齿轮强化抛丸机

齿轮强化抛丸机是一种受控抛丸技术，不同于喷丸清理。青 工抛丸清理机以去除工件表面油污、氧化皮、锈蚀和机械加工毛刺为目的。青 工机械齿轮表面的抛丸强化主要是借助于高速运动的弹丸冲击零件的表面，使其发生弹性塑性变形，从而产生残余压应力、加工硬化和组织细化等有利的变化，以提高齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，是改善齿轮抗咬合能力、提高齿轮使用寿命的重要途径。抛丸强化处理能改善零件表层的应力分布抛丸后的残余应力来源于表层不均匀的塑性变形和金属组织相变，其中以不均匀的塑性变形为主。抛丸后，金属表面产生大量凹坑形式的塑性变形，表层位错密度大大增加，而且还出现亚晶界和晶粒细化现象。经抛丸处理后的齿轮表层残留奥氏体有一部分将变成马氏体，因相变时体积膨胀而产生压应力，从而使得表层残留奥氏体场向着更大的压应力方向变化，因而提高了齿轮的疲劳强度。通过抛丸强化，又能消除热处理应力，去除表面氧化皮，改善零件的缺口敏感性，并把容易发生零件失效的残余应力转变为压应力，有效地限制裂纹源的产生和扩展，较大幅度提高零件的疲劳寿命。抛丸强化工艺对弹丸的形状、尺寸和硬度等要求较高，用喷丸强度和表面覆盖率来控制抛丸工艺，用残余应力和疲劳试验来检测表面强化效果。抛丸强化工艺参数包括弹丸材料、弹丸直径、弹丸速度、弹丸流量、抛射角度、抛射距离、喷丸时间和覆盖率等，其中任何一个参数的变化都会不同程度影响喷丸强度，即影响强化效果。弧高试片标准ALMEN弧高试片是综合评价抛丸强化工艺参数的一种专用量规。它是用70号弹簧钢制成，共有三种规格，代号分别为N、C、A，分别使用于3种不同喷丸强度要求的场合。弧高曲线是在其它工艺参数固定情况下，同一种试片的喷丸弧高值随喷丸时间（或抛丸次数）变化而变化的，标志着弧高值——时间相对关系的曲线。抛丸强度通常采用弧高值测定法，其要点是用一定的弹簧钢试片通过检测抛丸强度后的形状变化来反映喷丸效果，青 工机械具体操作是用阿尔门Almen试片（弧高度试片，一般硬度为44~50HRC），固定在夹具上，经投射抛丸后再取下试片，然后用检具（如阿尔门测量仪）测量弯曲弧的高度。抛丸强度的另一种检验方法为残余应力检测，即对强化抛丸后的工件进行残余应力的检测，具体的检验方法为X射线衍射法。表面覆盖率是指被处理工件表面经抛丸处理后，青 工弹丸压痕面积与被喷工件表面积的比值。通常用百分数表示。测量要点是把阿尔门试片经喷丸后放大约50倍，测量其弹丸压痕面积。因很困难保证覆盖率为100%，故实际上把98%的覆盖率定义为全覆盖率。对于产品图样要求300%的覆盖率，通常用达到98%的有效覆盖率所需喷丸时间的三倍来实现。弹丸质量对强化效果影响很大，一般规律是：弹丸直径小，工件表面残余应力较高，但强化层较浅；弹丸直径大，工件表面残余应力较低，但强化层较深；弹丸硬度高，抛丸强度也高；弹丸直径增加，抛丸强度也增加；弹丸速度增加，喷丸强度、表面压应力和强化层深度三者增加。抛丸时间在其他抛丸工艺参数不变的情况下，青工机械抛丸只有达到“饱和”时间或两倍于“饱和”时间时可获得最佳强化效果，通常强化时间不足比强化时间过度更为不利。因此，当发现强化时间低于规定时间内，可以对该工件再进行一次补充强化。

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