[发明专利]一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺

说明书

本发明公开了一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其步骤包括：(1)喷丸参数设定；(2)弹丸处理；(3)弹丸配料；(4)工件就位；(5)正面喷丸；(6)反面喷丸。本发明针对现有技术中的缺陷，微粒子喷丸的同时，使用中频感应加热，丸粒在压缩空气的推动下产生动能的同时，经过中频感应加热，将微粒子升温至一定温度并射出，带有温度的微粒子接触工件表面后，产生较强热传导效应，使工件表面产生温升，降低表面硬度，使高动能的粒子可以进一步的细化工件表层金属晶粒，产生较强的表面压力层的同时，改善工件表面晶粒度，提高工件表面接触应力，强化工件疲劳寿命。

技术领域

本发明属于喷丸处理领域，具体涉及了一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺。

背景技术

常规的喷丸处理就是将钢丸、玻璃丸、陶瓷丸喷射到工件表面，使工件发生塑性变形，而形成一定的压应力强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于工件表面压应力的存在，当工件承受载荷时可以抵消一部分应力，从而提高工件的疲劳强度。喷丸处理的优点是设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便，缺点是工作环境较差，单位产量低，效率比抛丸低。喷丸的种类有钢丸、铸铁丸、玻璃丸、陶瓷丸等。

在实际作业发现，使用0.1mm微粒子在喷丸的过程中，由于被加工工件硬度较高，强度较大，很难形成满意的表面压应力层，且压力应值较小，形成的应力层较浅，不能有效的提高金属工件经手循环应力下的疲劳寿命

发明内容

本发明的目的在于提供一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，针对现有技术中的缺陷，微粒子喷丸的同时，使用中频感应加热，丸粒在压缩空气的推动下产生动能的同时，经过中频感应加热，将微粒子升温至一定温度并射出，带有温度的微粒子接触工件表面后，产生较强热传导效应，使工件表面产生温升，降低表面硬度，使高动能的粒子可以进一步的细化工件表层金属晶粒，产生较强的表面压力层的同时，改善工件表面晶粒度，提高工件表面接触应力，强化工件疲劳寿命。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其特征在于包括如下步骤：

(1)喷丸参数设定:根据技术要求确定弹丸类型、空气压力、弹丸流量、喷射角度、喷射时间、喷枪类型、喷嘴与工件的表面距离；通过试验确定弹丸的类型；

(2)弹丸处理：将弹丸置于盛有镀锌液的渡槽中，作镀锌处理，经干燥后备用；

(3)弹丸配料：分别取0.1mm、0.4mm、0.8mm与1mm的弹丸，用量比为1:1.2：1.05：0.8，依次投加到喷丸机的各个料仓内，并标注；

(4)工件就位：通过翻转固定机构将工件固定于喷丸机内；

(5)正面喷丸：首先设定喷丸机中的中频感应加热器的加热温度为500℃，打开料仓一，用0.1mm的弹丸进行一次喷丸，喷丸时间为35s；一次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为515℃，打开料仓二，关闭料仓一，用0.4mm的弹丸进行二次喷丸，喷丸时间为40s；二次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为530℃，打开料仓三，关闭料仓二，用0.8mm的弹丸进行三次喷丸，喷丸时间为45s；三次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为550℃；打开料仓四，关闭料仓三，用1mm的弹丸进行四次喷丸，喷丸时间为50s；

(6)反面喷丸：所述步骤(5)结束后，通过翻转固定机构翻转工件，按照所述步骤(5)的方法对工件反面进行喷丸。