丸強化，是在一個完全控制的狀態下，將無數小圓形稱為鋼丸的介質高速且連續噴射，捶打到零件表面，從而在表面產生一個殘餘壓應力層。因為當每顆鋼丸撞擊金屬零件上，宛如一個微型棒捶敲打表面，捶出小壓痕或凹陷。為形成凹陷，金屬表層必定會產生拉伸。表層下，壓縮的晶粒試圖將表面恢復到原來形狀，從而產生一個高度壓縮力作用下的半球。無數凹陷重疊形成均勻的殘餘壓應力層。最終，零件在壓應力層保護下，極大程度地改善了抗疲勞強度，延長了安全工作壽命。

主要分類

噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面（無論拋丸或噴丸）使金屬基材產生變形，由於Fe3O4和Fe2O3沒有塑性，破碎後剝離，而油膜與基材一同變形，所以對帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現有的工件表面處理方法中，清理效果好的還數噴砂清理。

噴砂適用於工件表面要求較高的清理。但是我國通用噴砂設備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機等原始笨重輸砂機械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械，建設費用高，維修工作量及維修費用極大，噴砂過程中產生大量的矽塵無法清除，嚴重影響操作工人的健康並污染環境。

噴丸強化分為一般噴丸和應力噴丸。一般處理時，鋼板在自由狀態下，用高速鋼丸打擊鋼板的裡面，使其表面產生預壓應力。以減少工作中鋼板表面的拉應力，增加使用壽命。應力噴丸處理是將鋼板在一定的作用力下的預先彎曲,然後進行噴丸處理。