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数控喷丸技术

概述

 

喷丸强化

喷丸分类:喷丸按应用范围常分为三种类型1.清理喷丸2.强力喷丸(喷丸强化)3.喷丸成形 喷丸强化是一项非常传统的表面强化技术,原理是:借助高速运动的弹丸冲击工件表面,使其发生弹塑性变形,从而产生残余压应力、加工硬化等有利变化,以提高零件的弯曲/扭转疲劳强度和改善应力腐蚀开裂性能。

 

喷丸强化是一个冷处理过程,即无数个小圆形钢丸连续捶打零件表面,每颗钢丸撞击金属零件上,如一个微型棒捶敲打表面,捶出小压痕或凹陷。为形成凹陷,金属表层必定会产生拉伸。表层下,压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状,从而产生一个高度压缩力作用下的半球。无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。

可以想象,在一个压应力区域,裂纹是难以形成或延展。由于几乎所有的疲劳和应力腐蚀失效都发生在零件表面或靠近表面的地方,因而通过喷丸强化导入压应力可显著地延长零件寿命。强化产生的残余压应力强度必须达到该零件材料的拉力强度一半。

很多金属疲劳失效的元凶是拉应力。这些拉应力产生是由于外部施加的交变载荷或生产过程如焊接、研磨、机加工形成的残余应力。拉应力试图将零件表面拉伸或拉 扯,最终导致裂纹的产生。而压应力挤压表层处的晶粒,使该区域的晶粒结构夯实、紧固地结合在一起,从而极大地延缓疲劳裂纹的形成。压应力层下,细纹延展缓 慢,因此增加压应力层深度,能有效抑制裂纹发生和发展。

 

应用领域

航空工业
航空工业对其零件有很高的要求,不但要求零件材料轻,而且要求它们能够在极其恶劣的环境下承受极端的载荷。借助于保护零件表面免遭外部破坏以及延长疲劳寿命,我们的表面处理可以改善零件的整体性能。
航空工业使用的绝大多数零件,包括飞机骨架、机翼、发动机、起落架、驱动装置、或传动零件(齿轮),均采用喷丸/抛丸处理技术满足其材料的性能指标。