喷丸强化处理,也称为表面强化喷丸强化处理,可提高金属工件的耐用性和强度。


这种喷丸强化工艺具有许多优点:它延长了工件的疲劳寿命,在减轻整体重量的同时提高了承载能力,闭合了微裂纹,降低了应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳的倾向,并提高了可靠性和抗疲劳性(例如在弹簧、连杆和曲轴中)。
这种冷加工工艺适用于任何金属表面,被认为是工业中最重要的表面处理技术之一。特别是在对抗疲劳性和耐用性有最高要求的行业,以及工件持续受到压应力影响的行业,喷丸强化处理已成为不可或缺的表面处理工艺。
此外,由于喷丸强化过程中弹丸流的持续影响,工件可同时实现去毛刺、除垢和除锈等目的,从而实现全面的表面光洁度。
经过喷丸强化处理的典型工件包括小质量零件,如齿轮、轴、传动工件、弹簧、车轴、气门、连杆和曲轴,也包括悬架零件和大型结构工件。
是什么让罗斯勒的喷丸强化技术与众不同?
罗斯勒的抛丸和喷丸强化工作通过智能过程监控、创新细节和耐用工件脱颖而出,包括:
- 通过磁力测量或科里奥利剂量系统监测鼓风系统中的喷丸强化流,具体取决于使用的是金属还是非金属喷丸强化丸料。
- 在离心式抛丸器操作中使用罗斯勒动力管路阀进行调节。
- 通过HMI系统“PC Supervisor”自动采集、评估和存储过程数据,以实现抛丸系统中最大的过程安全。
- 使用先进的分级系统,如流量优化的空气分离、用于颗粒尺寸分级的筛分和丸料入口位置优化,实现高效的颗粒循环。
- 工件运输监控,确保持续可靠性。
- 高性能RUTTEN Gamma涡轮机,配可逆式翻转叶片,使用寿命延长16倍,并以最小的调整需求确保稳定的喷射流。
关于喷丸强化的常见问题
喷丸强化是如何工作的?–残余应力增加了工件强度
强度是在压力下锻造的:在喷丸强化过程中,筛选后的圆形金属丸料以高速运动并直接冲击如齿轮、连杆、曲轴和类似工件的金属表面。
在受到冲击时,它们会在表层产生压缩残余应力,并达到最大穿透深度。这种效应显著提高了齿轮齿、涡轮叶片和连杆等高应力工件的抗疲劳性。
这种冷加工工艺背后的原理类似于锻造金属,但不是用锤子,而是用高能弹丸流压实材料。每个单独的弹丸都会产生微观塑性变形,总的来说,这些重叠的焊道会产生一层连续的有益压应力。
喷丸强化的优点是什么?
喷丸强化处理后,金属表面更坚固,不易发生应力腐蚀,更耐腐蚀疲劳。它显示出改善的机械性能、更长的疲劳寿命和更高的抗疲劳性(例如,在弹簧、曲轴和连杆中)。特别是在航空航天领域,自20世纪50年代以来,喷丸强化处理的工艺发展迅速。如今,喷丸强化处理的优点在许多行业中都是不可或缺的。
无论是用于涡轮叶片、发动机缸体、悬架零件还是结构工件,喷丸强化处理都可以防止疲劳裂纹,优化重量,并提高连续应力下的耐用性。
在航空航天领域,所有工件都暴露在极端的拉伸应力和操作载荷下,喷丸强化已成为向表面引入压缩应力的标准方法。现在,它几乎用于所有工件,以改善材料性能并防止表面裂纹。
喷丸强化过程中使用了哪些喷丸强化丸料?

正如德语术语“Kugelstrahlen”所暗示的那样,通常使用圆形金属形状的钢丝切丸或铸钢丸。其目的是传递脉冲能量并在工件表面区域产生残余压应力。
喷丸强化介质的尺寸起着至关重要的作用:较大的介质可以穿透更深,在更大的深度引入压应力,但也可能导致金属表面过度冷加工和不必要的塑性变形,从而降低有益效果。
另一个关键因素是弹丸质量。弹丸破碎会产生锋利的弹丸碎片,使表面粗糙或损坏,导致局部弱化。为了避免这种情况,必须使用尺寸分布窄、硬度高、断裂倾向低的高质量喷丸强化丸料。
由圆形金属丝部分制成的钢丝切丸喷丸强化特别有效,因为它确保了喷丸强化过程中一致和稳定的预期表面效果。
喷丸强化处理对哪些行业至关重要?
在航空航天领域,喷丸强化处理用于加强涡轮叶片、结构工件、桁条、风扇叶片,甚至整个机舱。它可以防止应力腐蚀开裂,延缓疲劳裂纹,并帮助组件承受极端操作条件。
在电动汽车中,较低的工件重量意味着更高的性能、更少的资源使用和更长的续航里程,喷丸强化处理可以生产出形状优化、重量轻、更坚固、更耐用的工件。