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喷丸强化服务

喷丸强化是一种广泛应用于工厂的表面强化工艺。它是一种冷加工工艺，利用球团撞击工件表面，植入残余压应力，提高工件的疲劳强度。广泛用于提高零件的机械强度、耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性。

喷丸强化是一种冷处理工艺，广泛用于提高长期处于高应力条件下的金属零件的抗疲劳性能，如飞机发动机压气机叶片、机体结构件、汽车传动件等。

喷丸强化是在完全可控的状态下，高速连续地喷射无数称为钢丸的小圆形介质，并将其打到零件表面，从而在表面产生残余压应力层。因为当每个钢丸击中金属部件时，它就像一根微型棒击中表面，产生小的压痕或凹痕。为了形成凹陷，金属表面必须被拉伸。在表面之下，被压缩的颗粒试图将表面恢复到原来的形状，从而形成一个高度压缩的半球。多个凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。最终，零件受到压应力层的保护，大大提高了抗疲劳性，延长了安全工作寿命。

喷丸强化的主要分类:

喷丸强化又分为喷丸强化和喷砂强化。喷丸表面处理冲击力强，清洗效果明显。然而，用喷丸处理薄板工件容易使工件变形，钢丸撞击工件表面(无论是喷丸还是喷丸)使金属基体变形。由于Fe3O4和Fe2O3没有可塑性，断裂后会剥落，油膜与基材一起变形，所以对于有油渍的工件，抛丸和喷丸处理不能完全去除油渍。在现有的工件表面处理方法中，喷砂是清洗效果最好的。

喷砂适用于对工件表面要求较高的清洗。而我国一般的喷砂设备大多是由螺旋钻、刮板、斗式提升机等原始笨重的输砂机械组成。用户需要建一个深坑，做一个防水层来安装机器。施工成本高，维护工作量和维护费用巨大，而且喷砂过程中产生的大量硅尘无法清除，严重影响操作人员的身体健康，污染环境。

喷丸强化分为一般喷丸强化和应力喷丸强化。在一般处理中，当钢板处于自由状态时，用高速钢丸撞击钢板内部，使其表面产生预压应力。为了减少工作时钢板表面的拉应力，增加使用寿命。应力喷丸强化是将钢板在一定的力作用下预弯，然后进行喷丸强化。

抛丸(磨料)有4类:铸钢抛丸、铸铁抛丸、玻璃抛丸、陶瓷抛丸;

1、铸钢抛丸

其硬度一般为40~50HRC。加工硬质金属时，硬度可提高到57~62HRC。铸钢丸韧性好，用途广泛，使用寿命是铸铁丸的几倍。

2、铸铁抛丸

其硬度为58~65HRC，脆性好，易断裂。寿命短，应用不广泛。主要用于喷丸强度要求高的场合。

3、玻璃颗粒

硬度低于前两种，主要用于不锈钢、钛、铝、镁等不允许铁污染的材料，也可用于钢丸强化后的二次加工，以去除铁污染，减少铁污染。零件的表面粗糙度。

4、陶瓷颗粒

陶瓷球团的化学成分约为67%的ZrO2、31%的SiO2和2%的al2o3基夹杂物，由熔融、雾化、干燥、圆弧和筛分制成。硬度相当于HRC57~ 63。其突出的性能是比玻璃密度高、硬度高。在20世纪80年代初，它首次用于飞机零件的强化。陶瓷球团比玻璃球团具有更高的强度、更长的使用寿命和更低的价格，并已扩展到钛合金、铝合金等有色金属的表面强化。

抛丸设备:

1.   可任意使用金属或非金属弹丸，以满足工件表面清洗的不同要求;

2.   清洗灵活性大，易于清洗复杂工件的内外表面和管件内壁，不受场地限制，设备可放置在超大工件附近;

3.设备结构相对简单，整机投资少，易损件少，维护费用低;

4.   必须配备大功率空压站。在相同清洗效果的条件下，能耗比较大;

5.   清洗表面容易受潮，容易再生锈;

6.   清洗效率低，操作人员多，劳动强度高

与喷砂的区别:

喷砂vs抛丸

喷丸强化和喷砂都是以高压空气或压缩空气为动力，高速吹出冲击工件表面，达到清洗效果，但因所选介质的不同，效果也不同。喷砂后，工件表面的污垢被清除，表面积大大增加，从而增加了工件与涂层/镀层的结合强度。

喷砂后的工件表面是金属的，但由于表面粗糙，光线被折射，所以没有金属光泽，是暗表面。

喷丸强化后，工件表面的污垢被清除，工件表面很小，不易损坏。表面积增加了。由于工件表面在加工过程中没有受到损伤，因此加工过程中产生的多余能量会导致工件基体的表面强化。

经过喷丸处理的工件表面也是金属的，但由于表面是球形的，光线被部分折射，所以工件被加工成哑光效果。

清洁质量等级

a.最彻底的清洁级别(Sa3)

清洗后的钢材表面完全均匀呈银灰色，具有一定的表面粗糙度，提高涂层的附着力;

b.非常彻底的清洁水平(Sa2.5)

清洗后的钢材表面无油脂、污垢、水垢、铁锈、腐蚀产物、氧化物和其他杂质。允许不完全清洁造成的阴影和色差，但每平方英寸至少95%以上的表面达到最彻底的清洁水平，其余只有轻微的阴影和色差;

C、清洗层次更彻底

清洗后的钢材表面无油脂、污垢、铁锈等杂质，并去除氧化皮、铁锈、旧漆，允许因铁锈、氧化皮去除不完全而产生的轻微阴影和色差。每平方英寸不超过33%;若钢表面已发生点蚀，则坑深处允许有少量铁锈和旧漆残留;

d.清洁程度不完全

彻底清洁表面，去除油脂、污垢、松散的水垢和松散的油漆，清洁后允许与基材牢固结合且无法用非常锋利的刮刀去除的水垢、铁锈、油漆和涂层留在表面。表面出现大量均匀分布的金属斑点。[3]

表面粗糙度

表面粗糙度和表面清洁度同时发生，确定适当的表面粗糙度与确定正确的清洁度要求同样重要。

表面粗糙度的作用

1)增加涂层与工件表面的实际结合面积，有利于提高涂层的结合力;

2)涂层在固化过程中会产生大量的内应力，而粗糙度的存在可以有效地消除涂层中的应力集中，防止涂层开裂;

3)表面粗糙度的存在可以支撑一部分涂料的质量，有利于消除下垂现象，特别是对于垂直涂覆的表面。

影响粗糙度的因素如下:

1)磨料的粒度、硬度、颗粒形状;

2)工件本身材质的硬度;

3)压缩空气的压力和稳定性;

4)喷嘴与工件表面的距离及喷嘴与工件表面的夹角。

与表面粗糙度有关的几个问题:

1)清洗时间的长短与表面粗糙度几乎无关;

2)喷嘴与表面的夹角会影响表面粗糙度，但在45°和90°之间变化不是很明显;

3)用大粒度磨料清洗难以清洁的表面，可以提高工作效率，但表面粗糙度会高。研究表明，粒径大于1.2mm的磨料会产生较高的粗糙度值。用小颗粒磨料对粗糙度高的表面重新清洗，可将粗糙度降低到规定要求。