介绍两种简易喷砂机

喷砂清理是机械制造中应用极广的工序,凡锻造、铸造、热处理和表面处理的零件,都要经过喷砂来清除表面的氧化皮、粘砂、旧镀层、熔盐、锈蚀等。利用水力或压缩空气为动力,喷射弹丸或砂子来清理零件表面的各种标准型号的机械,在各个企业内已取得了极广泛的应用。这些设备虽然效率高,但制造成本     

喷砂预处理对HVOF喷涂TiAl-Nb/NiCrAl涂层结合强度的影响

采用不同的喷砂压力对基体表面进行喷砂预处理,研究了基体表面状态的变化对HVOF喷涂TiAl-Nb/NiCrAl涂层结合强度的影响。结果表明：随着喷砂压力的增大,基体粗糙度及表面凹坑的深度和宽度增大,NiCrAl层与基体结合界面处孔洞等缺陷增多,同时基体表面残余砂粒的面积分数增加;涂层结合强度随基体粗糙度的增大,先增大后减小,当基体粗糙度为8.33μm时,结合强度达到最大值44.5 MPa。     

酸蚀处理时间对种植体表面特性的影响规律

利用酸蚀处理技术对Al2O3喷砂处理后的种植体表面进行改性处理。采用扫描电镜(SEM)、表面接触角分析仪、表面轮廓仪等研究酸蚀处理后种植体的表面形貌、粗糙度和亲水性等表面特性。结果表明:酸蚀处理可促使种植体表面形成了多孔洞结构,进而改变其表面特性;当酸蚀处理20min时,种植体表面形成了蜂窝状多级孔洞结构,其表面粗糙度Ra为(1.77±0.064)μm、表面接触角为(47.7±3.022)°,有利于种植体与骨组织形成骨性结合。     

冷锻新型润滑工艺中湿喷砂与干喷砂处理对毛坯表面性状的影响

在常见冷锻用钢铁材料304不锈钢和45钢的表面,分别进行湿喷砂和干喷砂实验,采用马尔粗糙度仪和VHX-7000超高精细显微镜测量并分析两种喷砂方式对常见钢铁材料表面性状的影响。对比干喷砂实验,参照高分子做冷锻润滑剂的工序过程,通过分析多个粗糙度参数的异同,阐明了湿喷砂的作用机理。结果表明：湿喷砂处理后的材料表面粗糙度值较干喷砂处理的更加稳定,其Rsk值小于0且小于干喷砂的Rsk值,Rku平均值更接近于3,而且湿喷砂处理后的毛坯表面尖锐孤峰相对更少,可以形成稳定、平滑的表面凹凸性状。在此基础上进行压痕实验,表明湿喷砂处理的高分子涂覆层的结合强度高于干喷砂处理。     

液体喷砂技术及其在工业生产中的应用

传统的干式喷砂存在很多弊端,如加工时砂粒高速撞击金属表面,容易破碎并产生大量粉尘,危害工人健康;所选用的磨料料度较粗,被加工表面粗糙,不能用来加工高精度的零件;由于大量砂粒成为粉尘被排除,磨料消耗量大,成本高。因此沿用了近一个世纪的干式加工方法,已不能适应现代化技术发展和文明生产的要求。 液体喷砂(丸),就是为了解决干喷砂的弊端而发展起来的一种新技术。其基本原理是,利用磨液泵将具有一定浓度的磨液(砂水混合物)靠泵压或同时加压缩空气增压,从喷枪的喷咀中高速喷出,利用高速运动的砂粒或玻璃丸,对零件表面进行加工,达到表面清理强化或光饰的目的。这种方法,不损伤零件表面,基本上不影响零件尺寸精度,表面粗糙度在原基础上可以获     

热喷涂铝过渡层对FEP涂层与钢基体结合强度的影响

研究了喷砂工艺和热喷涂铝过渡层对聚全氟乙丙烯(fluoroethylenepropylene,FEP)涂层与钢基体结合强度的影响.结果表明,喷砂处理后,涂层和基体结合强度随基体表面粗糙度增加先增后降.采用热喷涂工艺在钢基体上制备了铝过渡层,用扫描电镜和表面粗糙度测量仪研究了喷砂以及铝过渡层的表面形貌和表面粗糙度,用拉开法测定了FEP涂层和钢基体的结合强度.铝过渡层具有粗糙多孔的表面结构,在一定程度上增进了 FEP涂层与基体的结合强度.     

不同基体前处理对AlCrN涂层结构和性能的影响

目的 通过对基体进行前处理,提高AlCrN涂层的摩擦磨损性能和切削性能.方法 采用不同前处理方法(湿喷砂、干喷砂和微粒子喷丸)对高速钢基体表面进行处理,随后沉积AlCrN涂层,利用X射线衍射以、扫描电子显微镜等仪器,以及切削试验,分析不同前处理方式对涂层组织结构、膜基结合力、表面形貌、表面粗糙度、摩擦磨损性能以及切削性...     

喷砂表面的多尺度分析与表征

目的对喷砂表面的复杂轮廓特征进行分析和表征,以选取能表征最佳工艺参数的三维粗糙度参数。方法以喷砂工作距离为变量对AISI 304L不锈钢试样进行喷砂处理,对喷砂处理后试样的表面形貌开展多尺度分析,选取5个评价尺度,每个评价尺度下采用12个常用的三维粗糙度参数进行表面形貌表征;分析各个粗糙度参数对于评价尺度的变化规律,同时进一步考虑喷砂工作距离对喷砂表面形貌的影响,在适宜评价尺度下建立粗糙度参数和工艺参数之间的线性回归模型。结果大部分三维粗糙度参数(Sku)的最优评价尺度均为80μm,在该评价尺度下,Sku与喷砂工作距离之间存在线性关系,且其线性相关系数最大;随着喷砂工作距离的增加,Sku随之增大,试样表面形貌的峰谷数量也随之增大。结论本次喷砂工艺实验的最优评价尺度为80μm,最优表面形貌表征参数为Sku,与普遍使用的Sa和Sq相比,Sku包含更多三维形貌信息,能更好地刻画喷砂工作距离对表面形貌的影响。     

脉冲电子束与喷砂复合处理对MCrAlY涂层表面粗糙度及结合强度的影响

采用强流脉冲电子束(high-current pulsed electron beam,HCPEB)技术与喷砂技术对MCrAlY金属粘结层表面进行复合处理,考察处理前后MCrAlY涂层形貌和表面粗糙度的变化及其对粘结层与YSZ陶瓷层之间结合强度的影响.结果表明,HCPEB轰击处理后,涂层表面发生重熔,形成大量的连续起伏的胞状凸起结构,重熔层组织较为致密. HCPEB与喷砂复合处理后,凸起结构最表层发生粗化,涂层表面形成大量的连续均匀的锯齿状凹凸点,进而使涂层表面进一步粗化,表面粗糙度增加.拉伸试验结果显示,经过复合处理的MCrAlY涂层与YSZ陶瓷层之间的结合强度明显提高. HCPEB与喷砂复合技术不仅强化了陶瓷面层与粘结层之间的结合,同样也保证了涂层界面的完整性及均匀性.     

粘结层粗糙度对YSZ涂层热震性能的影响

目的 提高YSZ涂层的服役寿命.方法 采用火焰喷涂和等离子喷涂的方法,在GH4169高温合金上分别制备NiCoCrAlY粘结层和8YSZ陶瓷层.在制备陶瓷层之前,通过低压喷砂的方法对粘结层表面进行处理,改变粘结层的表面粗糙度.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、3D测量激光显微镜,表征涂层的物相、微观形貌和表面粗糙度.使用马弗炉进行1100℃的热震实验,表征YSZ涂层的热震性能.结果 通过喷涂方法制备的粘结层,表面较为粗糙,喷砂处理后,有效地改善了表面情况,表面粗糙度下降了1～3μm.随着热震实验的进行,陶瓷层和粘结层中间形成的热生长氧化物(TGO)不断增厚.喷砂处理后,涂层的氧化速率降低.热震实验后,涂层边缘处会萌生微裂纹,随着裂纹的累积扩展,最终贯通,形成局部的涂层剥离.失效前后,YSZ没有相变发生.结论 涂层失效多发生在TGO界面处,粘结层的高温氧化引起TGO层生长增厚,会导致涂层的失效.平整的TGO生长界面可以减少接触面,降低粘结层的氧化速率.平整界面可以避免局部起伏造成的TGO过度生长.经过表面喷砂处理改善粘结层粗糙度的涂层,具有更优异的抗热震性能.TGO层的形成和生长,容易导致微裂纹的萌生和扩展.粘结层表面处理后,能够为TGO的形成和生长提供相对平整的界面,有效提高TGO的质量,进而提高涂层的抗热震性能.     

吹砂对DD6单晶高温合金表面完整性和高周疲劳强度的影响EI北大核心CSCD

将标准热处理的试样分别采用粒径为150、124和100μm白刚玉砂在0.5 MPa压力下吹砂,研究吹砂对第二代单晶高温合金DD6表面完整性的影响;对未吹砂和粒径150μm吹砂试样分别进行760和980℃旋转弯曲高周疲劳性能测试,研究吹砂对DD6合金疲劳性能的影响。结果表明:吹砂会破坏单晶高温合金的表面完整性,使表面出现砂粒切削造成的不规则凹坑,改变表面形貌;砂粒粒径增加,表面粗糙度和显微硬度均增大;吹砂使大量位错在γ相通道中滑移,靠近表面区域位错密度较大;并且,大量位错剪切γ’相,形成反相畴界和层错;吹砂造成形变强化、引入残余应力;150μm、0.5 MPa吹砂对DD6合金760℃旋转弯曲疲劳性能基本无影响,但会降低合金980℃疲劳性能,对低应力幅区疲劳寿命影响较大,使疲劳强度下降约7.3%。缺口效应、氧化损伤、形变强化和残余压应力的耦合作用导致吹砂与不吹砂试样疲劳寿命产生差异。     

Optimum Conditions for Blast Cleaning of Steel Plate

Abstract

Technological investigations are further described in which practical blast cleaning of steel plate was simulated in the laboratory.

Removal of rust is fastest when blasting is perpendicular to the surface. The smaller grain size of abrasive leads to higher rates of cleaning. Work-hardening of the surface depends on grain size and extends much deeper than can be deduced from microscope observation of cross-section.

A discussion of the concept ‘properly cleaned surface’ leads to the conclusion that 100% clean is a fallacy and that for the moment the use of a magnifying glass is the only practical method of inspection.

From a few exploratory tests on the cleaning of welds the conclusion is justified that blasting perpendicular to the weld surface leads to the highest cleaning rates. Small grain sizes are to be preferred.

The velocity of abrasive grains in flight was determined by high-speed photograph. Values found were somewhat higher than the ones reported for centrifugal machines. Influence of air pressure and specific gravity of the abrasive could be demonstrated.     

汽车制动鼓专用铸造生产线建设

介绍了汽车制动鼓铸件专用生产线及其工艺参数:采用水平静压造型机造型,速度为90型/h;采用15 t/h的双炉体中频电炉进行熔炼,感应炉采用IGBT中频电源;设置自动加配料系统、炉前分析检测系统和抽风除尘系统;采用落砂冷却滚筒和双盘冷却器的双级冷却工艺,选用4 t变频转子混砂机,混砂机带有型砂在线监测系统;采用步进式、吊钩式抛丸清理机清理铸件表面,铸件飞边、毛刺在手工清理工作台上清理。生产验证表明,型废率在3%以内,废品率1%以内;造型线空箱运转节拍90型/h,负载运行节拍约75型/h,2台气眼机效率为一个造型节拍内扎20个气眼;熔化炉各项技术指标都达到设计要求;铸件金相组织与力学性能均符合技术要求。     

化学铣切在钛合金加工中的研究及应用

化学铣切是一种能使表面形状复杂、加工精度要求高的零件达到加工要求的表面处理方法。阐述了钛合金化学铣切的反应机理,对钛合金化学铣切的工艺过程以及影响因素,如零部件的表面清冼、防护层的涂覆、刻型等进行了探讨。钛合金零件的表面清洗一般采取用浸渍有机溶剂的棉布擦洗和热碱洗的方法。化铣保护涂层除了应具有良好的附着力和耐蚀性外,还应具有良好的可剥性以及与化铣溶液的配套性。在化学腐蚀过程中,除了要防止产生小孔和形成粗糙的表面外,还要防止材料发生氢脆。此外,还对化学铣切液各成分的作用以及化学铣切对表面粗糙度的影响进行了讨论。     

钛合金表面粗化对WC-17Co涂层结合性能的影响

研究Ti-6Al-4V合金表面不同粗糙度对超音速火焰喷涂(HVOF)碳化钨(WC-17Co)涂层结合性能的影响. 采用不同喷砂工艺对钛合金表面进行粗化预处理,得到1,2和3号试样的表面粗糙度分别为22.003,20.845和14.765 μm. 利用超音速火焰喷涂技术在粗化后的钛合金表面制备WC-17Co涂层,厚度为0.3 mm. 对WC-17Co/Ti-6Al-4V试样进行三点弯曲试验,利用扫描电镜观察界面形貌. 结果表明,3号试样的界面裂纹扩展最严重并引起了部分涂层脱落,2号试样结合最好;采用四点弯曲法测试涂层与基体的结合界面的断裂能量释放率分别为239.7,259.0和200.1 J/m2.     

金属表面腐蚀层及涂层的激光干式清洗研究进展

激光干式清洗方法,因操作简单、清洗过程易于控制等优点,目前应用最为广泛。重点介绍了激光干式清洗在各种金属材质表面不同腐蚀层和涂层清除中的应用,包括有多种钢材表面的锈层,钢材表面的ZrO2、Cr2O3、Al2O3变性层,热轧钢表面高温氧化层,Ti合金表面富氧α相层,合金钢在H2S环境中腐蚀而形成的硫化层,钢、铝合金、钛合金表面漆层,热压成型钢板表面Al-Si涂层以及航空压缩机Ti合金叶片TiAlN涂层等。分类对比了不同清洗对象所需选用的合适激光清洗工艺参数,如波长、脉宽、频率、功率、扫描速率等。金属材料激光干式清洗多选用波长为1064 nm的纳秒激光器,清洗后表面粗糙度可达1μm,且随着能量输入的升高而增大。锈层的去除主要依靠高温烧蚀作用,变性层是由于产生的热弹性应力而剥离,而漆层和涂层则是由于烧蚀气化、热振动、热冲击等机制实现清洗。最后,对激光清洗技术在国内不同工业领域中的应用前景进行了展望。     

喷砂处理对A7N01铝合金应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响

采用慢应变速率试验和循环极化试验,研究了喷砂对A7N01铝合金耐应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响。结果表明:在3.5%NaCl(质量分数)溶液中,与未喷砂合金相比,喷砂处理后A7N01铝合金的应力腐蚀敏感指数增大,抗应力腐蚀性能下降。喷砂后合金的点蚀电位、保护电位均降低,滞后环增大,且随浸泡时间增长,点蚀电位和保护电位负移,滞后环增大,喷砂处理使合金的抗点蚀能力和钝化膜修复能力降低。喷砂处理会造成A7N01铝合金表层晶粒细化、硬度增加,但同时喷砂也会造成表面粗糙度增加,并有微裂纹等表面损伤发生,从而降低合金的耐蚀性。     

激光一次性去除铝合金飞机蒙皮涂层实验与数值研究

目的 研究激光的频率、功率及扫描速度等参数对脉冲激光清洗航空铝合金表面S06-0215油漆涂层的影响,分析脉冲激光清洗的机制,优化工艺参数组合,并设计航空铝合金表面涂层一次性去除方法。方法 以航空铝合金2A12为基材,开展脉冲激光的频率、功率和扫描速度等参数对基材表面涂层烧蚀深度的影响研究,以及烧蚀过程中基材表面最高温度的模拟研究。同时,以表面粗糙度和去除深度为评价指标,对2A12铝合金飞机蒙皮表面涂层进行清洗实验,对采用优化参数清洗后的蒙皮表面进行粗糙度测量、元素含量以及组成成分分析。结果 脉冲激光的扫描速度和频率变大,以烧蚀为主导作用的去除机制逐渐减弱,同时振动机制逐渐增强,并最终转变为主导地位。影响激光去除深度的参数,按权重大小依次为扫描速度、功率、频率。结合模拟与实验结果发现,激光频率125 kHz、功率70 W和速度50 mm/s为表面涂层S06-0215最佳的一次性去除工艺参数组合,此时能量密度大小为1.47 J/cm²,清洗过程中,不损伤2A12铝合金飞机蒙皮基材。通过XRD、SEM以及EDS表征分析表明,氧化膜仅被部分去除。结论 激光清洗铝合金表面...     

预处理工艺对SLM成型CoCr合金牙冠牙桥金瓷结合机制及性能的影响

为了探究打磨喷砂预处理SLM成型CoCr合金基底对修复体的金瓷结合的影响机制,进而为SLM成型具有良好力学性能的CoCr合金牙冠牙桥修复体提供参考。采用SLM优化工艺参数成型3组CoCr合金基底试样,分别进行不同的打磨、喷砂预处理以相互对照,之后以相同参数进行烤瓷烧结。采用三点弯曲试验、粗糙度测试、SEM及EDS等测试方法分析不同对照组试样;测试结果表明,经过打磨和喷砂预处理的a组试样的金瓷结合强度达到36.79±0.49MPa,明显高于不打磨而保留SLM成型特征表面b组试样,以及打磨处理而不喷砂的c组试样,三组试样的平均金瓷结合强度均高于ISO9693：1999标准规定的最小值25MPa。a、c组的金瓷结合效果优于b组,3组试样的金瓷结合界面均发生元素扩散,分析还发现3组金瓷剥落面的残留物及其剥落面元素分布有显著差异;最终结论为：打磨、喷砂组合预处理获得的一定粗糙度的基底表面可保证金瓷间强大的化学结合以及可观的机械结合,可以显著提高SLM成型金瓷修复体的性能。     

AA5083铝合金表面处理对AA5083/低温胶胶接性能的影响

目的为适应LNG船运输液化天然气时的低温工作环境,选择AA5083铝合金和外围保温材料,通过低温胶胶接的方式进行液货维护系统内部结构的搭建,保证满足基本强度要求的同时,降低生产成本。方法对AA5083铝合金进行喷砂和阳极氧化处理,对其表面形貌、表面粗糙度、表面能以及与低温胶的接触角进行表面性能表征,同时进行25、0、-60、-120℃四种不同温度下的单搭剪切力学性能测试,研究揭示不同表面处理方法对AA5083/低温胶胶接强度的影响。结果与AA5083铝合金原始试样对比,表面处理后的铝合金表面粗糙度变大,表面能升高,与低温胶的接触角变小,胶接接头强度显著提升,其中,阳极氧化后试样的胶接强度在0℃达到最大,为29.80 MPa,比原始试样提升了128.18%,比喷砂试样提升了29.90%。结论结合表面性能表征以及低温下的单搭剪切试验结果,喷砂和阳极氧化均能提高AA5083铝合金与低温胶的粘结强度,而且阳极氧化后的AA5083铝合金具有较好的综合性能。