[發明專利]一種液體噴丸表面強化的加工方法

在審

• 申請號: 201911371799.4
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111002229A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 高碩;任大為;張亮;趙強;王鑫;劉澎濤;陶林;寧登峰
• 申請（專利權）人: 中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司
• 主分類號: B24C1/00
• 分類號: B24C1/00;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

本發明屬于表面強化技術，具體涉及一種液體噴丸表面強化的加工方法，為解決傳統的壓縮空氣驅動的彈丸的噴丸強化效果有限，以及在葉片等噴丸加工中容易產生彈丸破損并引起破損彈丸的鑲嵌的問題，發明提供一種利用鋼丸為介質、變壓器油為載體的液體噴丸，利用壓縮空氣和丸料輸送泵共同驅動鋼丸和變壓器油的混合磨液，使得混合磨液高速撞擊零組件表面，使得零組件表面發生彈塑性變形，改變表層顯微組織并在表層產生殘余壓應力，最終使得零組件可靠性和耐久性得到提高，相對于傳統氣動噴丸和濕噴丸更進一步細化晶粒；進一步提高零件表面殘余壓應力強度，進一步增加殘余壓應力層深度；進一步提高零組件疲勞強度。

技術領域

本發明屬于表面強化技術，具體涉及一種液體噴丸表面強化的加工方法。

背景技術

諸如葉片、轉鼓、整體葉盤、齒輪等零組件在機構運行、服役過程中，受到機構振動力、離心力的作用，某些零組件還處于長期復雜的高溫交變載荷工作環境中。由于機構運行過程中的受力不均所產生的局部應力及振動等是零組件表面裂紋萌生和早期擴展的主要原因。噴丸強化可以有效的提高零組件的疲勞強度，從而提高整個機構的使用壽命。

1927年，E.G.赫伯特發表的耐磨鋼的加工硬化一文中刊載了噴丸硬化法，這是最早的關于噴丸工作方法的文章，這種方法是利用高硬度的鋼丸拋向金屬表面進行加工硬化。從而逐漸發展到利用壓縮空氣驅動彈丸的氣動噴丸。發展到后來的濕噴丸是采用玻璃丸或陶瓷丸，以水作為載體的液體噴丸。

現有技術中噴丸過程易產生粉塵，危害人身健康；傳統的壓縮空氣驅動的彈丸的噴丸強化效果有限，特別在葉片等噴丸加工中通常采用小丸粒彈丸，容易產生彈丸破損并引起破損彈丸的鑲嵌，不適用于鈦合金等對表面完整性要求高的材料的表面加工；傳統的濕噴丸以水作為載體無法使用鋼制彈丸。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中噴丸過程易產生粉塵，危害人身健康，傳統的壓縮空氣驅動的彈丸的噴丸強化效果有限，特別在葉片等噴丸加工中通常采用小丸粒彈丸，容易產生彈丸破損并引起破損彈丸的鑲嵌，傳統的濕噴丸以水作為載體無法使用鋼制彈丸，不適用于鈦合金等對表面完整性要求高的材料的表面加工的問題，本發明提供一種液體噴丸表面強化的加工方法。

具體方案如下：一種液體噴丸表面強化的加工方法，該方法采用彈丸為介質、變壓器油為載體的混合磨液噴射零件表面，該方法包括以下步驟：

步驟一：準備噴丸介質；

噴丸介質為彈丸和變壓器油的混合磨液，彈丸與變壓器油的混合質量比范圍為：1：3-1：10；所述彈丸的硬度≥47HRC，彈丸的直徑≥0.5mm；

所述變壓器油采用最低冷態投運溫度為0℃～-40℃；

步驟二：對待加工的零組件進行清洗；

清洗時，使用清洗液擦拭零組件表面或使用超聲波清洗，然后進行干燥處理；

步驟三：試片噴丸強度驗證，確認工藝參數；

進行試片噴丸測試，驗證噴丸介質和工藝參數是否滿足噴丸強度的要求，如不能滿足，調整工藝參數，重新進行步驟三，直至滿足噴丸強度的要求；

步驟四：將清洗后的待加工的零組件固定；

先檢查零組件是否滿足噴丸加工要求，將合格的零組件置于可用工位上進行固定，并檢查固定是否安全有效；

步驟五：進行噴丸加工；

采用步驟三中與試片相同經確認的工藝參數對固定后的零組件進行噴丸加工。

步驟六：拆卸加工后零組件；

將加工后的零組件從工位上取出；

步驟七：清洗加工后的零組件；