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1、喷丸处理喷丸处理喷丸除锈的原理与应用: 1.原理:以压缩空气带动铁丸通过专门工具,高速喷射于金属表面,利用铁丸的冲击和摩擦作 用,清除金属表面的铁锈及其他污染,并得到有一定粗糙度的,显露金属本色的表面. 2.应用:为了提高防护层的结合力. 喷丸硬化原理与应用: 1.原理:将淬硬钢丸(一般应用锰钢丸,直径为 0.8-1.2mm,硬度为 HRC47-50),以压缩空气喷 出或离心式喷丸机借离心力甩到金属表面, 利用钢丸对金属表面的冲击作用使零件表面硬 化. 钢丸冲击金属表面:第一使零件表面生成 0.1-0.4mm 深的硬化层, 增加零件表面对塑性变 形和断裂的抵抗能力,并使表层产生压应力,提高其疲
2、劳强度;第二使零件表面上的缺陷和由 于机械加工所带来的损伤减少, 从而降低应力集中. 喷丸处理一般对拉伸面起作用, 而对压缩面不起作用, 因此板簧的喷丸只在凹面进行. 处理质量一般应以最佳喷丸应力表示( 但目前有些工厂在衡量板簧喷丸质量时是用板簧片 弧高变化H 来表示). 喷丸的直径、材料、硬度以及喷速等对喷丸质量都有直接影响,必须很好注意. 2.应用:用在承受交变应力下工作的零件可以大大提高其疲劳强度, 如汽车板簧、螺旋弹簧 、轴类、连杆等喷丸处理后, 均可使寿命提高几倍.喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对薄板 工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到
3、工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产 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 带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中，清理效 果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设 备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个深地坑及 做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极大，喷砂过程中产生大量的 矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康并污染环境。喷砂处理是用压缩空气将磨料高速喷向工件的表面,目的是通过清除表面的氧化层、锈迹等 ，以提高表面外观
4、质量。喷丸处理是将高速的硬质的颗粒（一般是钢粒）打击金属工件表 面，目的是提高金属表面的疲劳强度。两种自理工艺用的工具不同。这两种处理方法的介 质都可循环使用。 内应力一般不利于钢材的使用，比如用金属材料加工出来的零件如果不去除内应力，使用 一段时间后，内应力释放出来，零件的形状就会改变，使零件失去精度。 残余应力的概念 通常讲，一个物体，在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下， 其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。 按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法，内应力分为三类： 第类内应力是存在于材料的较大区域（很多晶粒）内，并在整个物体各个截面保持平衡 的内应力。当一个
5、物体的第类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时，物体会产生宏观的尺 寸变化。 第类内应力是存在于较小范围（一个晶粒或晶粒内部的区域）的内应力。 第类内应力是存在于极小范围（几个原子间距）的内应力。 在工程上通常所说的残余应力就是第类内应力。到目前为止，第类内应力的测量技术 最为完善，它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。 除了这样的分类方法以外，工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名，例 如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等，而且一般指的都是第 类内应力。 残余应力的产生 在机械制造中，各种工艺过程往往都会产生残余应力。但是，如果从本质上讲，产生残余 应力的
6、原因可以归结为： 1.不均匀的塑性变形； 2.不均匀的温度变化； 3.不均匀的相变。 残余应力的作用 机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和 使用寿命有着十分重要的影响。 适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长 零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失 却尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故。 残余应力的调整 针对工件的具体服役条件，采取一定的工艺措施，消除或降低对其使用性能不利的残余拉 应力，有时还可以引入有益的残余压应力分布，这就是残余应力的调整问题。 通常调整残余应
7、力的方法有： 1.加热，即回火处理,利用残余应力的热松弛效应消除或降低残余应力。 2.施加静载，使工件产生整体或局部、甚至微区的塑性变形，也可以调整工件的残余应力 。例如大型压力容器，在焊接之后，在其内部加压，即所谓的“胀形”，使焊接接头发生微 量塑性变形，以减小焊接残余应力。 3.振动时效，英文叫做 Vibration Stress Relief,简称 VSR 。在国际上，工业发达国家起始 于上世纪 50 年代，我国从 70 年代研究和推广。振动消除应力主要特点： （1）、处理时间短； （2）、适用范围广； （3）、能源消耗少； （4）、设备投资小，操作简便。 4.锤击、喷丸、滚压等。喷丸强化是行之有效、应用广泛的强化零件的手段，喷丸的同时 也改变了表面残余应力状态和分布，而喷丸产生的残余压应力又是强化机理中的重要因素 。
