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金属表面处理—喷丸、抛丸、喷砂
一、喷丸
喷丸使用高压风机或压缩空气作动力,~,冲击金属表面。广泛应用于金属表面的消光、去氧化皮;提高零件机械强度、抗疲劳性、耐磨性和耐腐蚀性;消除铸、锻、焊件的残余应力等。
1、表面清理功能
用喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显,动力消耗大。一般喷丸用来消除厚度不小于2~6mm的或不要求保持准确尺寸及轮廓的中型、大型金属制品以及铸、锻件上的氧化皮、铁锈、型砂及旧漆膜,是表面涂(镀)覆前段一种清理方法。
原理:当钢丸打击到工件表面(无论是喷丸或抛丸)使金属基材发生变形,由于Fe3O4和Fe2O3没有塑性,破碎后剥离,而油膜与基材一同变形,所以对有油污的工件,喷丸无法彻底清除油污。
2、喷丸强化功能
原理:当钢丸撞击金属零件表面上,宛如一个微型棒锤敲打表面,捶出小压痕或凹陷。为了形成凹陷,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应力层。最终,零件在压应力层保护下,极大程度地改善了抗疲劳强度。
如:将高速弹丸喷射到弹簧表面,使弹簧表层发生塑性变形,形成一
定而形成一定厚度的强化层,强化层内形成较高的残余应力,由于弹簧表面压应力的存在,当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力,从而提高弹簧的疲劳强度。
喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸。一般处理时,钢板在自由状态下,用高速钢丸打击钢板的表面,使其表面产生预压应力,以减少工作中钢板表面的拉应力。应力喷丸是将钢板在一定的作用力下预先弯曲,然后进行喷丸处理。
3、喷丸使用的丸的种类:铸钢丸、铸铁丸、玻璃丸
铸钢丸,硬度一般为40~50HRC,加工硬金属时,可把硬度提高到57~62HRC。铸钢丸的韧性较好,使用广泛,其使用寿命为铸铁丸的几倍。
~,喷丸强度要求越高,粒度相对加大。
4、表面清洁质量
⑴、Sa1—手工刷除清理级(或清扫级)
Sa1级处理的技术标准:工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑和残留油漆等污物;处理后表面上出现大量分别均匀的金属斑点。
⑵、Sa2—商品清理级(或工业级)
Sa2级处理的技术标准:工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物和其它外来物质(疵点除外),但疵点限定为不超过每平米表面的33%,可包括:轻微阴影;少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色;氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕,则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。
⑶、—近白清理级(或出白级)
。
:同Sa2要求前半部一样,但疵点限定为不超过每平方米表面的5%,可包括:轻微暗影;少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色;氧化皮及油漆疵点。
⑷、Sa3—白色清理级(或白色级)
Sa3级是工业上的最高处理级别,清理后的钢材表面呈完全一致的银灰色,有一定的表面粗糙度以提高图层的附着能力。
Sa3级处理的技术标准:%的阴影、疵点、锈蚀等都不得存在了。喷丸处理的工件表面为金属本色,但是由于表面为球状面,光
线部分被折射,