钢丸粒度对铸件抛丸清理效率和表面粗糙度的影响.

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1、3970cdac76ee1ce8d3926b3b7a6e5293.doc钢丸粒度对铸件抛丸清理效率和表面粗糙度的影响TheInfluenceofAbrasiveSizeonCastingBlastingEfficencyandSurfaceRoughness摘要：本文对不同厂家生产的钢丸密度、硬度、粒度分布、金相组织和寿命进行分析，优选了一种使用寿命长的钢丸应用于生产。通过试验找到了钢丸粒度、抛丸速度和表面粗糙度之间的关系，并分析了生产过程中钢丸粒度的变化和补充加料方式等对清理效率和铸件表面粗糙度的影响。关键词：钢丸级配抛丸清理效率表面粗糙度Abstract:Analy

2、sisondensity,hardness,sizedistribution,micro-organizationandlifetimeofseveralabrasives,preferenceahighqualityabrasivesforproduction.Studyoftherelationofabrasivesize,throwspeedandsurfaceroughness.Itanalysisesontheinfluenceofcontrollingabrasivesizeandaddingmodetoclearefficencyandsurfacerou

3、ghnessalso.Keywords:abrasivegradationblastingclearefficencysurfaceroughness前言研究和生产实践表明，铸件的表面质量不仅与造型材料（原砂粒度[1]、原砂细度[2]、涂料[3]）、造型过程[4-5]、铁水充型[6]有关，而且与抛丸（喷丸）清理过程[7]有关。铸件清理使用的磨料—钢丸的性质（密度、硬度、形状）和粒度分布不仅直接影响到铸件的表面质量，而且和清理效率有很大的关系。因此，国内[7-10]和国外[11-13]对钢丸的性质和如何选用作了一定的研究。但是，国内铸件清理中使用级配钢丸的很少，大都采用单

4、一粒度的钢丸用于生产，同时，清理过程中钢丸粒度的变化对清理效率和表面粗糙度的影响研究也很少。本文通过试验和生产应用，对钢丸的性质、粒度和抛丸速度与铸件表面粗糙度之间的关系、级配钢丸粒度变化对清理效率和表面粗糙度的影响进行了研究。一、钢丸的选用1.抛丸清理设备的结构第16页共16页3970cdac76ee1ce8d3926b3b7a6e5293.doc铸件喷射清理是以高动能的磨料流冲击待清理表面的表面处理方法。磨料通常由离心力或高速射流（如空气流或水流）推动，以去除铁锈、氧化皮、原有涂层和其它污染物，并裸露基材。被清理的表面具有特征性的二次粗糙度，其大小取决于喷射清理的条

5、件、磨料的特性、表面原始状态和被喷射清理的工件基体。原始表面粗糙度或一次粗糙度可由磨料喷射清理工序所改变。因此，铸件的喷射清理对铸件的表面质量来说显得尤为重要。现代铸造清理主要采用各种类型的抛丸清理设备。它是高速旋转的抛头将钢丸加速到70-80m/s的速度后，利用钢丸的动能冲击铸件表面，达到去除铸件表面粘砂、氧化皮的目的，并使铸件具有一定的表面粗糙度。设备主要由室体、抛丸器、弹丸循环系统、丸砂分离系统组成（如图1）。最终对铸件的表面质量起作用的则是磨料本身的性质和清理过程，如磨料的种类、粒度、硬度、形状、抛射速度、抛丸时间（覆盖率）、被清理工件的性质（硬度）等。*图1：

6、抛丸清理设备的结构示意图2.钢丸成形过程由于钢丸在抛丸清理过程中对铸件的表面质量有直接的影响，我于2001.10、2001.11和2001.12分别到神弹子钢丸有限责任公司、上海摩根钢砂磨料有限公司和金星钢砂厂对其生产钢丸的工艺进行了考察，以了解钢丸的生产过程，并对钢丸的性能进行了测试。神弹子钢丸有限责任公司和金星钢砂厂生产钢丸是离心法（如图2所示），但两者的原材料来源和质量、熔炼设备和工艺、热处理设备和工艺、筛分设备和工艺有很大的不同，导致了两者的产品质量有较大的差别。图3：钢丸离心成形过程第16页共16页3970cdac76ee1ce8d3926b3b7a6e529

7、3.doc上海摩根钢砂磨料有限公司是水雾化法生产（如图2所示），目前熔炼部分在国外，国内仅进行热处理。国内年生产能力达50万吨。它采用了许多先进的生产工艺，如：水雾化成形、螺旋筛分、自动包装，自动化程度很高，设备和工艺都很先进。该钢丸的最大特点是硬度均匀，微裂纹、气孔缺陷少，弹性和抗疲劳性好，在使用过程中钢丸不是破碎而是逐层剥落，钢丸慢慢变小，因而使用寿命长。*图2：钢丸雾化成形过程3、钢丸的检验l钢丸的粒度检验钢丸粒度的检验按国标用筛网筛分后称重。粒度有一定的分布规律，用各筛号上钢丸的残留率来度量。上海摩根、丹江口神弹子和十堰金星的钢丸