关于抛丸工艺中钢丸的一些应用

关于抛丸工艺中钢丸的一些应用 关于抛丸工艺中钢丸的一些应用，如果需要达到均匀一致的粗糙度，就要求我们在选择钢丸的时候要遵循如下几点： 1、钢丸的颗粒要求均匀一致，球形钢丸要求直径大小均匀一致， 棱角砂（即铸钢砂）要求颗粒基本形状一致，钢丝切丸要求直径和长 度比例在 1:1 左右。 2、钢丸的初始硬度须大于被清理工件的初始硬度，一般超过 HRC5~HRC10 以上硬度，才能获得一定的粗糙度；如果钢丸的初始硬 度小于或等于被清理工件的初始硬度，就达不到要求。 3、工件表面的粗糙度的高低是由钢丸直径的大小决定的，钢丸 直径越大，在被击打工件的表面产生的峰谷落差就越大，也就是粗糙 度越大；反之，粗糙度就越小。 4、球形钢丸（包括铸钢丸和钢丝切丸磨圆丸）与棱角形钢丸（包 括棱角砂和钢丝切丸），球形钢丸对被击打工件表面产生的粗糙度要 小于棱角形钢丸，这是因为棱角形钢丸有一定的棱角，能够通过切削 冲击，使带有棱角的一端在工件表面产生较深的谷；而球形钢丸因为 表面是球形，在被击打工件表面形成的谷就会小于棱角形钢丸。 5、钢丝切丸的使用，因市场上有许多普通钢丝切丸长度达到 3mm，甚至达到 4~5mm，像一根棒子，这种钢丸对抛丸效果会产生 一定的影响，具体体现在以下几点： 1）棒子形状的钢丸在抛丸时，如果是头部击打工件，只能起到 切丸作用，当头部磨圆后只起到圆丸作用。 

2）如果是棒子横向击打工件，只会使棒子在长度方向消耗磨损， 且在关键表面产生不了粗糙度，起不到抛丸作用，反而产生消耗，影 响抛丸效果。 3）抛丸过程中流入抛丸器的钢丸量是一定的，当切丸过长，流 动性不好，会堵住更多的钢丸流下，从而减少单位面积所需要的钢丸 量，使抛丸效率下降，影响工件抛丸速度，同时影响抛丸效果。 6、当铸钢丸或铸钢砂破碎后，工件表面在抛丸后产生的粗糙度 是不均匀一致的，这种情况或好或坏，当添加新的铸钢丸或铸钢砂后， 粗糙度会好一点，当添加使用一段时间后，粗糙度就会产生很大的变 化。7、由于铸钢丸或铸钢砂容易破碎，增加使用方的耗材成本，且 产生了大量粉尘，并且会缩短易损件寿命，许多企业已经开始使用更 环保、更耐用的强化钢丸，比如钢厂、造船厂、汽车配件、医疗器械、 航空领域等等。 8、我们为什么推荐使用强化钢丸？（见下页附件） 

附：为何建议使用强化钢丸 1、为何建议使用强化钢丸？ （1）铸钢丸（铸钢砂）特点： 1）由于铸钢丸（铸钢砂）为铸造而成，在铸造过程中会因为产 生气孔使铸钢丸（铸钢砂）空心，且铸钢丸（铸钢砂）脆性强，这两 点决定了铸钢丸（铸钢砂）在高速抛射过程中产生撞击容易破碎，导 致消耗快，成本高； 2）铸钢丸（铸钢砂）破碎后会产生大量的粉尘，对除尘器内的 滤芯过滤产生很大的压力，容易导致滤芯积灰严重，加快滤芯的损坏； 3）抛丸机内易损件为高铬高锰材质，耐冲击，但是不耐平面流 淌磨损，当抛丸机内粉尘量很大时，除尘器来不及过滤，此时许多粉 尘会随着丸料循环系统进入抛丸器，因为钢丸为质量大的物体，被抛 丸器抛射出去，而粉尘较轻不可能像钢丸被完全抛射出去，有一部分 在抛丸叶片表面流淌磨擦，加快易损件的损坏（就像流沙冲刷石头一 样）。4）当粉尘量大时，对抛丸清理的效果会产生一定的影响，原因 是因为部分灰尘被抛射到工件上，而钢丸的流量是通过电流表控制的， 流量值是相对固定的，一旦灰尘多了，钢丸就会少，抛射的效果就会 不理想。所以，在采用强化钢丸抛丸后的工件表面干净，而采用铸钢 丸（铸钢砂）抛丸后的工件表面会沾有浮尘。 

（2）强化钢丸特点： 1）强化钢丸为轧制而成，没有空心，密度高，且韧性强，在高 速抛射过程中不易破碎，只有表面像剥鸡蛋壳磨损，可以继续循环使 用，消耗慢，成本相对不高； 2）由于强化钢丸不易破碎，远小于铸钢丸（铸钢砂）产生的粉 尘，对除尘器内的滤芯过滤压力小于铸钢丸（铸钢砂），可以延长滤 芯的寿命； 3）由于强化钢丸产生的粉尘小，瞬时产生的灰尘被及时过滤， 很少有灰尘继续在丸料循环系统中循环，延长了抛丸器内易损件的寿 命；4）根据实践经验，强化钢丸的使用寿命是铸钢丸（铸钢砂）的 3 倍以上。 2、介绍强化钢丸和铸钢丸的比较试验。 怎样证明强化钢丸是普通铸钢丸寿命的 3 倍，我们通常所说的强 化钢丸的使用寿命是普通铸钢丸的三倍是指在一定条件下通过欧文 测试而来的。欧文测试也称为 100%替代试验，以 500 圈为一个循环 将钢丸取出称重并根据公式计算每次循环的损耗率，当所有损耗值达 到 100 克时按照公式计算出钢丸的欧文寿命。以普通铸钢丸（S330、 强化钢丸 1.0mm （G1） HV400-500 为例，500 圈一个循环后铸钢 丸损耗率为 27.83%，强化钢丸损耗率为 6.6%；铸钢丸平均损耗率 23.05%，强化钢丸平均损耗率 9.188%，在模拟抛丸过程中经过特殊 工艺制造的强化钢丸表层像剥鸡蛋壳越磨越小而不会直接破碎，从始至终损耗率都很少，原因是它们的加工工艺就决定了它们的物理性能 的差异：强化钢丸是通过钢丝进行拉拔、强化等类似锻打的工艺，而 铸钢丸则是通过铸造工艺而来的，所以两者内部的分子结构、密度就 有很大的不同；欧文测试是检测钢丸循环使用寿命的一个重要手段， 但在实际生产中由于每家工厂设备性能、操作工艺不同，使用寿命都 会有所差异。造成两种钢丸的使用寿命不同，关键是它们的失效方式 有着很大的差异：强化钢丸是以磨损的方式失效、而铸钢丸则是以破 碎的方式失效，以上我们提到的是在欧文测试中取得的结果，强化钢 丸的使用寿命是铸造钢丸的三倍或以上，然而在实际运用中除了强化 钢丸的使用寿命是铸造钢丸的三倍或以上以外，强化的特性就决定了 它在抛喷丸中独特的优势： 一：喷（抛）丸强化 在强化的过程中，由于铸钢丸的破碎失效方式（破碎后钢丸变小 而且还带有棱角）导致喷（抛）丸的强度很快就降低了，须将破碎 后的钢丸全部筛出去，才能保证获得稳定的强度和减少工件由于钢丸 的棱角带来的损伤；在这个过程中强化钢丸的使用寿命其实远远超过 铸造钢丸的三倍。 二：喷（抛）丸清理 在清理的过程中，同样由于铸钢丸的破碎失效方式（破碎后钢丸 变小而且还带有棱角）导致喷（抛）丸的强度很快就降低了，因而导致 清理效率的降低（抛丸处理时间大大加长），在造船业 IMO 的新 PSPC规 范要求下，由于铸钢丸的破碎失效方式还导致了粗糙度不稳定，忽高忽低，粉尘的指标超标，如果要和强化钢丸达到同样的效果， 铸造钢丸的用量远远大于三倍。