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行业新闻
钢管内壁除锈介绍及喷丸强度的测试

来源: 时间:2019-10-17 08:05:00 次数:


喷丸强度的测量原理

       喷丸强度代表了一个喷丸束流引入残余压应力层深的能力。喷丸能够在零件表面上产生塑性变形,进而在表面变形层上引入残余压应力。塑性变形的层深是需要进行控制的。我们可以利用喷丸束流的一些特性来控制残余压应力层深。我们可以用一个机械抢连续射击出的弹流进行类比。弹流具备对目标物体的表面进行破坏的能力。该破坏力取决于的尺寸、速度和硬度。大尺寸、高硬度和高速度与小尺寸、低硬度和低速度相比,其对目标物体表面的破坏力更大。类似的,喷丸束流的引入残余压应力层深的能力(即喷丸强度)也与上述例子中的因素有关。

       喷丸强度是定义和控制喷丸束流引入残余压应力层能力的一个参数。在喷丸工艺发展的初始阶段,J.O.Almen认识到需要对这种能力进行量化。他想到了一个非常好的主意,即用间接的方法来表征喷丸束流引入残余压应力层的能力,通过对一组钢制的试片用逐渐递增的时间进行喷丸,然后测试试片的弧高值,生成“饱和曲线”。“饱和曲线”用来表征随着喷丸时间的增加,喷丸后的试片的弧高值增加的现象。“喷丸强度”是饱和曲线上的一个特殊的点(饱和点),用来量化一个喷丸束流引入残余压应力层深的能力。在饱和点上试片的弧高值越高,那么喷丸束流的引入残余压应力层深的能力越强。在标准J442J443中描述了怎么利用设备和程序进行计算喷丸强度。

     喷丸强度的意义

      当一个喷丸束流击打零件时,喷丸行业使用“喷丸强度”作为控制喷丸在零件表面引入的残余压应力层深的一个参数。在其它参数不变的前提下,随着喷丸强度的增加,其引入的残余应力层的深度会随之增加,我们知道残余压应力层深直接与喷丸束流的喷丸强度相关。喷丸强度的单位和其引入的残余压应力层深的单位相同,均为毫米mm(或者为千分之一英寸)。

     喷丸束流本身是具有潜在的喷丸强度的能力(引入残余压应力层深的能力)。当喷丸束流击打目标零件时,人们意识到这种潜能或大或小。为便于分析,我们再拿机械抢射击出的弹流为例。这束弹流具有破坏目标物表面的潜能,可以用来类比喷丸时喷丸束流引入残余压应力层深的能力(喷丸强度)。

有一点对于我们理解喷丸强度非常重要,即:喷丸强度会随距离的变化而发生变化。一束喷丸束流的这种变化。实际上,当丸料从喷嘴中喷出时,丸料会继续受到快速移动的空气流的作用而加速。相反地,丸料受到周围静止的空气的阻力作用而减速。这种加速和减速的共同作用会使丸料在某一距离M上产生一个极限速度(对于一般的喷丸设备而言,这个距离M通常为200~300mm)。对于抛丸设备而言,丸料一旦从叶片上离开就会马上减速。

如果我们把在M点的喷丸和在更远处的X点的喷丸进行对比,我们会发现有两个特点有明显的不同。一个是这两个位置的喷丸强度有着明显的不同。一个是在M点附近的喷丸强度没有很大地差异,然而在X点附件的喷丸强度则明显不同,会有一个范围。

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