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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): 61793
       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(qiáng)化技術(shù)是一種材料表面機(jī)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(qiáng)度、微動疲勞抗力及損傷容限性能的一種表面強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)部件數(shù)控噴丸強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)化后的表層殘余應(yīng)力分布特征曲線如圖 1 所示。普遍認(rèn)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(qiáng)化機(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)化工藝為濕式噴丸強(qiáng)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(qiáng)度一般相對較低(為干噴丸強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)化工藝參數(shù),如噴丸強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(dá)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(qiáng)度下降,進(jìn)而影響殘余壓應(yīng)力的大小及分布。彈丸直徑越大,噴丸強(qiáng)化越容易產(chǎn)生更深的殘余壓應(yīng)力層。

飛機(jī)部件噴丸房系統(tǒng)

飛機(jī)起落架噴砂系統(tǒng)

飛機(jī)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(hù)零件表面免遭外部破壞以及延 長疲勞壽命,我們的噴丸強(qiáng)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(jī)骨架、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)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(qiáng)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(qiáng)化層,噴丸 強(qiáng)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(qiáng)化時產(chǎn)生塑性變形層、形變層 內(nèi)的晶粒細(xì)化和金相組織的變化可分為下述三種強(qiáng)化:

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

噴丸強(qiáng)化是一項應(yīng)用廣泛的表面強(qiáng)化技術(shù),其工藝操作簡便和強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度超過1400MPa的各種鋼鍛件 
D) 需要進(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng) 度試驗。要達(dá)到預(yù)期的噴(拋)丸強(qiáng)化效果要嚴(yán)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(qiáng)化工藝參數(shù):

飛機(jī)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(qiáng)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.
        2、智能制造自動化機(jī)器人應(yīng)用工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              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.
        4、涂裝環(huán)保設(shè)備:VOC廢氣、廢水、粉塵處理和噪音治理系統(tǒng)工藝解決方案和工藝裝備。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、專業(yè)提供壓力容器設(shè)計制造:為食品乳品、生物制藥、水處理、制冷、石油化工、船舶海工、電力能源、造紙紡織、有色金屬等領(lǐng)域提供承壓系統(tǒng)集成整體解決方案。
              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(jī)器人噴涂系統(tǒng)、自動化噴拋丸生產(chǎn)線、智能機(jī)器人噴拋丸強(qiáng)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(jī)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(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、紡織機(jī)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(jì)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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