【摘要】結(jié)合 國外齒輪噴丸強化 的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求 ，對礦用汽車重載硬齒面齒輪 的噴丸強 化工藝進(jìn)行了系統(tǒng) 的研究 ，充分說 明了齒輪噴丸強化是提高齒輪疲勞強度和使用壽命最為有效 的 手段 ，同時進(jìn)一步闡明:什么是真正 的噴丸強化 ;真正 的噴丸強化又會產(chǎn)生怎樣的實 際效果 ;在真 正的噴丸強化 中應(yīng)注意的事項 。
希望國內(nèi)同行通過對本文 的學(xué) 習(xí)和 了解 ，可以不走 和少走我們走過 的彎路 ，從 實踐 中獲益。 文中雖以礦用汽車重載硬齒面齒輪為例 ，但推而廣之可適用于任何重載硬齒面齒輪的噴丸強化。

為了研究不同激光噴丸參數(shù)對殘余應(yīng)力分布的影響規(guī)律, 較快獲取期望的殘余應(yīng)力分布, 通過利用有限元軟件 ABAQUS 對激光噴丸過程進(jìn)行數(shù)值模擬, 完成了 7075 航空鋁合金靶材在不同沖擊波峰值壓力、 沖擊次數(shù)、 光斑大小及搭接率 等工藝參數(shù)下的數(shù)值模擬。 模擬結(jié)果表明: 隨著峰值壓力的增加, 材料表面殘余壓應(yīng)力也增加, 當(dāng)峰值壓力增大到一定值時, 材料表面殘余壓應(yīng)力達(dá)到最大; 當(dāng)峰值壓力一定時, 材料表面及內(nèi)部殘余壓應(yīng)力隨光斑大小及沖擊次數(shù)的增加而增加; 隨著 光斑搭接率的增加, 材料表面殘余壓應(yīng)力增大, 且隨著搭接率的增加, 表面殘余壓應(yīng)力的波動逐漸減小。

江蘇液體噴丸設(shè)備和液體噴丸齒輪強化技術(shù)方案服務(wù)商，就液體噴丸強化工藝用于對齒輪件的強化處理,可防止工件疲勞破壞和提高工件抗疲勞壽命。文中重點介紹了齒輪噴丸強化的目的、方法及強化工藝的制定步驟。

利用短脈沖強激光對 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼表面進(jìn)行了激光噴丸強化處理。激光沖擊強化參數(shù)為激光波長 1. 054 μm，脈沖時間為 23 ns，光斑直徑為0.8 mm，功率為 20 ~ 24 J。選用水為約束層，墨漆為吸收激光能量的涂層。通過測試研究了噴丸強化后材料的 微觀組織、顯微硬度和摩擦磨損性能。結(jié)果表明，激光噴丸能夠細(xì)化表層的微觀組織;材料強化后表面顯微硬度值能提高 30% ， 并沿深度方向逐漸減小;經(jīng)過滑動磨損后，未強化處理的試樣的累計磨損失重是沖擊處理試樣 1. 4 倍，強化層磨損機理以磨粒磨 損和粘結(jié)磨損為主。

為企業(yè)、研究機構(gòu)、高校、研究人員提供噴丸工藝實驗代工服務(wù)，提供噴丸表面處理工藝研究、噴丸試驗、零件試噴，噴丸可行性驗證服務(wù)，出具噴丸工藝研究、噴丸作業(yè)書、噴丸結(jié)果分析報告等書面報告。

為研究柱面零件噴丸強化殘余應(yīng)力場的分布規(guī)律，應(yīng)用 ABAQUS 軟件模擬了單粒球 形彈丸沖擊柱面曲線輪廓零件靶體過程。接觸碰撞數(shù)值模擬采用動態(tài)接觸對懲罰函數(shù)法，計算方 法采用中心差分時間顯式算法，模型加載模式采用彈丸速度加載，模擬獲得了噴丸強化殘余應(yīng)力場 和位移場的分布規(guī)律。柱面靶體噴丸時，靶體表面產(chǎn)生的周向殘余壓應(yīng)力和軸向殘余壓應(yīng)力不等， 且表面周向殘余壓應(yīng)力略小于表面軸向殘余壓應(yīng)力; 靶體上產(chǎn)生的最大周向殘余壓應(yīng)力和最大軸 向殘余壓應(yīng)力出現(xiàn)在距靶體表面相同深度位置，但最大周向殘余壓應(yīng)力略小于最大軸向殘余壓應(yīng) 力，而周向殘余壓應(yīng)力層深度略大于軸向殘余壓應(yīng)力層深度。

采用增壓噴丸方式對 45 鋼進(jìn)行表面處理，在材料表面制得納米結(jié)構(gòu)表層，利用 SEM、TEM、 XRD 等 方法對納米結(jié)構(gòu)表層進(jìn)行了觀察與分析，采用盤-銷式摩擦磨損試驗機研究了納米化前后表面的磨損性能。 結(jié)果 表明:增壓噴丸使 45 剛表面發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形，變形厚度約 30 μm，表層納米晶尺寸約 65 nm，硬度比基體提 高 2 倍;在低載油潤滑條件下 45 鋼表面納米化后表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性能。

提供高難度、高復(fù)雜性、高附加值的噴丸加工服務(wù)，包括航空AOG服務(wù)、航空發(fā)動機葉片、航空發(fā)動機葉輪盤、飛機骨架結(jié)構(gòu)件、飛機起落架結(jié)構(gòu)件噴丸強化、噴丸維修服務(wù)，各種高層次噴丸處理，精工品質(zhì)、及時響應(yīng)，歡迎咨詢。

為企業(yè)、研究機構(gòu)、高校提供噴丸工藝開發(fā)、噴丸技術(shù)驗證，并提供零件全生命周期的噴丸解決方案，包括工藝開發(fā)、零件試制、小批量代工、大批量代工、設(shè)備管理、操作培訓(xùn)、工藝監(jiān)導(dǎo)、設(shè)備銷售服務(wù)。

高能噴丸技術(shù)對工業(yè)純鈦進(jìn)行了表面納米化處理，分析了表層組織和表層硬度，并通過與普 通噴丸的對比實驗，研究了兩種噴丸方法對工業(yè)純鈦疲勞性能的影響。結(jié)果得出，高能噴丸使表層組織 明顯細(xì)化，得到了無明顯特征的強烈塑性變形組織，表層硬度明顯提高。但高能噴丸并沒有使疲勞強度 大幅度提高，甚至低于傳統(tǒng)噴丸。斷口分析中發(fā)現(xiàn)，在高能噴丸疲勞斷口裂紋源處，能看到由于噴丸不 當(dāng)造成的表面深坑和微裂紋等表面機械損傷，這可能是高能噴丸表面納米化比傳統(tǒng)噴丸沒有表現(xiàn)出更高疲勞強度的原因。

采用 100%和 300%覆蓋率噴丸方法對 TC4 鈦合金表面進(jìn)行強化，分析了表面覆蓋率和熱暴露溫度對合金表面殘余應(yīng)力場和 半高寬的影響。 結(jié)果表明:噴丸后，較高的覆蓋率可以提高殘余壓應(yīng)力的數(shù)值、深度及半高寬數(shù)值;經(jīng)過 200 °C ×1 h 熱暴露后，覆 蓋率為 100%和 300%噴丸的鈦合金表面殘余應(yīng)力場和半高寬分布基本一致，說明覆蓋率偏高對于殘余應(yīng)力場的熱穩(wěn)定性有不利 影響;經(jīng)過 500 °C ×1 h 熱暴露后，覆蓋率為 100%和 300%噴丸的鈦合金表面殘余應(yīng)力場均松弛殆盡，說明熱暴露溫度對殘余應(yīng)力 具有重要影響，而表面層半高寬仍高于基體，說明噴丸產(chǎn)生的塑性形變強化效果仍可能存在。

為 了提 高發(fā) 動機 葉片的使 用壽命 ，延遲裂紋的萌生 ，通 常對其采 用噴丸強化處理。本 文概括 了發(fā)動 機葉片噴丸強化研究的意義和必要性，介紹了葉片噴丸強化的工藝參數(shù)，重點闡述了發(fā)動機葉片噴丸強化設(shè)備的 研 究，并對發(fā)動機葉 片噴丸設(shè)備的應(yīng)用做 了總結(jié)。

對 TCl鈦合金進(jìn)行 了不 同液體噴丸工藝試驗 ，分別 應(yīng)用三點彎 曲高頻疲 勞試 驗和 x射線應(yīng)力分 析 系統(tǒng)測試了材料的疲勞性能及表面殘余應(yīng)力分布，研究了不同噴丸工藝對疲勞性能和表面殘余應(yīng)力的影響。 結(jié) 果 表 明 ，一 定 范 圍 內(nèi) ，噴 丸 壓 力 越 大 ，表 面 殘 余 應(yīng) 力 越 高 ，疲 勞 極 限 越 高 。 但 噴 丸 壓 力 增 加 到 一 定 限 度 時 ，疲 勞強度下降 。噴丸飽 和時間及 噴丸角度對表面殘余應(yīng)力和疲勞極限影響較小 。