那么哪些因素會(huì)影響鋼丸使用壽命呢？我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)：

鋼丸自身因素：

1.鋼丸制造方式，目前鋼丸主要以鋼絲切丸、鑄造鋼丸兩種為主，鋼絲切丸以經(jīng)過(guò)熱處理的鋼絲拉絲后裁切而成，如果工藝需要，還可以研磨成圓形，已等級(jí)分為G1、G2、G3三個(gè)型號(hào)，其具有致密性好，韌性高等特點(diǎn)，使其在使用中壽命較長(zhǎng)，一般使用壽命較鑄鋼丸高15%-30%，而且粉塵少；而鑄鋼丸以鋼水離心鑄造成形，易破損，使用壽命較鋼絲切丸短，粉塵大。

2.鋼丸材質(zhì)，一般不銹鋼丸使用壽命長(zhǎng)于普通碳鋼丸。

3.拋丸強(qiáng)度、工件硬度、拋丸室內(nèi)襯硬度，拋丸強(qiáng)度越大，鋼丸受力、受沖擊越大，會(huì)縮短鋼丸使用壽命，而工件硬度越大，鋼丸受沖擊強(qiáng)度也越大，鋼丸使用壽命縮短，理論上鋼丸拋射后在拋丸室內(nèi)板上會(huì)有反彈，如果內(nèi)板硬度太高也會(huì)縮短鋼丸壽命。

4.鋼丸在拋丸機(jī)內(nèi)部循環(huán)使用，一定會(huì)有摩擦，減少摩擦可以延長(zhǎng)金屬鋼丸使用壽命。

拋丸機(jī)和拋丸工藝設(shè)計(jì)延長(zhǎng)鋼丸壽命的方法：

1.拋丸機(jī)內(nèi)部鋼丸循環(huán)接觸部件的潤(rùn)滑、緩沖，鋼丸在拋丸機(jī)內(nèi)部會(huì)與拋丸器葉輪、分丸輪、絞龍、提升漏斗、篩網(wǎng)等諸多部位發(fā)生摩擦，在設(shè)計(jì)時(shí)可以對(duì)這些部位的內(nèi)部做好潤(rùn)滑（表面光滑）、硬度是當(dāng)軟化處理，減少鋼丸沖擊。（這部分對(duì)鋼丸實(shí)際壽命影響因子較?。?。

2.內(nèi)襯板選用合適硬度滿(mǎn)足回彈鋼丸要求基本即可，不需要特別強(qiáng)的硬度（但也不能硬度太小，否則影響鋼丸回彈次數(shù)和強(qiáng)度，影響拋丸效果）。

3.根據(jù)拋丸工件的要求，表面硬度來(lái)選擇合適的拋丸工藝，這是影響鋼丸壽命的主要因素，所以在實(shí)際拋丸方案設(shè)計(jì)中，是一定要針對(duì)具體拋丸要求（工件構(gòu)型、表面硬度、材質(zhì)、日生產(chǎn)量等）因素設(shè)計(jì)合理的拋丸工藝的，設(shè)計(jì)原則是如果按總成本最低方案設(shè)計(jì)，需要控制拋丸強(qiáng)度，選用硬度率低于工件的鋼絲切丸或者硬度與工件硬度相當(dāng)?shù)蔫T鋼丸，拋丸強(qiáng)度根據(jù)拋丸曲線(xiàn)選擇臨界點(diǎn)附近值（拋丸強(qiáng)度和拋丸時(shí)間、覆蓋率曲線(xiàn)）。

由此我們可以看到，拋丸機(jī)在拋丸過(guò)程中節(jié)省鋼丸靠的主要是拋丸工藝的合理設(shè)計(jì)，所以在采購(gòu)拋丸機(jī)時(shí)，一定要根據(jù)自身工件特點(diǎn)，選擇合適的拋丸機(jī)和拋丸工藝，這是經(jīng)濟(jì)拋丸的核心，是降本增效的有效途徑。

如果您對(duì)節(jié)約型拋丸機(jī)選擇很工藝有什么疑問(wèn)，歡迎來(lái)電溝通！

鋁是一種化學(xué)性質(zhì)活潑又被廣泛使用的工程金屬，會(huì)被用于模板、鑄造件、家裝材料、航空部件等產(chǎn)品上，這些部件在初次加工或者使用一段時(shí)間后，需要對(duì)部件表面做拋丸清理或者強(qiáng)化拋丸。

不同于其他黑色金屬，鋁合金部件因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)活潑，在拋丸過(guò)程中產(chǎn)生的大量鋁粉，而拋丸由于金屬撞擊會(huì)產(chǎn)生高溫甚至火花，進(jìn)而引發(fā)燃爆現(xiàn)象，這是一個(gè)重大潛在的安全隱患。所以針對(duì)鋁材、鋁合金部件的拋丸處理，需要做好相關(guān)的安全防護(hù)措施：

1.安裝防爆除塵器，除塵器風(fēng)機(jī)必須選用防爆風(fēng)機(jī)，避免除塵中產(chǎn)生電火花；

2.除塵器除塵風(fēng)量可以適當(dāng)調(diào)大，這樣可以避免拋丸中鋁粉的濃度過(guò)大，達(dá)到爆燃臨界值；

3.選用防爆配電柜，選用防爆配電柜，避免潛在燃爆可能；

4.通過(guò)式拋丸機(jī)、網(wǎng)帶式拋丸機(jī)等這類(lèi)非密閉拋丸機(jī)，需要做好擋丸板等防護(hù)，盡量避免鋁粉逸出，污染作業(yè)空間，成為潛在危險(xiǎn)。

目前鋁合金部件主要選用的拋丸機(jī)型號(hào)：

1.小型鋁合金鑄件、鍛件，一般選擇履帶式拋丸機(jī)、滾筒式拋丸機(jī)；

2.中型鋁合金鑄造件，一般選用網(wǎng)帶式拋丸機(jī)、吊鉤式拋丸機(jī)；

3.大型鋁合金鑄造件、鍛造件一般選用吊鉤式拋丸機(jī)、臺(tái)車(chē)式拋丸機(jī)；

4.長(zhǎng)條形鋁合金件一般選用輥道通過(guò)式拋丸機(jī)、懸梁通過(guò)式拋丸機(jī)。

鋁合金件拋丸處理的具體方案，一般參照工件的構(gòu)型、大小、產(chǎn)量、拋丸清理等級(jí)等諸多因素來(lái)選擇合適的拋丸機(jī)設(shè)備、丸料、拋丸強(qiáng)度等。

如有更多需要或者疑問(wèn)，請(qǐng)聯(lián)系我們進(jìn)一步了解！

網(wǎng)帶式拋丸機(jī)主要用于剎車(chē)碟片、鑄造殼體、小型結(jié)構(gòu)件等一系列小型工件的表面拋丸清理，這種拋丸清理機(jī)方案，無(wú)地坑設(shè)計(jì)，設(shè)備的安裝施工靈活，如果設(shè)計(jì)有自動(dòng)上下料設(shè)備 ，則網(wǎng)帶拋丸機(jī)具有極高的自動(dòng)化性能，是組建自動(dòng)化拋丸清理線(xiàn)的理想設(shè)備。

網(wǎng)帶通過(guò)式拋丸機(jī)對(duì)鋼材、鋼板、鑄造件表面的毛刺、氧化層、焊接縫等具有極強(qiáng)的清理效果，拋丸后表面清潔、可以獲得合適的表面粗糙度，為后續(xù)防腐涂裝做準(zhǔn)備，我司設(shè)計(jì)的網(wǎng)帶式拋丸機(jī)，采用網(wǎng)帶通過(guò)，并在拋丸室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)改變工件位置，使各個(gè)角度充分暴露在拋丸下，完成拋丸清理，而各個(gè)工件間保持距離，不會(huì)發(fā)生磕碰現(xiàn)象。

網(wǎng)帶式拋丸機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1. 采用CAD設(shè)計(jì)框架，精準(zhǔn)高效，同時(shí)采用有限元分析軟件，三維仿真實(shí)驗(yàn)，獲取合理的拋丸工藝技術(shù)方案；
2. 采取2-8臺(tái)的高效拋丸器設(shè)計(jì)方案，拋丸效率高，角度穩(wěn)定，震動(dòng)小拋丸角度穩(wěn)定；
3. 設(shè)計(jì)有高厚度護(hù)板，特殊分丸輪，鋼丸、不銹鋼丸拋丸利用率高；
4. 拋丸設(shè)備采用高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性抗疲勞高錳鋼，強(qiáng)度高、震動(dòng)小，壽命長(zhǎng)；
5. 拋丸室前后設(shè)計(jì)由專(zhuān)業(yè)擋丸裝置，防止鋼丸飛濺，有效回收鋼丸的設(shè)備；
6. 可以控制拋丸器開(kāi)啟數(shù)量，根據(jù)具體拋丸工藝需要，開(kāi)啟合適的拋丸器減少浪費(fèi)。

專(zhuān)業(yè)網(wǎng)帶式拋丸機(jī)設(shè)計(jì)解決方案、拋丸清理技術(shù)方案服務(wù)商，為您提供一站式拋丸服務(wù)，歡迎咨詢(xún)或來(lái)廠(chǎng)參觀考察。

為了對(duì)一些發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、車(chē)鉤鉤體等部件的表面驚醒拋丸清理，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種積方懸鏈通過(guò)式拋丸清理機(jī)，這種清理機(jī)批次拋丸清理數(shù)量大，效率高，下面我們就積放懸鏈?zhǔn)?span id="yfeck8z" class="wpcom_keyword_link">拋丸機(jī)的設(shè)計(jì)和使用做介紹。

1概述

1.1總 體 布 置

拋 丸室采用 6個(gè) Q063RKA型拋丸器 ，分成 2組垂直布 置，形成2個(gè)拋丸工位。小車(chē)共 14臺(tái)，每臺(tái)小車(chē)設(shè) 1個(gè)工件吊鉤。

1.2 自 動(dòng) 工 作 過(guò) 程

將 手 動(dòng) / 自 動(dòng) 按 扭 打 到 自 動(dòng) ，按 動(dòng) 自 動(dòng) 開(kāi) 啟 按 鈕 。 風(fēng) 機(jī) 自動(dòng)啟動(dòng) ，彈丸循環(huán)系統(tǒng) (分離 ，提升 ，螺旋輸送 )依次 間隔 5 秒 鐘 自 動(dòng) 開(kāi) 起 來(lái) ，1 至 拋 丸 器 依 次 自 動(dòng) 啟 動(dòng) (為 了 不 頻 繁 的 啟 動(dòng) 和 停 止 拋 丸 器 ，拋 丸 器 設(shè) 置 成 一 直 打 開(kāi) ，有 無(wú) 工 件時(shí)只啟動(dòng)和停止供丸閘)，準(zhǔn)備工作完畢。每次進(jìn) 2個(gè)小車(chē)， 出 2個(gè)小車(chē) 。若停止工作 ，按下“自動(dòng)停止 ”按鈕 ，整機(jī)將按 照開(kāi)機(jī)順序反 向 自動(dòng)延時(shí)停 止。

操作者在裝卸臺(tái)將工件掛上吊鉤，掛好工件后按動(dòng)放 行按鈕即可。

1 .3 主 要 參 數(shù)

生產(chǎn)能力 :2鉤 /4分鐘 ; 吊鉤數(shù)量 :14個(gè) ; 單鉤載 重 :0.5T; 單臺(tái)拋丸器拋丸量:270 kg/min; 拋丸器數(shù)量:6個(gè); 除塵系統(tǒng)總風(fēng)量:2 4 0 0 0 m 3/h ;

2 工作原理與結(jié)構(gòu)特征

本 機(jī) 主 要 由 拋 丸 清 理 室 體 、懸 鏈 輸 送 機(jī) 、 自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 、提 升 機(jī) 、丸料 循 環(huán) 凈 化 系 統(tǒng) 、拋 丸 器 、除 塵 系 統(tǒng) 、電 氣 控 制 等 部 分 組 成 。

 2.1室 體

室 體 系 焊 接 結(jié) 構(gòu) 。 室 內(nèi) 用 高 錳 護(hù) 板 防 護(hù) ，拋 丸 器 對(duì) 側(cè) 設(shè) 有 耐 磨 鑄鋼護(hù)板防護(hù)。室頂通道采用多層膠板密封 ，粉塵 由室頂側(cè)除塵 口 至除塵設(shè)備凈化處理 。

2.2 懸 掛 輸 送 系 統(tǒng)

工件輸送機(jī)構(gòu)采用積放鏈?zhǔn)綉益溳斔蜋C(jī) 。由行星擺線(xiàn) 減速器機(jī) 構(gòu) 連 續(xù) 驅(qū) 動(dòng) ，實(shí) 現(xiàn) 工 件 的 步 進(jìn) 運(yùn) 動(dòng) 。工 作 時(shí) ，通 過(guò) 調(diào) 整 漲 緊 裝 置 上 的 螺母來(lái)調(diào)整鏈條的松緊程度。漲緊裝置由接頭活動(dòng)軌、鏈輪組、小車(chē) 框架及重錘等部分組成 。有利于鏈條的安裝并補(bǔ)償在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中因 磨損使鏈條節(jié)距增長(zhǎng)的影響，以保持鏈條的漲緊狀態(tài)，漲緊裝置配 重體 的重力作用 ，實(shí)現(xiàn)積放鏈 自動(dòng)漲 緊之 目的。

2 .3 供 丸 系 統(tǒng)

通過(guò)斗式提升機(jī) ，將丸砂混合物從底部輸送到清理機(jī)頂部的分 離器里 ，經(jīng)過(guò)先進(jìn)三級(jí)滿(mǎn)幕簾式丸渣分離器實(shí)現(xiàn)丸 、塵分離。磁風(fēng)選 分離器 主要 由螺旋滾筒篩 ，分離殼體 ，一級(jí)磁選滾筒 ，二級(jí)磁選 滾筒組成 ，分離效率 >I99.5%，如圖 1。
磁 風(fēng)選 分離器的工作原理是 :從斗式提升機(jī)提 上的丸砂混 合物 ，由螺旋輸送 器送人滾筒篩 ，在滾筒篩 內(nèi)外螺旋 的推動(dòng)下 ，丸砂經(jīng) 篩 網(wǎng)孔在分離 區(qū)內(nèi)流幕狀 落下進(jìn)入一級(jí)磁選滾筒 ;大塊物料 由內(nèi)螺 旋推送 直接送人廢料管排出。流幕狀流下 的丸砂混合 物在下落過(guò)程中，部分灰塵被風(fēng)吸走，丸被滾筒吸住隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶到無(wú)磁區(qū)下落， 在下落過(guò)程中，較細(xì)小的丸被風(fēng)吸到管口排出，循環(huán)使用的丸落到 儲(chǔ)丸倉(cāng) ，供拋丸使用 ;經(jīng)一級(jí)磁選滾筒未被 吸住 丸砂經(jīng)舌板 落N(xiāo)- 級(jí)磁選滾筒 ，砂 自然落下進(jìn)入管 口排 出，丸被滾筒 吸住 ，隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) 到無(wú)磁區(qū)落下至管 口回用 。通過(guò)調(diào)節(jié) 兩個(gè)永磁滾筒的磁場(chǎng)方向和調(diào) 節(jié)板的伸出長(zhǎng)度 ，或調(diào)節(jié)各個(gè) 永磁滾筒 上的調(diào)節(jié)板偏離滾筒 中心 的距離以獲得滿(mǎn)意的清理效果。

2 .4 拋 丸 器

拋 丸器是 由葉輪 、葉片 、分 丸輪 、定向套 、主軸等 主要零部件 組成，他的工作原理是，當(dāng)拋丸輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，流入拋丸器的鋼丸，在葉輪帶動(dòng)下，高速離心運(yùn)動(dòng)，由定向套窗口拋出，經(jīng)葉片加速后拋向工件達(dá)到清理之目的。從拋 丸器拋 出的彈丸束方 向是 由定 向套來(lái) 調(diào)節(jié)的 ，它可改變彈丸 拋 射 位 置 ，如 圖 2 。

2.5 除 塵 系 統(tǒng)

采 用 主 風(fēng) 機(jī) 型 號(hào) :4—7~m 12o左 90。 風(fēng) 量 :2 2206—27 757m /h， 風(fēng) 壓 :4179 — 4028Pa， FD 620 布 袋 除 塵 器 。

2.6 電 控 系 統(tǒng)
電 氣 部 分 采 用 三 相 四 線(xiàn) 制 供 電 方 式 ，采 用 西 門(mén) 子 PLC 機(jī) 作 全 過(guò)

程 控 制 ，全 機(jī) 分 為 手 動(dòng) 和 自 動(dòng) 兩 種 工 作 方 式 。 為 了 檢 測(cè) 丸 料 循 環(huán) 系 統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況 ，在各相關(guān)處均設(shè)有檢測(cè)開(kāi)關(guān) ，隨時(shí)檢查運(yùn)轉(zhuǎn)情況 ，以防 丸 料 堵 塞 ;若 有 故 障 ，隨 時(shí) 報(bào) 警 ，并 切 斷 供 丸 回 路 ，以 防 止 事 故 擴(kuò) 大 。 在總操作臺(tái)處設(shè)有事故急停開(kāi)關(guān)，以保證設(shè)備及人身安全。電器元 件集 中裝設(shè) 在二 臺(tái)電氣柜和一 臺(tái)控制臺(tái) 內(nèi)，以便 于操作 和維修 。丸 料循環(huán)系統(tǒng)由傳感器進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障自檢與提示功能。

3結(jié)論

該 機(jī) 可 用 于 對(duì) 車(chē) 鉤 鉤 體 、鉤 舌 表 面 進(jìn) 行 清 理 ，亦 可 片J于 對(duì) 其 它 工 件 (尺 寸 小 于 1100″1100)的 拋 丸 清 理 ，使 用 表 明 ，具 有 下 述 優(yōu) 點(diǎn) :

3.1采用大拋丸量 (Q063RKA)、高拋射速度 的懸 臂離心式 拋丸 器 ，能顯著地清理效率 、獲得滿(mǎn)意的清理質(zhì)量 ;

3.2采用雙工位工作方式 ，并配有工件檢測(cè)裝置 ，達(dá)到 吊鉤上 “有工件拋 ，無(wú)工件不拋 ”的 目的。

3_3密封性好。拋 丸過(guò)程 中無(wú)飛丸 ，近在咫尺 的墻壁 、玻璃無(wú)一 彈痕 ，大大的改善 了作業(yè)環(huán)境 。

3.4 采 用 了 先 進(jìn) 的 電 控 技 術(shù) ，連 鎖 可 靠 、運(yùn) 行 平 穩(wěn) 、維 修 方 便

專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)積方式、懸鏈拋丸機(jī)，拋丸技術(shù)方案成熟穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，歡迎咨詢(xún)了解。

鑄鋁件因其鑄造工藝性能好、耐腐蝕等特性，被廣 泛應(yīng)用于航空航 天制造業(yè) ，汽車(chē)行業(yè) ，發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè) ，水泵 、油泵制造業(yè)等。鑄鋁件一般加工部位都 比較少 ， 大部分以鑄態(tài)表面形式應(yīng)用到裝備中。但是，無(wú)論是一 般鑄造 ，還是經(jīng)過(guò)精鑄后的鑄鋁件 ，其表面都需要進(jìn)行 清理才能使用。實(shí)驗(yàn)證 明，用拋丸清理 的方法可以徹底 清除掉鑄鋁件表面的附著物，并且通過(guò)彈丸的拋打 ，可使工件的表面組織細(xì)化、均勻 ，提高表面質(zhì)量。一直以 來(lái) ，都是用常規(guī)的清理設(shè)備對(duì)鑄鋁件進(jìn)行拋丸清理 ，并 沒(méi)有針對(duì)鑄鋁件特性而研發(fā)專(zhuān)用清理設(shè)備。這樣，對(duì)于 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鋁件來(lái)說(shuō)會(huì)存在拋丸死角，而且生產(chǎn)效 率也不高。

研發(fā)人員根據(jù)鑄鋁 件的特性，結(jié)合懸鏈?zhǔn)?span id="crqnmli" class="wpcom_tag_link">拋丸清理機(jī)生產(chǎn)率高、吊鉤懸掛 清理不碰傷工件等特點(diǎn)，研制開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)門(mén)用于清理鑄鋁件 的新型懸鏈?zhǔn)?span id="csrzpnm" class="wpcom_keyword_link">拋丸清理機(jī) 。該設(shè)備特別設(shè)置 了六個(gè)拋丸清理工位 ，每個(gè)工位上設(shè)置兩 臺(tái)特殊拋丸 器，因?yàn)橐_(dá)到對(duì)工件的光飾效果，需向磨料(彈丸)中 加入鋁粉或是鎂粉，所以?huà)佂杵饕哂刑厥獾拿芊饨Y(jié) 構(gòu)。該機(jī)設(shè)置了六個(gè)工位對(duì)掛在工裝上的眾多工件進(jìn) 行 清 理 ，生 產(chǎn) 率 最 高 可 達(dá) 50 0 0 件 /h，這 是 史 無(wú) 前 例 的 。

1 功能概述?

該設(shè)備采用大拋丸量、曲線(xiàn)葉片拋丸器，對(duì)在拋射區(qū)內(nèi)掛在工裝上自轉(zhuǎn)的眾多鑄鋁件進(jìn)行全面徹底的拋 丸清理，得到光滑、細(xì)密、均勻的理想表面。同時(shí)在彈丸 中加入鋁粉或是鎂粉等光飾材料 ，這些粉末大部分會(huì) 吸附在彈丸的表面 ，在彈丸打擊工件的同時(shí) ，起 到對(duì)工件光飾的效果。經(jīng)過(guò)拋丸光飾的工件外表面十分美觀， 表 面 清 潔 度 達(dá) 到 A — B 級(jí) ， 表 面 清 理 等 級(jí) 達(dá) 到 S a 2 ~ 2 .5 級(jí)，同時(shí)還提升了工件的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)了工件的使用 壽命。

2 主要技術(shù)規(guī)格

清理工件最大尺寸(帶工裝):e1000mmx1200mm; 單 鉤 工 件 最 大 重 量 :500kg;
拋 丸 器 :型 號(hào) :Q063

數(shù) 量 :12 總拋丸量:12x250kg/min 總功率:12xl5kW;

彈 丸 循 環(huán) 系 統(tǒng) :數(shù) 量 :2 套
循 環(huán) 量 :2x9Ot/h ;

懸鏈輸送機(jī) :鏈速:1一lOm/min(無(wú)級(jí)變頻調(diào)速) 功 率 :4kW

鏈 長(zhǎng) :約 50m ;

清理等級(jí):GB8923-88 A—B Sa2.5; 總 風(fēng) 量 :44000m /h;

設(shè) 備 總 功 率 : 350kW 。

3 設(shè)備的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該設(shè)備主要 由拋丸清理室體(2個(gè) )、密封輔室 (2個(gè) )、平 臺(tái) (2 個(gè) ) 、除 塵 系 統(tǒng) (1 套 ) 、懸 鏈 輸 送 系 統(tǒng) ( 1 套 )、拋 丸 器 (12 臺(tái) )、自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) (2 套 )、地 基 、底 部 螺 旋 輸送器 (4套 )、提升機(jī)(2套 )、分離器(2套 )、電氣控制 等 部 分 組 成 (圖 1)。

3.1 拋 丸 清 理 室

兩個(gè)左右對(duì)稱(chēng)的拋丸清理室組裝在一起，兩端各連接密封輔室。拋丸室兩端設(shè)氣動(dòng)大門(mén)，當(dāng)工件在拋丸室內(nèi)進(jìn)行拋丸清理時(shí)，大門(mén)關(guān)閉，有效防止彈丸及粉塵的 逸 出 。為 保 證 彈 丸 能 有 效 地 拋 射 到 清 理 工 件 表 面 上 ，室體一側(cè)裝有6個(gè)工位、12臺(tái)不同位置的拋丸器。室內(nèi) 有 高 強(qiáng) 度 、高 耐 磨 性 的 ZGMn13護(hù) 板 防 護(hù) ，以 保 護(hù) 各壁板不受磨損。為防止丸塵外溢，室頂“u”形通道采用多層膠板密封，粉塵由室體側(cè)面上方的排塵口至除塵設(shè)備凈化處理。

3.2 拋丸器

該設(shè)備選用 12臺(tái)單圓盤(pán) 曲線(xiàn)葉片拋丸器 ，每個(gè)拋丸工位設(shè)置兩臺(tái)拋丸器 ，利用先進(jìn)的微機(jī)模擬系統(tǒng)模擬出對(duì)工件的拋丸清理過(guò)程,得到最件拋射角度。該拋丸器由葉輪、葉片、分丸輪、定向套、主軸、殼體等主要零部件組成(結(jié)構(gòu)剖面圖如圖2)。使用曲線(xiàn)葉片拋射速度比較高,一般可達(dá)83m/s。葉輪轉(zhuǎn)速一般可達(dá)到2350r/min,比直線(xiàn)葉片拋丸器拋射速度高15%左右,可縮短對(duì)工件的清理時(shí)間,進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。采用單圓盤(pán)葉輪,用葉片銷(xiāo)、彈簧卡固定葉片,拋射帶比較寬且集中,拋丸均勻。

另外,為達(dá)到對(duì)工件的光飾效果,需向彈丸中加入鋁粉或是鎂鋁,這樣對(duì)主軸軸承的密封就提出了很高的要求。為此,研發(fā)人員特別設(shè)計(jì)了一種特殊的迷宮密封裝置,不僅可以有效地防止粉塵的侵入,而且特殊的導(dǎo)油結(jié)構(gòu) 可以隨時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn) 滑及散熱 ，有效控制軸承溫升。

?3.3 懸 鏈 輸 送 系 統(tǒng)

懸鏈 系統(tǒng) 由吊鉤 、懸鏈 驅(qū)動(dòng)裝置 、PX 160 模 鍛 鏈 、 漲 緊 裝 置 等 組成 。 本 系 統(tǒng) 是 工 件 的 輸 送 部 件 ，負(fù) 責(zé)將工件從室體外輸送至拋丸區(qū)，在拋丸 區(qū)中問(wèn) 由 自轉(zhuǎn)減速裝 置帶動(dòng) ，使工件進(jìn)行原地 自轉(zhuǎn) ，達(dá)到對(duì)工件的各個(gè)表面進(jìn)行 全面清理的目的，工件拋丸處理后再由本系統(tǒng)輸送至 室體 外卸件 。

3.4 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

本設(shè)備設(shè)有兩套 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ，每套 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 由減速機(jī) 、支 架 、主 動(dòng) 鏈 輪 、鏈 條 、漲 緊 彈 簧 、支 撐 滾 輪 等 組 成 (如 圖 3)。每 套 自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 上 設(shè) 置 三 個(gè) 自 轉(zhuǎn) 工 位 。工 作 過(guò) 程中，當(dāng)負(fù)載吊鉤到達(dá)室體內(nèi)拋射工位時(shí)，吊鉤上部的 鏈輪便與自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的著鏈條相嚙合，實(shí)現(xiàn)吊鉤自轉(zhuǎn) ，對(duì)工裝上的眾多工件進(jìn)行全面的清理 、光飾 。

3.5 丸料循環(huán)凈化系統(tǒng)

丸料循環(huán)系統(tǒng)包含 以下各部件 :提升機(jī) 、分離器 、 螺旋輸送器 、丸料控制系統(tǒng) 、拋丸器等 。從斗式提升機(jī) 流 入 的 丸 、渣 、塵 混 合 物 ，由 分 離 器 螺 旋 送 到 分 離 器 ，并 被分離器螺旋沿分離器均布，然后通過(guò)分離器重錘的 調(diào)節(jié) ，呈流幕狀均勻流至丸料倉(cāng) ，丸料倉(cāng)的彈丸經(jīng)供丸 閘門(mén)進(jìn)入拋丸器 ，拋丸后的丸 、渣 、塵混合物經(jīng)清理室 、 螺旋輸送器進(jìn)入提升機(jī) ，提升機(jī)再提至分離器進(jìn)行分 離，依次循環(huán)使用。

3.6 除塵系統(tǒng)

除塵系統(tǒng)由一級(jí)塵 降室、二級(jí)旋風(fēng)除塵器 、三級(jí)濾筒 除 塵 器 、離 心 式 高 壓 風(fēng) 機(jī) 、管 道 、排 塵 煙 囪 等 組 成 。 . 拋丸清理時(shí)產(chǎn)生的含塵氣流經(jīng)過(guò)一級(jí)沉降室和連 接管進(jìn)人二級(jí)旋風(fēng)體除塵器、然后進(jìn)入濾筒除塵器 ，含 塵氣流經(jīng)濾筒過(guò)濾后(除塵效率不低于 99.9%)經(jīng)過(guò)離 心式通風(fēng)機(jī)排 入煙囪進(jìn)行高空排放 ，排放粉塵濃度 100rng/m ，符 合 國(guó) 家 環(huán) 保 局 規(guī) 定 的 行 業(yè) 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 。 另 外 ，因?yàn)樵撛O(shè)備的磨料(彈丸 )中加入了光飾作用的粉 末，在清理過(guò)程中會(huì)有一部分粉末被抽風(fēng)機(jī)吸到濾筒 除塵器中，為了防止粉末集中產(chǎn)生危險(xiǎn)，在除塵器上特 別 設(shè) 置 了 差 壓 控 制 器 ，粉 末 吸 附 過(guò) 多 時(shí) 會(huì) 自 動(dòng) 報(bào) 警 ，采取清灰措施。

4 工藝流程?

將待清理的工件裝在工裝上，在吊具的吊裝下進(jìn)入拋丸清理室，當(dāng)進(jìn)入拋丸清理區(qū)后停止 ，拋丸室大門(mén)關(guān) 閉 ，工 件 在 自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 的 驅(qū) 動(dòng) 下 自 轉(zhuǎn) ，同 時(shí) 拋 丸 器 對(duì) 工 件進(jìn)行拋丸清理 、光飾 ，清理完畢后 ，大 門(mén)開(kāi)啟 ，工件運(yùn)出室外卸件。本設(shè)備設(shè)置五組，共 30個(gè)吊鉤裝置，當(dāng)一 組 (6 個(gè) )吊 鉤 在 清 理 室 進(jìn) 行 清 理 的 過(guò) 程 中 ，其 它 吊 鉤 可進(jìn)行工件的裝卸。其工藝流程為:裝零件一拋丸清 理一卸零件一裝零件。

本 設(shè) 備 采 用 可 編 程 控 制 器 (PLC)控 制 ，預(yù) 留 10% 輸入輸出點(diǎn)。整套系統(tǒng)可自動(dòng)操作，也可手動(dòng)控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目的研發(fā)為鑄鋁件提供了先進(jìn)、高效、環(huán)保的表面清理光飾設(shè)備 ，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)鑄鋁件進(jìn)行一次性徹底 清 理 的 同 時(shí) 對(duì) 工 件 表 面 進(jìn) 行 光 飾 的 雙 重 功 能 。并 且 ，采 用六個(gè)清理工位，生產(chǎn)率極高 ，是傳統(tǒng)懸鏈?zhǔn)綊伹謇頇C(jī) (最 大 到 3 工 位 )無(wú) 可 企 及 的 。

在電弧熱噴涂防腐作業(yè)中，需要對(duì)工件噴砂除銹處理。

1.1 電弧熱噴涂長(zhǎng)效防腐施工工藝流程

工件預(yù)處理一噴砂除銹 清吹一 噴涂金屬 涂層一刷涂封閉涂層一成品檢驗(yàn)

1.2 噴砂除銹施工要點(diǎn) (1)磨料要求有棱角、清潔、干燥 、沒(méi)有油污。 (2)噴 射 處 理 所 用 的 壓 縮 空 氣 經(jīng) 過(guò) 冷 卻 裝 置

及油水分離器處理 ，以保證壓縮 空氣的干燥 、無(wú) 油 。 壓 縮 空 氣 壓 力 為 0.7MPa。

(3)噴嘴到基體金屬表面保持 10~30mm的 距離。

(4)噴嘴的孔口直徑由于磨損而增大，當(dāng)其 直徑增大 25%時(shí)需更換。

(5 ) 噴 射 方 向 與 基 體 金 屬 表 面 法 線(xiàn) 的 夾 角 控 制在 15。~30o范圍內(nèi)。

(6)噴 砂 設(shè) 備 盡 量 接 近 工 件 ，以 減 少 管 路 長(zhǎng) 度和壓力損失 ，避免過(guò)多的管道磨損，也便于施工 人員相互 聯(lián) 系。

(7 ) 表 面 預(yù) 處 理 后 ，用 干 燥 、無(wú) 油 的 壓 縮 空 氣 清 除 浮 塵 和 碎 屑 ，清 理 后 的 表 面 不 得 用 手 觸 摸 。

(8)涂 裝 前 如 發(fā) 現(xiàn) 基 體 金 屬 表 面 被 污 染 或 返 銹，必須重新進(jìn)行處理。

2 噴砂除銹施工過(guò)程中粉塵防護(hù)措施

傳統(tǒng)的噴砂除銹施工易產(chǎn)生大量的成分為鋼 材表面的氧化皮 ，浮銹 、噴砂砂料等粉塵 ，嚴(yán)重污 染 了施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊地區(qū)的環(huán)境 ，影響施工人員 的 身 體 健 康 。為 此 ，江 蘇 華 美 工 程 公 司 領(lǐng) 導(dǎo) 和 工 程 技術(shù)人員通過(guò)分析研究，改進(jìn)噴砂除銹施工工藝 ， 通過(guò)采取相應(yīng)的防護(hù)措施 、改造防腐車(chē)間 、改進(jìn)粉 塵回收設(shè)備，減少和降低了粉塵的產(chǎn)生，在實(shí)際施 工中取得了一定的實(shí)際效果 。

2.1 減 少 粉 塵 的 產(chǎn) 生 量

傳統(tǒng)的噴砂除銹工藝采用的噴砂砂料為黃沙 或石英砂 ，在噴砂過(guò)程 中:黃沙和石英砂容易破 碎 ，粉塵產(chǎn)生量大 ;重復(fù)使用率低 ，只能重復(fù)使用 3次 ;黃沙或石英砂噴涂效率低 ，效果相對(duì)較差。

針對(duì)這些缺陷 ，我們首先在砂料上進(jìn)行改進(jìn) ， 選用鋼砂 G25作為噴砂砂料后，明顯減少了粉塵

的 產(chǎn) 生 量 ;鋼 砂 G25 硬 度 高 ，塑 性 好 ，不 易 破 碎 ， 可 回 收 重 復(fù) 多 次 使 用 (6 次 )，實(shí) 現(xiàn) 了 節(jié) 能 環(huán) 保 ;而 且鋼砂G25顆粒質(zhì)量大，沖擊力大，能較好的消 除鋼材機(jī)體內(nèi)應(yīng)力，起到一定的時(shí)效處理作用，提 高了鋼材材質(zhì)。

2.2 增加 噴砂 車(chē)間通風(fēng) 量和通 風(fēng) 方式

噴 砂 車(chē) 間 外 形 尺 寸 為 寬 5 .5 m ， 高 4 m ， 長(zhǎng) 13.5m ， 傳 統(tǒng) 的 壓 入 式 通 風(fēng) 方 式 容 易 造 成 通 風(fēng) 風(fēng) 流和噴砂風(fēng)流相互干擾 ，致使風(fēng)流紊亂 ，容易揚(yáng)起

粉塵 ，妨礙操作工的視線(xiàn) ，威脅著操作工 的安全 ; 容易出現(xiàn)漏噴現(xiàn)象，造成返工處理。

因此 ，通風(fēng)方式由原來(lái)壓入式通風(fēng)改為抽出 式通風(fēng) ，一方面加大通風(fēng)機(jī)通風(fēng)量 ，另一方面減少 了風(fēng)流之間的相互干擾 ，使新風(fēng)流源源不斷的帶走 粉 塵 ，保 證 通 風(fēng) 效 果 。

2.3 改造噴砂車(chē)間

由于鋼砂 沖擊力大 ，對(duì)墻壁有破壞作用 ，因此，在噴砂車(chē)間墻壁上懸掛厚度為 30mm的膠皮 ，有效保護(hù)了墻壁 ，保證 了噴砂棚的穩(wěn) 固，確保了施工安全。

將原 噴砂棚人 口鐵門(mén)改造 為塑料懸掛門(mén)簾 ， 使每條塑料門(mén)簾相互疊壓 1/3寬度，既擋住了鋼 砂進(jìn)出，又保證了新風(fēng)流的進(jìn)入 ，增加噴砂車(chē)間的 亮度 ，也有效保護(hù)了室外施工人員的安全。

2.4 更改空氣和砂料的混合比

根 據(jù) 多 年 的 施 工 經(jīng) 驗(yàn) ， 在 噴 砂 除 銹 施 工 過(guò) 程中，改進(jìn)噴砂時(shí)空氣和砂料的混合比，提高噴砂效 率，盡量減少鋼砂使用量 ，提高粉塵產(chǎn)生后的回收 率。

2.5 改造粉塵回收設(shè)備

對(duì)噴砂車(chē)間的粉塵回收設(shè)備進(jìn)行如下改造處理：

(1)在 軸 流 式 風(fēng) 機(jī) 出 風(fēng) 口 處 增 加 90。彎 頭 ，將 風(fēng)流引入室外出風(fēng)口下方的水池中，利用風(fēng)流的 沖擊力所濺起的水花吸收粉塵 ，粉塵濕潤(rùn)后沉淀至池底。

（2）在水池的上方安裝上口小下口大的錐形出風(fēng)口，在出風(fēng)口處用圓形風(fēng)筒加高，在最高處加圓錐形防雨帽，保證抽風(fēng)效果。

(3)為 保 證 濕 式 除 塵 效 果 的 穩(wěn) 定 性 ，在 水 池中 部 架 設(shè) 溢 水 口 ，保 證 水 池 內(nèi) 水 位 高 度 ，使 水 壓 對(duì)彎頭處出風(fēng)口的壓力恒定 ，從而保證濺起 的水 花穩(wěn)定吸收粉塵。

(4)在 水 池 底 部 開(kāi) 放 水 口 ，有 利 于 沉 淀 粉 塵 的清理 。

(5)軸流式風(fēng)機(jī)人風(fēng) 口處增加密 目鋼篩網(wǎng) ， 防止鋼砂的吸入 ，減少鋼砂浪費(fèi)。

噴砂車(chē)間粉塵回收設(shè)備改造示意圖如圖 l所 示 。

3 綜合效益分析

新噴砂除銹工藝減少和降低了粉塵的產(chǎn)生 ， 減少 了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和周 圍環(huán)境的破壞 ，實(shí)現(xiàn)了環(huán) 保 ，有效保證 了職工和周?chē)用竦纳眢w健康。

新噴砂除銹工藝提高了生產(chǎn)效率 ，降低了職 工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了噴砂砂料，提高了噴砂砂料的 利 用 率 ，實(shí) 現(xiàn) 了 節(jié) 能 ，充 分 與 創(chuàng) 建 節(jié) 約 型 企 業(yè) 相 結(jié) 合 ，促 進(jìn) 企 業(yè) 又 好 又 快 的 發(fā) 展 。

4 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)以上對(duì)施工工藝及施工設(shè)施的改進(jìn) ，有 效提高了生產(chǎn)效率 ，減少了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和周?chē)h(huán) 境的破壞 ，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保 ，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng) 度 ，保證了安全生產(chǎn)和職工的身體健康 ，為企業(yè)的強(qiáng)壯發(fā)展鋪墊了基石。

1 引言

拋丸機(jī)通過(guò)一種或多種砂料來(lái)打擊金屬的表面，消除金屬表面的一些附著物 , 如鐵銹 ,防止銹蝕 改善外觀 從而提高產(chǎn)品質(zhì)量 拋丸介質(zhì)可以是各種規(guī)格的砂、 碳化硅顆粒、 小鋼球等。

拋丸機(jī)拋出的鋼砂通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn), 打擊到物體的表面, 去 除工件表面銹蝕。 拋噴丸清理技術(shù)的發(fā)展歷程如同其他行 業(yè)技術(shù)的發(fā)展一樣 , 經(jīng)歷 了從仿制到 自行開(kāi)發(fā)至快速發(fā)展 的一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。 第一臺(tái)拋丸機(jī)制成于上世紀(jì) 年代 , 我國(guó)在 年代初設(shè)計(jì)生產(chǎn)了一臺(tái) 滾筒式拋丸清理 機(jī)。 現(xiàn)階段, 相繼出現(xiàn)了形式多樣的清理機(jī), 如通過(guò)式拋丸清理機(jī)、 轉(zhuǎn)臺(tái)式清理機(jī)、 吊鉤式清理機(jī)、 履帶式清理機(jī)、 滾筒式清理機(jī)、 鏈?zhǔn)角謇頇C(jī)、 噴丸式拋丸清理機(jī)等, 在技 術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上主要是結(jié)合新技術(shù) 如先進(jìn) 的虛擬制造技術(shù)、 機(jī)器人技術(shù) 、 使用新材料 如使用新材料解 決耐磨 問(wèn)題 并與計(jì)算機(jī)技術(shù) 如軟件開(kāi)發(fā) 結(jié)合 , 從而實(shí)現(xiàn)拋丸機(jī)的 智能化、 電子化及紅外遠(yuǎn)距離控制 , 實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化清理 。

目前 , 中國(guó)已經(jīng)有很多拋丸設(shè)備專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家 , 經(jīng)過(guò)多年的研發(fā) , 拋丸技術(shù)與裝備日臻完善 , 性能不斷提高, 應(yīng)用范圍已從單純的鑄造業(yè)表面清理擴(kuò)大到冶金礦山、 機(jī) 械制造 、 汽車(chē)拖拉機(jī) 、 兵器制造 、 輕紡機(jī)械 、 船舶車(chē)輛 、 航空宇航等不同行業(yè) , 其工藝范圍亦從鑄鍛件的表面清理 擴(kuò)展到金屬結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)化、 表面加工、 拋噴丸成形等不同 的領(lǐng)域。 拋丸機(jī)大致分為 種, 即履帶式拋丸機(jī)、 臺(tái)車(chē)式 拋丸機(jī)、 路面拋丸機(jī)、 鋼管內(nèi)壁拋丸機(jī)和吊鉤式拋丸機(jī)。

2 吊掛環(huán)軌式拋丸生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)方案

2.1工件處理要求

被拋丸處理的工件性能參數(shù)如下 工件的材質(zhì)為Q345不規(guī)則形狀, 最大尺寸為8000×3400×1600MM，工件重量6噸，生產(chǎn)效率45分鐘/掛，年清理生產(chǎn)效率2000件/年， 清理標(biāo)準(zhǔn)為SA2.5。

2.2 拋丸機(jī)選型

根據(jù)工件的性能參數(shù)對(duì)拋丸機(jī)五種類(lèi)型進(jìn)行可行性分析。

履帶式拋丸機(jī)適合用于大中型生產(chǎn)工件的表面清理及 強(qiáng)化 , 清理工件必須是單重在 以下 的鑄件 。

臺(tái)車(chē)式拋丸機(jī)主要適合中小型工件的表面清理的批量 生產(chǎn), 該設(shè)備適合于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、 齒輪、 膜片、 彈簧等的 表面處理 , 廣泛應(yīng)用于鑄造和汽車(chē)制造業(yè) , 具有生產(chǎn)效率高, 密封效果好 , 結(jié)構(gòu)緊湊 , 裝卸件方便 , 技術(shù)含量高等特點(diǎn)。

路面拋丸機(jī)利用電機(jī)驅(qū)動(dòng) , 拋丸輪在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心力和風(fēng)力 一定顆粒度的彈丸流入進(jìn)丸管時(shí) 可以控制彈丸的流量 便被加速帶入高速回轉(zhuǎn)的分丸輪中,在離心力的作下, 彈丸由分丸輪窗口拋出進(jìn)入定向套, 再經(jīng)由定向套窗口 控制丸料的拋打方向 拋出, 由高速回轉(zhuǎn)的葉片拾起 , 并沿葉片之長(zhǎng)度方向不斷加速運(yùn)動(dòng)直至拋出, 拋出的彈丸形成一定的扇型流束, 沖擊工作平面起著。

清理強(qiáng)化的作用 鋼管內(nèi)壁拋丸機(jī)采用噴丸技術(shù)來(lái)清理圓柱體的內(nèi)壁 ,它是一種新型網(wǎng)管內(nèi)壁噴丸清理機(jī) , 它主要利用壓縮空氣 作為動(dòng)力, 將彈丸加速產(chǎn)生一定的動(dòng)能, 噴打鋼瓶?jī)?nèi)壁, 當(dāng)鋼瓶定位于噴槍室時(shí), 噴槍會(huì) 自動(dòng)伸入各 自的瓶?jī)?nèi), 噴 槍在腔 內(nèi)上下移動(dòng) , 完成對(duì)瓶 內(nèi)壁全方位噴射清理 , 是氣 瓶行業(yè)選用最佳類(lèi)型 。

吊鉤式拋丸機(jī)作為拋丸清理機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型 , 最大承載 量達(dá) 公斤, 它的生產(chǎn)效率相當(dāng)高, 靈活性跨度也相 當(dāng)大 , 是 理 想 的清 理 強(qiáng) 化 設(shè) 備 , 主 要 適 用 于 各 種 中 、 大 型 鑄件、 鍛件、 焊件、 熱處理件的表面處理 , 包括易碎和形 狀不規(guī)則的工件, 它是用電動(dòng)葫蘆和軌道將工件吊掛起來(lái), 沿著軌道慢慢進(jìn)入到拋丸機(jī)中進(jìn)行拋丸的一種工藝方法 , 只要將工件的重心找好, 就能將工件平穩(wěn)的吊起, 輸送到 拋丸機(jī)中進(jìn)行拋丸, 就能滿(mǎn)足工件的性能要求。

根據(jù)我們要處理工件的特點(diǎn) , 只能采用吊鉤式拋丸機(jī) 生產(chǎn)線(xiàn)才能滿(mǎn)足工件生產(chǎn)的要求。

2.3 軌道運(yùn)行方式選擇

直線(xiàn)往返式方式是工件進(jìn)到拋丸室 , 采用原地 回轉(zhuǎn)進(jìn) 行拋丸, 工件被拋完以后, 電動(dòng)葫蘆和工件, 將沿原路返 回 。 該 軌 道 運(yùn) 行 方 式 雖 然 占地 空 間 小 , 但 由 于 第 二 個(gè) 工 件 要等上一個(gè)工件出來(lái)并卸下來(lái)后才能開(kāi)始吊掛、 運(yùn)行和拋丸, 工作效率低, 達(dá)不到 臺(tái)件 年的性能指標(biāo)要求。

環(huán)形軌道方式是指吊掛工件的軌道采用環(huán)形軌道 吊掛葫蘆采用環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆, 因?yàn)楹J在室體外運(yùn)行, 可采 用普通 的環(huán)鏈 電動(dòng)葫蘆 以減少成本 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)工件進(jìn)行拋 丸后 , 繼續(xù) 向前走 , 進(jìn)到后密封室 , 第二個(gè)工件馬上進(jìn)入拋丸室進(jìn)行拋丸, 效率上是直線(xiàn)往返方式的一倍, 所以這 種軌道方式能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)效率 環(huán)形軌道方式的缺點(diǎn)是占 地空間相應(yīng)的要大一些。

根據(jù)所處理工件的需求 , 我們認(rèn)為采用環(huán)形軌道方式能夠滿(mǎn)足處理工件效率。

2.4 拋丸機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)

拋丸機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示主要包括室體、 電器 、控制系統(tǒng)、 吊掛輸送機(jī)構(gòu) 、彈丸輸送系統(tǒng) 、電動(dòng)上下料平車(chē)、氣動(dòng)吊拉對(duì)開(kāi)門(mén)、 拋丸器 、提升機(jī) 、除塵系統(tǒng)。 為滿(mǎn)足被拋工件的技術(shù)性能要求 ,拋丸機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)參數(shù)如下。

（1）室體

根據(jù)處理工件性能參數(shù)，軌道采用環(huán)軌輸送工件，設(shè)計(jì)4個(gè)室體，分別是前密封室、拋丸室、后密封室、清理室。拋丸室的長(zhǎng)度為3m，內(nèi)部寬度4.3m，殼體采用12mm后鋼板和方管焊接結(jié)構(gòu)組成。前后密封室的長(zhǎng)度均為8.5m，內(nèi)部寬度大于4m，內(nèi)部高度大于3.6m，密封室一段與拋丸室相連，另 一 端 裝 有 氣 動(dòng) 吊拉 對(duì) 開(kāi) 門(mén) , 前 后密封室均設(shè)有安全檢修 門(mén) , 方便進(jìn)入室體 內(nèi)部進(jìn)行作業(yè) 。清理室的長(zhǎng)度為 米 內(nèi)部寬度為 米 內(nèi)部高度大于3.6m。

（2）電氣控制系統(tǒng)

電器控制系統(tǒng)采用 自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式 , 正常運(yùn)行狀態(tài)下采用 自動(dòng)控制方式 , 設(shè)備各部件按預(yù)先編好的程序進(jìn)行順序運(yùn)行 安裝調(diào)試 單個(gè)或幾個(gè)功能部件運(yùn)行 ,部件維修和試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采用手動(dòng)控制方式 。

（3）吊掛輸送機(jī)構(gòu)

環(huán)形軌道采用的工字鋼型號(hào)為 , 軌道總長(zhǎng)度大于100m，電動(dòng)葫蘆的供電及控制采用環(huán)形滑觸線(xiàn)方式 設(shè)有10 個(gè)鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和 個(gè)一次吊具 , 起吊工件的方式為兩 個(gè) 電動(dòng) 葫 蘆 同 時(shí)起 吊一 個(gè) 平 衡 梁 , 平 衡 梁 下 面 掛 工 件 。葫蘆通過(guò)平衡梁 吊裝工件后快速運(yùn)行至拋丸室 , 慢速變頻調(diào)速通過(guò)拋射區(qū) , 完成拋丸清理工作 。

（4）彈丸輸送系統(tǒng)

螺旋輸送器 由減速機(jī) , 螺旋軸 , 輸送罩 , 帶座軸承等 組成 。 螺旋軸上裝有脈沖輪 , 可檢測(cè)跟蹤螺旋的工作狀態(tài) , 一旦 出現(xiàn)堵塞不轉(zhuǎn)等故障時(shí) , 馬上將信號(hào)反饋至 , 報(bào) 警或逐步停車(chē) , 以保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

（5）電動(dòng)上下料平車(chē)

清理設(shè)備采用 電動(dòng)平車(chē)上下料 , 平車(chē)在專(zhuān)用軌道上行走 , 平車(chē)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) , 由拖鏈拖線(xiàn)提供 電源 。載重量為8噸， 平車(chē)主要 由臺(tái)面 、噸 , 臺(tái)面行走機(jī)構(gòu)等組成 , 尺寸8×2.4m。

（6）氣 動(dòng) 吊拉 對(duì) 開(kāi) 門(mén)

前密封室外段、拋丸室與清丸室之間、清丸室外段，共設(shè)有 個(gè)氣動(dòng)吊拉對(duì)開(kāi)門(mén), 兩扇大門(mén)均采用吊掛方式 ,通過(guò)滑架將門(mén)體懸掛在大門(mén)頂部的工字鋼上，門(mén)體下面設(shè)有 導(dǎo) 向輪 ,大門(mén)的開(kāi)關(guān)采用氣缸驅(qū)動(dòng)。

（7）拋丸器

葉輪體徑向跳動(dòng)≦0.15mm，面跳動(dòng)≦0.05mm，動(dòng)平衡檢測(cè)≦15N.mm，主軸承空運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)≦35°C。

（8）提升器

提升器由減速器、控制電機(jī)、上下滾筒、7層高強(qiáng)度聚酯芯傳動(dòng)帶、料斗、封閉罩殼和漲緊裝置等組成。 提升 機(jī)的下部軸上裝有脈沖輪 , 可檢測(cè)跟蹤提升機(jī)的工作狀態(tài) ,一旦 出現(xiàn)提升機(jī)皮帶松弛打滑或堵塞不轉(zhuǎn)等故障時(shí) , 馬上將信號(hào)反饋至PLC，報(bào)警或逐步停車(chē)，以保證安全運(yùn)行。

（9）除塵系統(tǒng)

設(shè)備總除塵風(fēng)量約為66000立方米/時(shí)，除塵點(diǎn)分別是除塵室、前后密封室和清理室、分離器。除塵效率為99%以上，粉塵排放濃度小于等于100mg/立方米，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由本設(shè)備導(dǎo)致的周邊粉塵濃度小于10mg/立方米，噪音小于93分貝。

3 結(jié)論

拋丸機(jī)利用拋丸器內(nèi)葉片的高速旋轉(zhuǎn)，將砂料高速拋出，打到工件表面上，去除工件表面銹蝕，改善產(chǎn)品外觀，提高產(chǎn)品質(zhì)量，本文根據(jù)待處理工件的技術(shù)性能參數(shù)，設(shè)計(jì)了一種拋丸機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)?,?該拋丸機(jī)采用吊掛環(huán)軌道運(yùn)行方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定工件的拋丸處理。

專(zhuān)業(yè)吊掛式拋丸清理機(jī)設(shè)計(jì)制造廠(chǎng)家，為您提供更優(yōu)質(zhì)的吊掛式拋丸系統(tǒng)。

噴丸設(shè)備服務(wù)：

我司專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)制造噴丸強(qiáng)化機(jī)、加壓強(qiáng)力噴丸設(shè)備，根據(jù)客戶(hù)的噴丸要求，和工件特征，定制噴丸工藝，設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)用噴丸強(qiáng)化、噴丸改性機(jī)床設(shè)備，提供全面的噴丸培訓(xùn)和售后服務(wù)。

噴丸強(qiáng)化機(jī)種類(lèi)：

• 精控機(jī)械噴丸機(jī)，通過(guò)高壓空氣，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化鋼丸沖擊工件，達(dá)到金屬表面噴丸強(qiáng)化、噴丸改性的目的；
• 激光噴丸強(qiáng)化設(shè)備，通過(guò)激光照射金屬表面涂覆層，使涂覆層氣化等離子體，而高速運(yùn)動(dòng)的等離子體在約束層（水約束）等約束下，高速?zèng)_擊金屬表面，達(dá)到噴丸強(qiáng)化的目的；
• 高壓水射流噴丸機(jī)，是一種通過(guò)高壓水流驅(qū)動(dòng)鋼丸、玻璃丸等磨料，沖擊工件表面，達(dá)到噴丸強(qiáng)化和改性目的的噴丸強(qiáng)化機(jī)床，可分為純水射流、前后混合水射流、空化水射流噴丸機(jī)；
• 液體噴丸機(jī)，通過(guò)乳化油作為介質(zhì)噴丸強(qiáng)化的設(shè)備；此外還有超聲波噴丸機(jī)、超聲速?lài)娡铏C(jī)等系列噴丸設(shè)備。

噴丸機(jī)和噴丸設(shè)備應(yīng)用種類(lèi)：

• 汽車(chē)工業(yè)噴丸機(jī)：齒輪噴丸強(qiáng)化、連桿噴丸強(qiáng)化、汽缸噴丸強(qiáng)化、彈簧噴丸強(qiáng)化、板簧、車(chē)架、扭力桿噴丸強(qiáng)化設(shè)備等，均為汽車(chē)行業(yè)噴丸應(yīng)用等主要設(shè)備；
• 電力能源噴丸機(jī)：風(fēng)電齒輪噴丸強(qiáng)化、新能源電池電極噴丸強(qiáng)化、太陽(yáng)能光電設(shè)備噴丸強(qiáng)化、輸電設(shè)備噴丸處理設(shè)備等噴丸強(qiáng)化設(shè)備，均為電力能源行業(yè)防范使用的噴丸強(qiáng)化設(shè)備；
• 醫(yī)療設(shè)備噴丸機(jī)：心臟支架?chē)娡?、鈦合金植入器械噴丸、人工植入式醫(yī)療器械噴丸強(qiáng)化設(shè)備，針對(duì)醫(yī)療行業(yè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)制造的噴丸設(shè)備；
• 航空航天工業(yè)噴丸機(jī)：航空起落架、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、航空齒輪等系列航空航天部件設(shè)計(jì)等專(zhuān)用噴丸機(jī)。

噴丸機(jī)設(shè)計(jì)交付程序：

1. 首先我們需要確認(rèn)噴丸工藝目的：①?lài)娡枞?yīng)力強(qiáng)化；②噴丸表面硬化、納米化；③噴丸表面毛化、增加粗糙度；④?chē)娡璞砻媲謇?；⑤其他噴丸改性目的?/li>
2. 根據(jù)噴丸工藝目的，設(shè)計(jì)噴丸工藝技術(shù)參數(shù)，然后經(jīng)一步做噴丸工藝試驗(yàn)，確認(rèn)噴丸工藝可行性，確定噴丸工藝；
3. 根據(jù)工件特性設(shè)計(jì)噴丸機(jī)，確定噴丸機(jī)設(shè)計(jì)方案，采購(gòu)、加工噴丸機(jī)配件設(shè)備，制造噴丸機(jī)；
4. 噴丸機(jī)噴丸試機(jī)，噴丸工藝校驗(yàn)，確定噴丸標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)表和相關(guān)操作手冊(cè)；
5. 交付客戶(hù)，安裝調(diào)試，噴丸培訓(xùn)，定期售后培訓(xùn)和技術(shù)更迭，產(chǎn)品售后保障。

專(zhuān)業(yè)從事噴丸強(qiáng)化設(shè)備、強(qiáng)力噴丸機(jī)制造，提供全面噴丸技術(shù)培訓(xùn)、噴丸技術(shù)解決方案，歡迎咨詢(xún)了解。

銅及銅合金大量應(yīng)用在船舶螺旋槳、高速艦艇、水輪機(jī)、閥門(mén)、水泵等過(guò)流部件,空蝕使服役的螺旋槳使用效率下降,這不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至造成事故,威脅到生命安全造成重大損失[1,所以銅及銅合金的空蝕問(wèn)題也是目前備受關(guān)注的問(wèn)題之一。本文選取純銅作為試驗(yàn)材料,對(duì)其進(jìn)行一系列工藝參數(shù)的空化水噴丸處理,通過(guò)觀察噴丸后試樣的表面形貌、粗糙度,對(duì)空蝕孕育期內(nèi)的損傷進(jìn)行了探討。

1試驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)材料選用5mm厚的純銅（Cu)板材,在真空爐中500℃退火60min,以消除工業(yè)純銅板材的的殘余應(yīng)力,得到均勻尺寸的晶粒。將純銅板材切成φ30 mm的圓片,經(jīng)過(guò)鑲嵌、精磨和拋光處理,得到表面粗糙度(Sa)為0.13um金相試樣。

采用自行研制的空化水噴丸設(shè)備對(duì)試樣進(jìn)行不同時(shí)間的噴丸處理。噴丸時(shí)試樣和噴嘴均淹沒(méi)在水中,選用直徑為1mm的噴嘴,垂直于噴丸式樣表面的中心處,噴嘴與試樣的距離為80mm,水射流壓力為20MPa。

采用ZEISS SUPRA55場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察試樣表面形貌變化,采用LEICA DCM3D型三維視頻顯微鏡對(duì)水噴丸后的表面形貌進(jìn)行顯微組織觀察,分析表面粗糙度,金相試樣腐蝕劑采用5gFeCL,+25mlHCL+50mlH,O的混合溶液進(jìn)行擦拭。

2試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1表面空蝕損傷

采用淹沒(méi)式空化水射流對(duì)拋光態(tài)試樣表面進(jìn)行噴丸處理,觀察試樣表面的損傷程度,一次射流區(qū)由噴嘴噴出的空化水射流垂直打在試樣表面,造成的接近噴嘴尺寸的損傷斑點(diǎn),在該區(qū)外圍的環(huán)形損傷區(qū),由于一次射流區(qū)空泡爆破產(chǎn)生的沖擊波對(duì)部分噴嘴噴出的水射流作用,可稱(chēng)為混合射流區(qū),其示意圖如圖1所示。測(cè)得低倍損傷表面形貌見(jiàn)圖2。觀察試驗(yàn)后所得噴丸試樣,損傷嚴(yán)重的一次水射流區(qū)的尺寸約為1mm左右,與噴嘴直徑相近。

2.1.1一次射流區(qū)的損傷

通過(guò)觀察不同工藝參數(shù)空化水噴丸處理試樣表面的形貌變化,式樣進(jìn)行水噴丸前必須處于機(jī)械拋光狀態(tài)。在20Mpa下噴丸不同時(shí)間后式樣的表面形貌如圖3所示。由圖3可見(jiàn),水噴丸10min時(shí),試樣表面已經(jīng)出現(xiàn)少量塑性變形坑、大量空蝕針孔。塑性變形坑的尺寸大小不均勻,最大直徑為304m,空蝕針孔尺寸基本相同,約2um,見(jiàn)圖3 (b)。水噴丸25min時(shí),損傷程度顯著加大,塑性變形坑和空蝕針孔數(shù)量明顯增多,但是尺寸變化很小,李晶形貌基本都顯現(xiàn)出來(lái),而且局部空蝕針孔出現(xiàn)了匯聚的狀況,呈現(xiàn)局部少量剝落現(xiàn)象,見(jiàn)圖3(c)、3(d) 。噴丸40min時(shí),試樣表面晶粒相貌完全顯現(xiàn),說(shuō)明由于塑性變形程度增加,晶內(nèi)位錯(cuò)移動(dòng)和孿生的結(jié)果,使得晶粒發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng),不同晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)方向和程度不同,晶粒高低起伏程度不同,從而顯現(xiàn)晶粒形貌。高倍數(shù)下觀察發(fā)現(xiàn),空蝕針孔匯聚處開(kāi)始有少量剝落,還出現(xiàn)開(kāi)口大且深的空蝕孔洞,塑性變形產(chǎn)生的滑移帶也開(kāi)始變形,呈現(xiàn)彎曲狀,見(jiàn)3 (e)、3(f)。噴丸60min時(shí),試樣表面出現(xiàn)大量空蝕孔洞和空蝕針孔,但還能觀察到晶粒形貌,說(shuō)明表面金屬剝落量小,可以觀察到空蝕孔洞內(nèi)呈現(xiàn)網(wǎng)格狀,說(shuō)明空洞內(nèi)部以這種形式緩慢剝落。隨著時(shí)間繼續(xù)增加,塑性變形和剝落急劇上升,表面粗糙度進(jìn)一步增大。噴丸90min時(shí),試樣表面損傷嚴(yán)重,大量金屬剝落,只存在深的空蝕孔洞,可以看到大塊金屬剝落后的形貌。由于純鋼的硬度低,受到空泡作用產(chǎn)生塑性變形坑,使坑周?chē)慕饘偻蛊?大量空蝕孔洞互相擠壓,金屬凸起程度越來(lái)越大,最后整塊剝落,孔洞內(nèi)部存在滑移帶,如圖3 (i)所示。

為了更清晰的觀察一次射流區(qū)塑性變形坑空蝕針孔的出現(xiàn)和生長(zhǎng),進(jìn)行20MPa下的一次射流損傷區(qū)的原位觀察,在一次射流區(qū)固定位置隨著時(shí)間的增加觀察固定位置塑性變形坑及其周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)的變化,分析塑性變形坑的長(zhǎng)大方式。

如圖4 (a)所示,噴丸1min時(shí)就出現(xiàn)了塑性變形坑,尺寸大約為25um,內(nèi)部呈魚(yú)鱗紋且存在空蝕針孔。噴丸增加到10min后,空蝕坑周?chē)霈F(xiàn)少量機(jī)械損傷和剝落,依然存在空蝕針孔,空蝕坑的大小變化較小,但是空蝕坑邊緣變圓滑且內(nèi)部的魚(yú)鱗紋也變淺,如圖4 (b) 。當(dāng)時(shí)間增加到15min時(shí)可以清晰觀察到空蝕坑尺寸變大,形狀開(kāi)始趨于圓形,內(nèi)部魚(yú)鱗紋變得更淺,局部放大后可觀察到空蝕坑邊緣存在大量的針孔,隨著空泡在內(nèi)部的潰滅產(chǎn)生沖擊波,這些針孔緩慢聚集,局部區(qū)域出現(xiàn)少量掉落的情況,因此由于針孔大量聚集造成邊緣金屬少量且緩慢的剝落,使得空蝕坑的尺寸緩慢變大,如圖4 (b) (c)所示。

2.1.2混合射流損傷區(qū)形貌

隨著時(shí)間的逐步遞增,對(duì)試樣表面的混合射流區(qū)進(jìn)行細(xì)致的觀察,沒(méi)有觀察到一次射流區(qū)的空蝕坑,短時(shí)間內(nèi)在混合射流區(qū)形成大且淺的坑,同時(shí)坑內(nèi)可觀察到晶粒形貌以及空蝕針孔。

隨著時(shí)間的增加,混合射流區(qū)的晶粒形貌逐漸清晰,晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)程度逐漸遞增,同時(shí)存在變形的滑移帶,匯聚成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因?yàn)橐淮紊淞鲄^(qū)空泡爆破產(chǎn)生射流影響部分噴嘴噴出的空化水射流,使得這部分空化水到達(dá)試樣表面時(shí)能量降低,同時(shí)具有一定的方向性,所具有的能量不足以使試樣表面產(chǎn)生塑性變形坑,只會(huì)形成小的空蝕針孔和滑移帶,同時(shí)顯現(xiàn)晶粒形貌,如圖5所示。

2.2表面粗糙度分析

采用LEICA DCM3D型三維視頻顯微鏡觀察不同時(shí)間噴丸處理后式樣的表面粗糙,隨著時(shí)間的累加到90min,一次射流區(qū)和混合射流區(qū)的損傷程度逐步上升。如圖5所示,不同時(shí)間兩區(qū)的粗糙度曲線(xiàn)可知,隨著時(shí)間增加兩區(qū)的粗糙度都是逐漸上升的,但是混合射流區(qū)的粗糙度總是大于一次射流區(qū),因?yàn)橐淮紊淞鲄^(qū)受到垂直表面的空化水射流作用,表面縱向受到大部分沖擊力,空蝕損傷最嚴(yán)重,形成密集空蝕坑,如圖6(b)所示。由圖6 (a) （c)可以看出,一次射流區(qū)的空蝕損傷最大,混合射流區(qū)次之。由圖6 (d)可知,混合射流區(qū)室蝕坑開(kāi)口大,空蝕坑內(nèi)部和邊緣圓滑,呈現(xiàn)孔狀,空蝕坑稀疏,因?yàn)橥嘶鸺冦~HV0.01硬度在60HV左右,塑性較好,不易形成脆性裂紋,所以在水射流和空泡作用下,形成大且圓滑的空蝕坑,說(shuō)明該區(qū)空化水射流的空泡的數(shù)量減少,具有一定方向性。因此相比一次射流區(qū)所測(cè)粗糙度,混合射流區(qū)的空蝕坑起伏變化大,即混合射流區(qū)粗糙度大于一次射流區(qū)。

3結(jié)論

(1)一次射流區(qū),隨噴丸時(shí)間逐漸增加,塑性變形坑和空蝕針孔數(shù)量增多，李晶晶界開(kāi)始顯現(xiàn)，直到表面金屬剝落程度顯著增加,使得表面粗糙度也明顯增大,同時(shí)出現(xiàn)大量的變形滑移帶。
(2)通過(guò)原位觀察可知，塑性變形坑是以邊緣的空蝕針孔聚集形成少量剝落這種形式長(zhǎng)大。
(3),短時(shí)間內(nèi)混合射流區(qū)出現(xiàn)大且淺的空蝕坑,內(nèi)部觀察到晶粒相貌,隨著時(shí)間增長(zhǎng)整個(gè)區(qū)域的晶粒形貌都會(huì)顯現(xiàn)。
(4)隨噴丸時(shí)間增加,兩區(qū)表面粗糙度逐漸上升，且混合射流區(qū)大于一次射流區(qū)。

江蘇空化水射流噴丸設(shè)備廠(chǎng)家，噴丸代工服務(wù)和噴丸試驗(yàn)代做服務(wù)公司，竭誠(chéng)歡迎您的垂詢(xún)。

本文將對(duì)?316L?不銹鋼進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理,分析噴 丸時(shí)間、彈丸直徑、振動(dòng)頻率對(duì)噴丸強(qiáng)化后材料表面的 三維形貌、粗糙度、硬度及摩擦磨損性能的影響。

1 試驗(yàn)材料及方法

1. 1?試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用材料為?316L?不銹鋼,其名義化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)如表?1?所示。?試件為直徑?φ95 mm,厚度3mm?的圓盤(pán)。?試驗(yàn)所用彈丸為含鋯量?95% (?質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)?的高純氧化鋯珠,化學(xué)成分為:94. 8% ZrO2，5 ±0.2%Y2O3,彈丸直徑分別為?φ1.0 mm?和?φ2.4 mm。?氧化鋯珠球體圓整度好,表面光滑,有極好的韌性、耐 沖擊性,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中不碎裂。?鋯珠的耐磨性是玻璃 珠的?30 ~ 50?倍,有極高的研磨效率。

1. 2 試驗(yàn)方法 為了研究彈丸直徑對(duì)材料表面摩擦性能的影響,

本文選用直徑為 φ1. 0 mm 和 φ2. 4 mm 的彈丸進(jìn)行噴 丸試驗(yàn);為了研究噴丸時(shí)間對(duì)材料表面摩擦性能的影 響,在彈丸直徑相同、振動(dòng)頻率相同的條件下,噴射時(shí) 間分別選為 15、20、25 和 30 min;為了研究振動(dòng)頻率對(duì) 摩擦性能的影響,在彈丸直徑相同、噴射時(shí)間相同的條 件下,振動(dòng)頻率分別選為 35、40、45 和 50 Hz。

試驗(yàn)前先對(duì)試件進(jìn)行車(chē)削機(jī)械拋光處理,之后用酒精清洗試件表面和彈丸。 采用 SNC-1 型金屬材料 表面納米化試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行噴丸強(qiáng)化試驗(yàn),然后用超聲振 蕩器去除樣品表面油污。 采用 LSM700 激光共聚焦顯 微鏡觀察試件表面的三維形貌,并測(cè)量各種噴丸條件 下試件表面的粗糙度;采用 HR-150DT 洛氏硬度計(jì)測(cè) 量試件表面的洛氏硬度;采用 CFT-1 型材料表面性能 綜合測(cè)試儀測(cè)試試件的摩擦因數(shù),載荷為 50 N,加載 時(shí)間為 10 min;采用 QUNNTA FEG650 掃描電子顯微 鏡觀察磨痕的表面磨損形貌。

2?試驗(yàn)結(jié)果與討論

2. 1?噴丸強(qiáng)化后材料表面形貌

圖?1( a1?) 、( a2?)?表示車(chē)削機(jī)械拋光后原始表面光學(xué)圖和三維形貌圖。?可以看出,表面有較多的柵狀凹陷,表面粗糙度?Ra?= 10. 64 μm,洛氏硬度為?33 HRC。?a圖?1(b1?)、(b2?)表示采用彈丸直徑為?φ1. 0 mm,振動(dòng)頻 率為?50 Hz,噴丸時(shí)間?30 min?進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理后試 件表面光學(xué)圖和三維形貌圖。?可以看出,表面出現(xiàn)明顯的犁溝,說(shuō)明彈丸尺寸較小時(shí),噴丸表面以犁溝和塑 性變形為主。?表面粗糙度?Ra?= 8. 43 μm,洛氏硬度為40. 86 HRC,與噴丸前經(jīng)車(chē)削機(jī)械拋光樣品相比,粗糙度明顯減小,硬度明顯提高。 圖 1(c1 )、(c2 )表示采用彈丸直徑為 φ2. 4 mm,振動(dòng)頻率 50 Hz,噴丸時(shí)間 30 min進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理后試件表面光學(xué)圖和三維形貌圖。

可以看出,表面沒(méi)有出現(xiàn)明顯的犁溝,說(shuō)明彈丸尺寸較大時(shí),噴丸表面以塑性變形為主。?表面粗糙度?Ra?=?6.97 μm,洛氏硬度為44.26HRC,與彈丸尺寸為1.0mm?時(shí)相比,粗糙度減小,硬度增加。?這是由于經(jīng)過(guò)車(chē)削機(jī) 械拋光后,試件表面較粗糙,粗糙的表面經(jīng)過(guò)噴丸強(qiáng)化 處理后硬度提高,使得彈丸撞擊表面產(chǎn)生的凹坑尺寸 減小,因而其表面粗糙度降低?。?而且對(duì)于表面較粗 糙的試件,彈丸尺寸大時(shí)噴丸強(qiáng)化效果更明顯,硬度更 高,粗糙度更低。

2. 2?噴丸強(qiáng)化后材料表面硬度及粗糙度

圖?2?表示彈丸直徑分別為?φ1. 0 mm?和?φ2. 4 mm,振動(dòng)頻率為?50 Hz,噴丸強(qiáng)化時(shí)間分別為?15、20、30 min?時(shí)材料表面硬度分布。?可以看出,噴丸強(qiáng)化后材料表 面硬度提高,噴丸時(shí)間為?15 min?時(shí),材料表面硬度和 未噴丸時(shí)材料表面硬度相差不大,隨著噴丸時(shí)間的增 加,材料表面硬度增加;彈丸直徑為?φ2. 4 mm?時(shí)噴丸 后材料表面硬度大于彈丸直徑為?φ1. 0 mm?時(shí)噴丸后 材料表面硬度,且時(shí)間越長(zhǎng)二者差別越大,當(dāng)噴丸時(shí)間 增加到?30 min?時(shí),彈丸直徑為?φ1. 0 mm?時(shí)材料表面硬 度是未噴丸材料表面硬度的約?1. 24?倍;彈丸直徑增加 為?φ2. 4 mm?時(shí),材料表面硬度是未噴丸材料表面硬度 的約?1. 34?倍。?噴丸時(shí)間越短,彈丸直徑對(duì)噴丸強(qiáng)化材 料表面硬度影響越小。

圖3(a)表示振動(dòng)頻率為?50 Hz,彈丸直徑為φ1.0 mm?和?φ2. 4 mm,噴丸時(shí)間分別為?15、20、25、30 min?時(shí)材料表面粗糙度,圖?3(b)表示噴丸時(shí)間為15 min,彈丸直徑為?φ1. 0 mm?和?φ2. 4 mm,振動(dòng)頻率 分別為?35、40、45、50 Hz?時(shí)材料表面粗糙度。?可以看 出:1彈丸直徑對(duì)噴丸強(qiáng)化后材料表面粗糙度影響較 大,對(duì)于表面為機(jī)械拋光的試件,彈丸直徑越大,噴丸 強(qiáng)化后材料表面粗糙度越小;2隨噴丸時(shí)間的增加,材 料表面粗糙度逐漸減小,當(dāng)噴丸時(shí)間達(dá)到?30 min?時(shí),?表面粗糙度明顯減小;3振動(dòng)頻率小于?50 Hz?時(shí),表面 粗糙度變化不大,當(dāng)振動(dòng)頻率達(dá)到?50 Hz?時(shí),表面粗糙 度明顯減小。

2. 3?噴丸強(qiáng)化材料在干摩擦下的摩擦磨損性能

?圖4(a)表示彈丸直徑為φ1.0 mm,振動(dòng)頻率為?50 Hz,噴丸時(shí)間分別為?15、20、25、30 min?時(shí)材料表面 摩擦因數(shù)。?可以看出,噴丸時(shí)間小于?30 min?時(shí),對(duì)材 料表面摩擦因數(shù)影響不大,當(dāng)噴丸時(shí)間達(dá)到?30 min?時(shí),材料表面摩擦因數(shù)有所減小。?噴丸后的摩擦因數(shù) 均小于未噴丸表面的摩擦因數(shù),說(shuō)明,當(dāng)未噴丸表面較 粗糙時(shí),噴丸強(qiáng)化可以降低材料表面摩擦因數(shù),增加材 料的耐磨性。?圖?4(b)表示彈丸直徑為?φ1. 0 mm,噴丸 時(shí)間為?15 min,振動(dòng)頻率分別為?35、40、45、50 Hz?時(shí)材 料表面摩擦因數(shù)。?可以看出,振動(dòng)頻率對(duì)材料表面摩 擦因數(shù)影響相對(duì)較小,在摩擦?xí)r間為?30 s?時(shí),不同頻 率下噴丸處理后材料表面摩擦因數(shù)約為?0. 33,未噴丸 材料表面摩擦因數(shù)約為?0. 43,當(dāng)摩擦?xí)r間增加到3 min 時(shí),噴丸處理后摩擦因數(shù)與未噴丸時(shí)的摩擦因 數(shù)均增加到 0. 5,說(shuō)明此時(shí)納米層被磨破到達(dá)基體層。

圖4(c)表示彈丸直徑為φ2.4mm,振動(dòng)頻率為?50 Hz,噴丸時(shí)間分別為?15、20、25、30 min?時(shí)材料表面 摩擦因數(shù)。?可以看出,與圖?4(a)相比,噴丸時(shí)間對(duì)摩 擦因數(shù)影響較大,且噴丸時(shí)間越長(zhǎng),摩擦因數(shù)越低,當(dāng) 噴丸時(shí)間增加到?30 min?時(shí),摩擦因數(shù)明顯降低。?圖?4(d)?表示彈丸直徑為?φ2. 4 mm,噴丸時(shí)間為?15 min,?振動(dòng)頻率分別為?35、40、45、50 Hz?時(shí)材料表面摩擦因數(shù)。?可以看出,與圖?4(b)相比噴丸頻率對(duì)摩擦因數(shù)影響較 大,頻率為?35 Hz?時(shí),材料表面摩擦因數(shù)與未噴丸相比較接近,振動(dòng)頻率增加到 50 Hz 時(shí),摩擦因數(shù)明顯減 小。 說(shuō)明隨彈丸直徑的增大,噴丸時(shí)間和振動(dòng)頻率對(duì) 材料表面摩擦因數(shù)的影響增加。 彈丸直徑為 φ2. 4 mm 時(shí)納米層厚度大于相同噴丸條件下彈丸直徑為 φ1. 0 mm 時(shí)納米層厚度,從而摩擦因數(shù)減小,耐磨性提高。

2. 4?噴丸強(qiáng)化?316L?不銹鋼在干摩擦下的磨損機(jī)制?

圖?5?為不同噴丸條件下噴丸強(qiáng)化樣品與未噴丸樣 品經(jīng)干摩擦試驗(yàn)后表面磨損形貌。?可以看出,在干摩 擦條件下,噴丸樣品和未噴丸樣品的主要磨損機(jī)制均 為磨粒磨損,樣品表面出現(xiàn)許多白色的磨屑和部分脫 落片層物。?圖?5(a)為未噴丸樣品表面磨損形貌圖,可以看出,脫落片層物分層較多,且出現(xiàn)較大塊的磨屑; 圖 5(b)為彈丸直徑 φ2. 4 mm,噴丸時(shí)間為 15 min,頻 率為 35 Hz 時(shí)噴丸樣品表面磨損形貌圖,與未噴丸相 比,片層物分層相對(duì)減少,但仍有大塊磨屑脫落,與未 噴丸處理的磨損表面接近。 這是由于載荷較大,表面 納米化處理的試樣表面層經(jīng)受了嚴(yán)重的接觸應(yīng)力及摩 擦溫度作用,其組織結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化,另外,納米表 層可能已經(jīng)被部分磨穿,因而材料的耐磨性降低。 圖 5(c)為彈丸直徑 φ2. 4 mm,噴丸時(shí)間 15 min,頻率 為 50 Hz 時(shí)噴丸樣品表面磨損形貌圖,可以看出,磨屑 數(shù)量明顯減少,且磨屑尺寸均勻,無(wú)大塊磨屑出現(xiàn),脫 落片層物減少,出現(xiàn)細(xì)且淺的犁溝;圖 5(d)為彈丸直 徑 φ2. 4 mm,噴丸時(shí)間 30 min,振動(dòng)頻率 50 Hz 時(shí)噴丸 樣品表面磨損形貌圖,可以看出,磨屑為均勻的小顆 粒,脫落片層物減少,無(wú)明顯的犁溝。 表面磨粒減小的 主要原因是噴丸強(qiáng)化后在材料表面形成高強(qiáng)度和高硬 度的納米晶層,由于納米層微粒尺寸減小,所以磨損過(guò) 程中產(chǎn)生的磨屑尺寸減小,沒(méi)有整塊的脫落,從而增加 了材料的耐磨性。

3 結(jié)論
1) 對(duì)于機(jī)械拋光表面,彈丸直徑為 φ1. 0 mm 時(shí),噴丸表面以犁溝和塑性變形為主,彈丸直徑為 φ2. 4 mm 時(shí),噴丸表面以塑性變形為主。

2) 噴丸強(qiáng)化后材料表面硬度提高,隨著噴丸時(shí)間 的增加,材料表面硬度增加;彈丸直徑為 φ2. 4 mm 時(shí) 噴丸后材料表面硬度大于彈丸直徑為 φ1. 0 mm 時(shí)噴 丸后材料表面硬度,且噴丸時(shí)間越長(zhǎng)二者差別越大。

3) 對(duì)于表面為機(jī)械拋光的試件,彈丸直徑越大,噴 丸強(qiáng)化后材料表面粗糙度越小,當(dāng)噴丸時(shí)間達(dá)到 30 min, 或振動(dòng)頻率達(dá)到 50 Hz 時(shí),表面粗糙度明顯減小。

4)?彈丸直徑較小時(shí),噴丸時(shí)間和振動(dòng)頻率對(duì)摩擦因 數(shù)影響較小;彈丸直徑較大時(shí),噴丸時(shí)間和振動(dòng)頻率對(duì)摩 擦因數(shù)的影響較大。?經(jīng)過(guò)噴丸強(qiáng)化處理后,材料表面摩 擦因數(shù)均小于未噴丸樣品的摩擦因數(shù)。?隨著噴丸時(shí)間和 振動(dòng)頻率的增大,磨痕處磨粒尺寸減小且更均勻。

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