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噴丸噴砂房系統(tǒng)|良時智能航空航天裝備噴拋丸涂裝系統(tǒng)設(shè)備

發(fā)布時間:2020.07.23    點擊數(shù): 62001
       金屬材料的疲勞、應(yīng)力腐蝕、高溫氧化等力學(xué)、物理和化學(xué)性能,很大程度上取決于材料的表面完整性。所謂表面完整性是指表面粗糙度、表層殘余應(yīng)力、表層顯微組織、表層致密度和表面形貌等狀態(tài)的完好程度。大量的航空零件失效分析表明,屬于疲勞失效的零件約占 80%,而材料的表面完整性是影響材料疲勞性能的重要因素之一。

        噴丸強化技術(shù)是一種材料表面機械冷加工方法,借助高速運動彈丸流或高能沖擊波撞擊材料的表面,使材料表層發(fā)生彈塑性變形,呈現(xiàn)較好的表面完整性,從而提高材料的抗疲勞強度、微動疲勞抗力及損傷容限性能的一種表面強化方法。在航空工業(yè)中,航空零件的表面完整性直接影響其使用性能和服役能力,特別是零件的疲勞使用性能。噴丸強化技術(shù)通過改變材料表面完整性顯著提高各類航空零部件的疲勞性能,且具有成本低、適應(yīng)性強和操作方便等優(yōu)點,在航空領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前,我國在控制零件表面質(zhì)量方面主要是測定表面粗糙度及檢測表面缺陷,還沒有建立完善的表面完整性設(shè)計及檢測體系,通過噴丸強化技術(shù)調(diào)控表面完整性是提高航空零件質(zhì)量可靠性的重要手段。

飛機部件數(shù)控噴丸強化設(shè)備

航天軍工裝備噴砂房系統(tǒng)

航天軍工裝備自動噴砂房系統(tǒng)

       噴丸強化在材料表層引入殘余應(yīng)力場,其中靠近受噴材料表面一側(cè)呈現(xiàn)為殘余壓應(yīng)力,板材單面噴丸強化后的表層殘余應(yīng)力分布特征曲線如圖 1 所示。普遍認為殘余壓應(yīng)力是提高工程材料抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能的重要強化機制,而且殘余壓應(yīng)力值大小、壓應(yīng)力層深度對工件疲勞強度或壽命影響顯著。因此,如何實現(xiàn)殘余應(yīng)力分布特征的調(diào)控是該領(lǐng)域重要研究內(nèi)容之一。

圖1  噴丸強化殘余應(yīng)力層沿深度分布特征曲線

       殘余應(yīng)力分布特征曲線包括 5個主要特征參數(shù):表面殘余應(yīng)力值、殘余壓應(yīng)力深度、最大殘余壓應(yīng)力及其位置、最大殘余拉應(yīng)力。彈丸撞擊材料表面時,通常與材料表面產(chǎn)生近似的赫茲接觸,形成的最大彈性應(yīng)力出現(xiàn)在材料次表面,所以通常噴丸強化最大殘余壓應(yīng)力位于次表面。在某些情況下,殘余應(yīng)力分布特征發(fā)生變化,例如噴丸強化采用低密度的玻璃彈丸介質(zhì)時,由于入射動能小,其噴丸強化鈦合金和鋁合金的最大殘余壓應(yīng)力值出現(xiàn)在表面。當(dāng)噴丸強化工藝為濕式噴丸強化時,硬質(zhì)合金或鈦合金也會出現(xiàn)表面殘余壓應(yīng)力值最大的現(xiàn)象,因為濕式噴丸強度一般相對較低(為干噴丸強度的1/3~1/4),且陶瓷丸介質(zhì)密度相對較小,但隨著噴丸強度或覆蓋率提高,最大殘余壓應(yīng)力逐漸向次表面轉(zhuǎn)移。激光噴丸強化工藝,最大殘余壓應(yīng)力值通常出現(xiàn)在表面,因為激光噴丸時金屬表面的吸收層吸收激光能量后氣化產(chǎn)生高溫高壓的等離子體,等離子體發(fā)生爆炸產(chǎn)生沖擊波作用于材料表面,沒有形成赫茲接觸;高壓空化水射流噴丸,其形成的最大殘余壓應(yīng)力也出現(xiàn)在受噴材料表面

        噴丸強化工藝參數(shù),如噴丸強度、噴丸時間、彈丸介質(zhì)和彈丸流量的選取對殘余應(yīng)力值大小與分布的影響明顯。較高噴丸強度下,彈丸入射階段具有更大動能,接觸區(qū)受噴材料應(yīng)力集中程度更大、變形層更深,所以最大殘余壓應(yīng)力值提高、殘余壓應(yīng)力層變深,但噴丸強度過大可能獲得相反的效果,主要由于應(yīng)力松弛和表面剝層等因素的影響。噴丸時間作用主要局限于飽和時間內(nèi),最大殘余應(yīng)力值和應(yīng)力層深度隨噴丸時間延長而增加,達到飽和后數(shù)值基本穩(wěn)定不變。彈丸流量直接影響到彈丸動能和 100%覆蓋率時間,在一定噴丸氣壓下,彈丸流量大則噴丸飽和時間短,噴丸強度下降,進而影響殘余壓應(yīng)力的大小及分布。彈丸直徑越大,噴丸強化越容易產(chǎn)生更深的殘余壓應(yīng)力層。

飛機部件噴丸房系統(tǒng)

飛機起落架噴砂系統(tǒng)

飛機專用涂裝房

        航空工業(yè)對其零件有很高的要求,不但要求零件材料輕,而且要求它們能夠 在極其惡劣的環(huán)境下承受極端的載荷。借助于保護零件表面免遭外部破壞以及延 長疲勞壽命,我們的噴丸強化表面處理技術(shù)能夠大大改善零件的整體性能。航空工業(yè)使用的絕大多數(shù)零件,包括飛機骨架、機翼、發(fā)動機、發(fā)動機葉片 、葉片榫頭、葉片轉(zhuǎn)盤、起落架、驅(qū)動裝置、或傳動零件(齒輪),均采用精控 噴丸處理技術(shù)滿足其材料的性能指標(biāo)。

       噴丸強化是高速運動的彈丸流噴射材料表面并使其表層發(fā)生 塑性變形的過程。噴丸過程中彈丸反復(fù)打擊材料的表面,最終在 材料表面附近造成一塑性變形層即具有一定深度的強化層,噴丸 強化合理引入表面塑性變形層的可使材料疲勞性能及抗應(yīng)力腐蝕 性能獲得明顯改善。根據(jù)材料在強化時產(chǎn)生塑性變形層、形變層 內(nèi)的晶粒細化和金相組織的變化可分為下述三種強化:

1、殘余壓應(yīng)力場(應(yīng)力強化) 
2、變形顯微組織(組織強化)
3、殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變(相變強化)
噴丸分類:噴丸按應(yīng)用范圍常分為三種類型:
①噴丸強化(強力噴丸)②噴丸成形③噴丸清理。

噴丸強化是一項應(yīng)用廣泛的表面強化技術(shù),其工藝操作簡便和強化效果顯著特點,是用來改善和提高零構(gòu)件的 疲勞和應(yīng)力腐蝕斷裂抗力的一種有效方法。

凡具備下述特征的零構(gòu)件,應(yīng)優(yōu)先考慮采用表面噴丸強化處理。
A) 承受交變載荷并且容易產(chǎn)生疲勞失效的重要承力件
B)在恒定載荷和腐蝕環(huán)境共同作用的易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕(或氫脆)失效的重要 承力件 
C) 拉伸強度超過1400MPa的各種鋼鍛件 
D) 需要進行電鍍Cr、Ni、Ni+Cd、Cd+Ti等的鋼零構(gòu)件 

E) 需要陽極化處理的高強鋁合金零構(gòu)件

F) 帶有應(yīng)力集中部位(如內(nèi)外圓角、鍵槽、焊縫、工具標(biāo)記、壓印標(biāo)記以 及結(jié)構(gòu)上的突變區(qū)域等)
G) 焊縫左右約30mm的區(qū)域 
H) 各類螺旋壓縮彈簧

評價噴丸強化效果的方法包括:1、表面粗糙度測量 2、殘余應(yīng)力測定 3、顯微組織分析 4、顯微硬度測試疲勞強 度試驗。要達到預(yù)期的噴(拋)丸強化效果要嚴格控制其三大要素(1、設(shè)備 2、介質(zhì) 3、工藝參數(shù))

噴丸強化工藝參數(shù):

飛機專用涂裝房

航空鍛件專用熱處理噴丸室

航空設(shè)備等離子噴涂室

        關(guān)于良時智能 About Liangshi InteRobot:
        上海良時智能科技股份有限公司(股票代碼:837430 厚積薄發(fā) 持續(xù)創(chuàng)新),為全球客戶提供智能制造和表面處理系統(tǒng)解決方案,從業(yè)30多年,是一個集研發(fā)、設(shè)計、制造、工程安裝、工程咨詢于一體的專業(yè)化制造及自動化智能控制系統(tǒng)集成公司,能為客戶解決:
        Shanghai Liangshi InteRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化學(xué)表面處理噴拋丸、噴丸強化設(shè)備、熱噴涂和涂裝設(shè)備工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
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              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制藥、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造紙、紡織系統(tǒng)領(lǐng)域承壓系統(tǒng)集成整體解決方案;
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
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              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
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              Professionally provide the design and manufacture of pressure vessels: providing overall solutions for pressure system integration in the fields of food and dairy, biopharmaceutical, water treatment, refrigeration, petrochemical, shipbuilding and marine engineering, power and energy, paper and textile, non-ferrous metals and other fields.
        企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品如下 The leading products of our company are as follows:
        主營業(yè)務(wù):智能制造和表面處理工程系統(tǒng)集成的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六類主要產(chǎn)品:自動化涂裝生產(chǎn)線、智能機器人噴涂系統(tǒng)、自動化噴拋丸生產(chǎn)線、智能機器人噴拋丸強化系統(tǒng)、自動化熱噴涂系統(tǒng)、涂裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        產(chǎn)品主要應(yīng)用于:新材料、新能源、工程機械、汽車制造、集裝箱、船舶海洋工程、航空航天、港口橋梁、電子電氣、環(huán)保工程、印刷造紙機械、醫(yī)療機械、紡織機械等領(lǐng)域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生產(chǎn)的表面工程系統(tǒng)集成具備智能、自動化的特點,可實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化控制,因而屬于自動化裝備。根據(jù)《高端裝備制造業(yè)“十二五”規(guī)劃》中對高端裝備的定義“主要包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高技術(shù)高附加值裝備”,公司產(chǎn)品屬于高端裝備,是為國民經(jīng)濟其他行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
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