噴丸強化技術(shù)

1、概念：是將大量高速運動的彈丸連續(xù)噴射到零件表概念：是將大量高速運動的彈丸連續(xù)噴射到零件表 面上，使金屬表面產(chǎn)生強烈的塑性變形，形面上，使金屬表面產(chǎn)生強烈的塑性變形，形 成一定厚度的形變硬化層的工藝過程。成一定厚度的形變硬化層的工藝過程。第一節(jié) 噴丸強化原理0.1-0.8 mm（1）形成高密度位錯，其）形成高密度位錯，其 在隨后交變應(yīng)力及溫在隨后交變應(yīng)力及溫 度的作用下逐漸排列度的作用下逐漸排列 規(guī)則，呈現(xiàn)多邊形，規(guī)則，呈現(xiàn)多邊形， 在硬化層內(nèi)形成了更在硬化層內(nèi)形成了更 小的亞晶粒；小的亞晶粒；硬化層內(nèi)產(chǎn)生的兩種變化（2）形成了高的宏觀殘余）形成了高的宏觀殘余 壓應(yīng)力。壓應(yīng)力。第二節(jié) 噴丸強化設(shè)

2、備及彈丸材料l 設(shè)備設(shè)備1）氣動式噴丸機）氣動式噴丸機優(yōu)點：操作靈活優(yōu)點：操作靈活 。缺點：功耗大、效率低。缺點：功耗大、效率低。應(yīng)用：要求噴丸強度較低、應(yīng)用：要求噴丸強度較低、 品種多、批量小、品種多、批量小、 形狀復(fù)雜、尺寸較形狀復(fù)雜、尺寸較 小的零件。小的零件。2）機械離心式噴丸機）機械離心式噴丸機優(yōu)點：功率小、效率高、優(yōu)點：功率小、效率高、 噴丸質(zhì)量穩(wěn)定。噴丸質(zhì)量穩(wěn)定。缺點：設(shè)備制造成本高。缺點：設(shè)備制造成本高。應(yīng)用：要求噴丸強度高、應(yīng)用：要求噴丸強度高、 品種少、批量大、品種少、批量大、 形狀簡單、尺寸較形狀簡單、尺寸較 大的零件。大的零件。l 彈丸彈丸形狀尺寸：一般為圓球形，直徑一

3、般形狀尺寸：一般為圓球形，直徑一般 為為0.05-1.5mm。材質(zhì)：鑄鐵丸、鑄鋼丸、不銹鋼丸、材質(zhì)：鑄鐵丸、鑄鋼丸、不銹鋼丸、 彈簧鋼丸、玻璃丸、陶瓷丸等。彈簧鋼丸、玻璃丸、陶瓷丸等。應(yīng)用：應(yīng)用：1）黑色金屬零件：鑄鋼丸、鑄鐵丸或玻璃丸；）黑色金屬零件：鑄鋼丸、鑄鐵丸或玻璃丸；2）有色金屬和不銹鋼零件：玻璃丸或不銹鋼丸。）有色金屬和不銹鋼零件：玻璃丸或不銹鋼丸。第三節(jié) 噴丸強化應(yīng)用及研究目的：細化晶粒，提高性能。目的：細化晶粒，提高性能。李慕勤, 等. 材料表面工程技術(shù)，2010.Al-Si合金噴丸處理后斷面結(jié)構(gòu)合金噴丸處理后斷面結(jié)構(gòu)流變區(qū)流變區(qū)過渡區(qū)過渡區(qū)王明濤, 等. 航空制造技術(shù)，5（2

4、012）92.材料：材料：2024-T351鋁合金板材鋁合金板材王明濤, 等. 航空制造技術(shù)，5（2012）92.7075鋁合金噴丸鋁合金噴丸胡永會, 等. 材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.胡永會, 等. 材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.胡永會, 等. 材料研究與應(yīng)用，4（2010）174.王欣, 等. 材料保護，44（2011）9.2124-T851鋁合金噴丸鋁合金噴丸二次噴丸：二次噴丸：鑄鋼丸鑄鋼丸+玻璃丸玻璃丸王欣, 等. 材料保護，44（2011）9.2124-T851鋁合金噴丸鋁合金噴丸李茂林. 中國表面工程，20（2007）18.Al-Zn-Mg合金高能噴丸合金高能噴丸

5、樣品在真空爐中固溶處理（樣品在真空爐中固溶處理（480，60min），），直徑直徑8mm的不銹鋼彈丸的不銹鋼彈丸李茂林. 中國表面工程，20（2007）18.Al-Zn-Mg合金高能噴丸合金高能噴丸李茂林. 中國表面工程，20（2007）18.Al-Zn-Mg合金高能噴丸合金高能噴丸陳勃, 等. 航空學(xué)報，31（2010）519.第四節(jié) 噴丸技術(shù)新發(fā)展l 激光噴丸短脈沖的高峰值功率密度的激光輻短脈沖的高峰值功率密度的激光輻射金屬靶材時，金屬表面吸收層吸射金屬靶材時，金屬表面吸收層吸收激光能量發(fā)生爆炸性汽化蒸發(fā)，收激光能量發(fā)生爆炸性汽化蒸發(fā)，產(chǎn)生高溫高壓的等離子體，該等離產(chǎn)生高溫高壓的等離子體，

6、該等離子體受到約束層的約束而產(chǎn)生高強子體受到約束層的約束而產(chǎn)生高強度壓力沖擊波，作用于金屬表面并度壓力沖擊波，作用于金屬表面并向內(nèi)部傳播。當(dāng)沖擊波的峰值壓力向內(nèi)部傳播。當(dāng)沖擊波的峰值壓力超過金屬的動態(tài)屈服強度時，金屬超過金屬的動態(tài)屈服強度時，金屬表面就會產(chǎn)生應(yīng)變硬化，并殘留很表面就會產(chǎn)生應(yīng)變硬化，并殘留很大的壓應(yīng)力。大的壓應(yīng)力。激光噴丸（LY2合金）噴噴丸丸前前噴噴丸丸后后馬壯, 等. 特種加工技術(shù)與裝備，10（2007）36.激光噴丸（6061-T6合金）周建忠, 等. 中國激光，38（2011）0703009-1.激光噴丸（6061-T6合金）周建忠, 等. 中國激光，38（2011）07

7、03009-1.第四節(jié) 噴丸技術(shù)新發(fā)展張新華, 等. 航空制造技術(shù)，13（2008）78.l 超聲噴丸 超聲噴丸與普通噴丸的主要區(qū)別為彈丸（或超聲噴丸與普通噴丸的主要區(qū)別為彈丸（或撞針）從各方向以超聲頻撞擊已被固定的材料表撞針）從各方向以超聲頻撞擊已被固定的材料表面。面。應(yīng)用：應(yīng)用：1）由于其引入材料內(nèi)部的能變較大）由于其引入材料內(nèi)部的能變較大,常用于實現(xiàn)常用于實現(xiàn) 材料表面的納米化材料表面的納米化,降低氮化溫度等方面；降低氮化溫度等方面；2）在飛機、坦克、汽車和各種機械設(shè)備的齒輪、）在飛機、坦克、汽車和各種機械設(shè)備的齒輪、 軸承、渦輪盤、葉片及模具、切削工具等。軸承、渦輪盤、葉片及模具、切削工具等。優(yōu)勢：實施方便、效果顯著、適應(yīng)面廣、消耗低等。優(yōu)勢：實施方便、效果顯著、適應(yīng)面廣、消耗低等。超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金）張新華, 等. 航空制造技術(shù)，13（2008）78.超聲噴丸與普通噴丸效果比較（7075-T651合金）張新華, 等. 航空制造技術(shù)，13（2008）78.