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输送式自动喷砂机适用的砂粒及喷砂表面的技术方法

2018-03-17 16:18:21??????点击:
输送式自动喷砂机适用的砂粒及喷砂表面的技术方法


1、微粒子喷砂
    微粒冲击方法所使用的喷砂粒径较小(0.2 mm以下),冲击速度快,处理后工件表面硬度增加的幅度大,表面粗糙度减小,可使工件耐磨性得到显著提高,从而延长被加工工件的使用寿命。该技术被广泛应用在输送式自动输送式自动输送式自动喷砂机部件、切削工具、模具等领域。对Φ100μm钢球和陶瓷进行喷砂处理,其疲劳极限分别提高了35%和23%。先用微粒冲击使微粒子镶嵌于基体中形成复合表面,再换用Sn,Ag和MoS2等软质金属微粒或具有固体润滑特性的微粒实施二次冲击,在硬质微粒复合表面产生了厚达几微米的镀膜层,达到了降低基材摩擦系数的目的。然而,微粒子喷砂技术的推广具有一定的困难,因为其关键设备的喷嘴还处于研制阶段,微粒子粒度也很难保持一致。


2、激光喷砂

    相比于传统喷砂,激光喷砂形成的残余压应力层更深,其稳定性和一致性都更好,可使同一零部件上的不同区域达到不同的抗疲劳性能。它可以和其他强化技术配合使用,对普通热处理工件存在的“软点”补充强化。国外采用激光喷砂处理形成的残余应力能达到材料抗拉强度的60%,而国内的激光喷砂工艺和设备仅限于试验阶段,缺乏相应的工艺和技术标准,激光器的峰值功率水平不高,控制和检测技术也不成熟,这些都限制了激光喷砂工艺的应用和快速发展。


3、超声喷砂

    相比激光喷砂,超声喷砂因超声波的普及及其设备造价较低,在国内的应用领域较为广阔,超声喷砂强化形成的硬化层深度也比输送式自动输送式自动输送式自动喷砂机的深,能产生较大的残余应力值,金属材料表面获得厚度达几十微米的纳米层Czz, zsl。对7075 -T651铝合金超声喷砂,所形成的压缩残余应力最大值为-217.3MPa,比普通喷砂增大了31.9 %。对321不锈钢进行超声喷砂后,其表层产生了厚约10 nm的纳米层,有利于提高表面硬度,改善表面性能。目前,超声喷砂的实际应用取得了一定的进步,且试验性研究积累了一定的研究成果,但一些关键的问题还没有得到解决,如金属材料在超声喷砂过程中的力学理论模型及动态响应、超声喷砂参数对喷砂效果的影响和对喷砂过程进行模拟时模型的精确建立等问题。


4、高压水喷砂

    对铝合金、硅锰合金和碳钢等进行高压水喷砂或气穴无弹丸喷砂,其疲劳强度比传统喷砂强化提高了4%~36%。该技术弥补了其他新型输送式自动输送式自动输送式自动喷砂机技术的设备昂贵等问题,水介质和动力源来源广泛,能耗和成本低,生产效率高,应用前景广阔。然而,目前对于高压水喷砂技术相关的理论研究还不够深入和完善,且在国内的研究较少。因此,进一步研究该技术的微观作用机理,提高强化和成形的效率,加强设备研制是下一步需要开展的工作。


5、复合喷砂及再次喷砂
    单一表面强化技术因其设备和条件的限制都有其特定的适用范围,限制了实际应用范围。复合喷砂强化技术通过协同效应可结合2种或者多种技术的优点,获得更优异的效果。一种基于激光熔覆结合激光喷砂强化复合表面改性的方法和装置可改善熔覆层残余应力分布,降低表面粗糙度,提高其表面质量,延长使用寿命。

    合适的再次喷砂周期可使TC18钦合金的总疲劳服役寿命提高75%。将渗碳淬火后的18CrNiMo7-6钢进行二次喷砂处理,在一次喷砂的基础上可进一步提高表面残余压应力,优化显微组织。


    新型喷砂技术对设备要求高,特别是激光喷砂,价格昂贵,国内与国外研究相比还存在一定差距。


喷砂加工处理是构件表面处理的一种主要方法。由于磨料对构件表面的冲击和切削作用,使构件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使构件表面的机械性能得到改善,因此提高了构件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰,把表面的杂质、杂色及氧化层清除掉,同时使介质表面粗化,消除构件残余应力和提高基材表面硬度的作用。由于会对人体健康造成威胁、且严重污染环境,于是逐渐限制了对干喷砂加工技术的使用。虽然超高压水表面处理技术和湿喷砂加工技术可以有效防止对环境的污染,但使用超高压水表面处理技术价格昂贵,使用湿喷砂容易出现浮锈等现象,所以,并不能推广与使用。为了解决上述问题,研发了环保型管道自动喷砂加工机。输送式自动输送式自动输送式自动喷砂机管道补口自动表面装置可以确保补口的质量,提高作业效率,改善工人劳动环境,在最大范围内降低对环境的污染。因为自动输送式自动输送式自动输送式自动喷砂机的工况条件较为恶劣,因此,为了使喷砂加工的效果不受到影响,设备整体性能取决于控制系统性质的优劣,恶劣的工况条件对控制系统的要求就更高了。

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