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弹簧喷丸强化技术应用产能要求不再是噩梦

发布时间:2018-04-19  浏览次数:

很早之前,一片汽车钢板弹簧热处理后,工匠们就会不断地用锤子连续敲打、捶击它。那时候工匠们并不清楚他们这么做的结果会让板簧的使用寿命延长6倍,而现在,这一事实已被工程师们充分了解。

这一强化工艺技术同样适用于圆柱螺旋弹簧(圆簧),扭杆,旨在不同程度提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度。其他一些飞机和汽车零部件,如连杆、曲轴、摇臂、行星齿轮、齿轮圈、航空发动机叶片、起落架、传动轴都将强化工序作为生产过程的必要步骤,且制定了严格的技术规范。先简单解释一下零件在强化后会发生哪些变化?

强化工艺的原理

强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层,由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳断裂和应力腐蚀断裂抗力的两个强化因素,以提高弹簧的可靠性和耐久性。

强化是个“冷处理”工艺,有别于金属零件在高温下的热加工处理。压应力层通常延伸到材料表面下0.005”到0.030”深处。如有必要,也可通过改变工艺参数,如丸料尺寸、喷/抛射速度、喷/抛射角度、喷/抛射时间等来将压应力层延伸深度增大。

评估强化效果的两个重要参数是强度和覆盖率。覆盖率(100%、200%或更大)主要是依靠目测,而强度则需用代表性的弹簧钢试片进行测量(即阿尔门试片)

强度测量

零件校对工具(PVT),设计用来将试片固定于一些特定位置,在这些位置的试片可模拟零件有强度要求且必须进行强度检测的区域位置。根据不同应用,强度范围从0.015-0.030(在‘A’等级上)。

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