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      噴丸強化技術的研究現狀

      2020-04-21 16:20:12

      噴丸的基本原理,丸料以高速(20m/s~150m/s)反復沖擊金屬構件表面,就像無數的小錘子反復敲擊著構件表面,使構件表面和次表面發生了一定的塑性變形,從而在塑性表層中產生金屬特有的冷作硬化,并在沖擊完成時在構件表層形成與構件表面平行的和均勻的殘余應力層,從而提高構件表面強度、疲勞強度和抗應力腐蝕能力。

      噴丸的應用;噴丸后,材料不同,構件所發生的塑性變形存在一定差距,其共性特征主要包括;

      1、強化層內形成密度很高的位錯;

      2、構件的外表層被引入殘余壓應力,而次表層產生了與之相平衡的殘余拉應力;

      3、構件表面光潔度的變化。

      由于上述上的變化,噴丸可有效提高構件表面強度、疲勞強度和抗應力腐蝕能力,從而廣泛應用于航空、車輛、壓力容器、汽輪機等行業。在航空工業中,幾乎所有相對危險的零件均采用了噴丸加工,在改善疲勞可靠性的同時有效降低了飛機重量。在汽車工業中,一些造價比較低的構件失效后可以通過換件快速更新,而相對較貴和較危險的部件難以做到,較好的辦法是通過噴丸等表面強化工藝實現輕量化并降低換件成本,以達到提高經濟性的目的。在壓力容器工業中,噴丸能有效增加壓力件的疲勞強度和疲勞壽命,提高壓力容器的可靠性。在汽輪機工業中,噴丸主要應用于軸、葉輪等較為危險的部件,有效提高了整機的使用壽命和使用可靠性。

      噴丸的使用范圍非常廣泛,它適用于一切金屬合金及粉末冶金燒結材料,到目前為止,我國已有十多個工業部門應用噴丸做為改善構件的高周疲勞、接觸疲勞、微振疲勞、腐蝕疲勞、熱疲勞以及應力腐蝕開裂等。并且經實踐檢驗,經噴丸后的構件可靠性和耐久性得到明顯提高,從而提高了產品在國內外的市場競爭力,為企業和社會帶來巨大的經濟效益。

      噴丸相比其他表面強化工藝的優勢;表面強化處理種類多,所熱處理相比,噴丸不受材料限制;與激光噴丸等比,價格低廉;與滾壓、碾壓、擠壓等相比,噴丸不受工件形狀和尺寸的限制??傊?,噴丸因為具有高適應性、高通用性、高生產效率以及合理的設備費用、低能量要求等優點而應用廣泛。

      噴丸的發展趨勢;

      1、噴丸成型對像及設備大型化;因經濟發展需要,大型飛機、巨型輪船等大型整體結構應運而生,則需要大型噴丸設備以滿足其提升疲勞性能和可靠性需求。

      2、噴丸設備日益復雜化及噴丸成型過程智能化;智能化zui大限度地把人力從繁雜的噴丸成型工藝過程中解放出來,而同時使噴丸設備日益復雜。

      3、噴丸成型手段日趨多樣化以及可噴對象日益多元化,如激光沖擊、混合水射流噴丸等以經出現,今后更多的新方法將會被提出以滿足日益增加的市場化需求,同時噴丸技術的進步使可噴對象更加不受環境和尺寸的束縛。



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