導 語

　　噴丸處理是利用高速噴射出的砂丸和鐵丸，對工件表面進行撞擊，以提高零件的部分力學性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法。噴丸可用于提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。 

　　主要分類

　　噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面（無論拋丸或噴丸）使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe3O4和Fe2O3沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。 

　　噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機等原始笨重輸砂機械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械，建設(shè)費用高，維修工作量及維修費用極大，噴砂過程中產(chǎn)生大量的矽塵無法清除，嚴重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。 

　　噴丸強化分為一般噴丸和應(yīng)力噴丸。一般處理時，鋼板在自由狀態(tài)下，用高速鋼丸打擊鋼板的里面，使其表面產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。以減少工作中鋼板表面的拉應(yīng)力，增加使用壽命。應(yīng)力噴丸處理是將鋼板在一定的作用力下的預(yù)先彎曲,然后進行噴丸處理。 

　　噴丸設(shè)備的分類

　　噴丸強化設(shè)備主要有兩類： 

　　1、機械離心式噴丸機：適用于要求噴丸強度高、品種少、批量大、形狀簡單、尺寸較大的零件。 

　　2、氣動式噴丸機(壓縮空氣式)：適用于要求噴丸強度適中、形狀復雜、尺寸較小的零件。 

　　彈丸的介紹

　　1、鑄鋼丸：硬度一般為40~50HRC，加工硬金屬時，可把硬度提高到57~62HRC。鑄鋼丸的韌性較好，使用廣泛，其使用壽命為鑄鐵丸的幾倍。 

　　2、鑄鐵丸：硬度為58~65HRC，質(zhì)脆而易于破碎。壽命短，使用不廣。主要用于需噴丸強度高的場合。 

　　3、玻璃丸：硬度較前兩者低，主要用于、鈦、鋁、鎂及其它不允許鐵質(zhì)污染的材料，也可在鋼鐵丸噴丸后作第二次加工之用，以除去鐵質(zhì)污染和降低零件的表面粗糙度。 

　　4、陶瓷丸：化學成分大致為67%的ZrO2、31%的SiO2及2%的Al2O3為主的夾雜物，經(jīng)熔化、霧化、烘干、選圓、篩分制成的，硬度相當于HRC57~63。其突出性能是密度比玻璃高、硬度高。最早于20世紀80年代初期用于飛機的零部件強化。陶瓷丸具有較高的強度，壽命比玻璃丸長，價格比較低，現(xiàn)已擴展到鈦合金、鋁合金等有色金屬的表面強化。 

　　噴丸機噴嘴的介紹

　　1、直桶形噴嘴：結(jié)構(gòu)簡單，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)只有收縮段和平直段兩部分。 

　　2、文丘里形噴嘴：在結(jié)構(gòu)上分成收縮段、平直段和擴散段三部分，制作難度顯著增加。 

　　3、雙文丘里形噴嘴：有前后兩個噴嘴，二者之間有間隔，在間隔處的四周有幾個小孔。 

　　4、方孔噴嘴：目前國外研制出一種進口端與出口端都成正方形的噴嘴，各方面試驗表明，該噴嘴比文丘里形噴嘴的工作效率更高，經(jīng)濟性更好。 

　　影響噴丸質(zhì)量的參數(shù)

　　1、噴丸強度。影響噴丸強度的工藝參數(shù)主要有：彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時間等。 

　　2、覆蓋率。覆蓋率的影響因素：零件材料的硬度、彈丸直徑、噴射角度及距離、噴丸時間等。 

　　3、表面粗糙度。粗糙度的影響因素：零件材料的強度和硬度、彈丸直徑、噴射角度及速度、零件的原始表面粗糙度。 

　　零件噴丸強化后的特點

　　零件受噴表面殘余壓應(yīng)力的大小和壓應(yīng)力層的深度取決于受噴材料的性能和噴丸強度。材料的強度和硬度越高，壓應(yīng)力就越大，壓應(yīng)力層的深度就越淺，噴丸強度越高，壓應(yīng)力層的深度也越大； 

　　受噴表層的材料組織發(fā)生變化—受噴表面變得粗糙。受噴表面的粗糙度隨著噴丸強度的提高、表層硬度的降低和彈丸尺寸的減小而變差。尺寸增大。受噴表面的金屬被擠出，形成微小的金屬波峰,故而尺寸增大。 

　　噴丸強化應(yīng)用范圍

　　噴丸強化可預(yù)防汽車零件彎曲疲勞；噴丸強化可改善齒廓根部的彎曲疲勞屬性；噴丸強化可提高曲軸的抗疲勞性能和安全使用壽命；噴丸強化可增加連桿的強度和剛度； 

　　強力噴丸工藝可提高齒輪齒部彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪壽命的重要途徑； 

　　表面噴丸強化是提高緊固件抗疲勞斷裂的應(yīng)力腐蝕、氫脆斷裂的一種行之有效的表面強化工藝。經(jīng)過噴丸強化后工件的使用可靠性、耐久性均可獲得明顯的改善和提高； 

　　表面噴丸通過改變材料的組織來達到改善疲勞性能（包括應(yīng)力腐蝕性能）的目的，可提高緊固件品質(zhì)。

來源：熱加工論壇