钢丸粒度对铸件抛丸清理效率和表面粗糙度的影响

257379310.doc 钢丸粒度对铸件抛丸清理效率 和表面粗糙度的影响 The Influence of Abrasive Size on Casting Blasting Efficency and Surface Roughness 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: Analysis on density, hardness, size distribution, micro-organization and lifetime of several abrasives, preference a high quality abrasives for production. Study of the relation of abrasive size, throw speed and surface roughness. It analysises on the influence of controlling abrasive size and adding mode to clear efficency and surface roughness also. Keywords:abrasive gradation blasting clear efficency surface roughness 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 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 (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 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 第 1 页共16 页 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：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 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 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 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 ●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的粒度检验结果如表1 (注：上海摩根、丹江口神弹子和十堰金星的钢丸分别简称为A、B、C，下同)。 表1:A、B、C三种钢丸粒度分布(S460) 筛网号孔径A钢丸B钢丸C钢丸 Screen N# Opening mm 残留率% 残留率% 残留率% 累计单筛累计单筛累计单筛 10 (S660)2.00 0.00 0.00 0.11 0.11 12 (S550)1.70 3.07 3.07 7.43 7.43 51.53 51.42 14 (S460)1.40 71.09 68.02 92.33 84.90 96.02 44.49 16 (S390)1.18 97.72 26.63 99.92 7.59 99.97 3.95 18 (S330)1.00 99.74 2.02 99.96 0.04 99.99 0.02 ●钢丸的硬度检验 用快速自硬胶镶嵌钢丸，经过砂轮粗磨至半径处，再抛光后，在维氏硬度机上检测，将维氏硬度换算成洛氏硬度。受检钢丸一般为10粒。图3为钢丸的镶嵌试样，表2为检测的硬度结果。 图3：钢丸镶嵌试样表2:A、B、C三种钢丸硬度分布(S460) ●磨料的金相检验 镶嵌的钢丸试样经过硝酸酒精的腐蚀后，在显微镜下观察钢丸的显微组织，一般使用100倍或400倍，同时可观察钢丸的显微裂纹。图4为400倍下A、B、C钢丸的金相。 A(回火马氏体) B(回火马氏体) C(回火马氏体) 图4:A、B、C三种钢丸的显微组织 ●磨料的寿命检验 试验是在欧文试验机上进行，首次加入100g钢丸，使钢丸以一定的速度运转，机器每运转500转为一个检测周期，筛分检测磨损的钢丸量(钢丸抛弃尺寸为≤0.425mm)，并补充钢丸至100g，直至钢丸的磨损量为100g时机器的转数(循环次数)即钢丸的寿命。表3为A、B、C三种钢丸的寿命检测结果。一般钢丸的寿命在2200-2400转之间。原材料好，钢丸成形时气孔和微裂纹少，热处理工艺合理的钢丸，寿命可达到2700转以上。 钢 丸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均 值 最大 值 最小 值 极 差 A 48.7 47.9 46.9 46.6 43.0 46.6 47.7 48.8 48.1 45.9 47.0 48.8 43.0 5.8 B 47.2 42.9 41.0 52.7 49.9 41.8 41.9 47.5 49.9 / 46.1 52.7 41.0 11.7 C 48.5 59.6 44.1 49.2 46.3 48.1 43.1 49.3 52.0 48.5 48.9 59.6 43.1 16.5 表3:A、B、C三种钢丸检测寿命(S460钢丸) 累计转数 A厂家钢丸B厂家钢丸C厂家钢丸 残留 量(g) 磨损 量(g) 累计磨 损量(g) 残留 量(g) 磨损 量(g) 累计磨 损量(g) 残留 量(g) 磨损 量(g) 累计磨 损量(g) 500 90.59 9.41 9.41 89.03 10.97 10.97 84.64 15.36 15.36 1500 79.72 20.28 46.74 76.86 23.14 54.52 74.00 26.00 63.47 2000 77.46 22.54 69.28 75.64 24.36 78.88 74.57 25.43 88.90 2500 78.67 21.33 90.61 76.64 23.36 102.24 74.59 25.41 114.31 3000 80.77 19.23 109.84 寿命2744.15转2452.05转2218.42转钢丸质量的好坏也可以用压力来定性的判断。在强度实验机上进行静压力实验，在需要承受的压力范围内不破碎，即为合格。或做锤击实验，一般用中等力锤击3、4下，若HRC≥64.5的磨料裂成4-6瓣即为合格；硬度为53-57HRC的磨料裂成2-3瓣即为合格；硬度为48-52HRC的磨料砸扁后有径向裂纹3-4条为合格；硬度为40-45HRC 的磨料砸扁后无径向裂纹或有1-3条为合格。 ●磨料的密度检验 用酒精置换法测得的三种钢丸的真实密度如表4。 表4:A、B、C三种钢丸的密度分析 钢丸 A B C 密度(g/cm3)≥7.65 7.25 7.20 ●结果分析 检测结果表明：在粒度分布上,C钢丸偏大近一个规格,B钢丸稍偏大，但都超过了国标的规定，只有A钢丸粒度分布符合国标。说明各厂钢丸筛分设备不同、对粒度筛分的控制、管理力度不一样，造成的结果也不同。 在硬度分布上，对于清理铸件，要求硬度为HRC40~50，如果钢丸的硬度超过HRC50，一方面，对铸件的损害急剧增加(弹痕变深)，另一方面，钢丸容易破碎，寿命短。B、C三家钢丸的硬度都有超过HRC50的，特别是C钢丸，最大硬度达到HRC59.6。只有A钢丸的硬度合乎要求，且极差最小，仅为HRC5.8，而B、C两种钢丸硬度极差分别达11.7和16.5。硬度是否均匀，不但和热处理设备有关，更和热处理工艺过程有关。 密度的高低和钢丸的寿命有直接的关系，若钢丸的密度低，则表明钢丸存在较多的气孔和显微裂纹，或含碳量较高，在使用过程中很容易破碎。只有密度大于7.4g/cm3的钢丸，其气孔和裂纹才明显少些。A钢丸是雾化成形，气孔和微裂纹很少，密度达7.65g/cm3，寿命达到2744.15转,B、C钢丸是离心成形，密度分析结果表明分别只有7.25和7.20 g/cm3，说明气孔和微裂纹较多，寿命相应较低，仅为2452.05转和2218.42转。 此外，三种钢丸的成形过程不同，但都经二次淬火和回火处理。三种钢丸都为回 温馨推荐 您可前往百度文库小程序 享受更优阅读体验 不去了 立即体验 火马氏体组织，但C钢丸的组织最粗大，因而对使用寿命有一定的影响，而A、B钢丸的显微组织更细。综合分析，最后选定A、B钢丸进行试验。 4.表面粗糙度测试方法 1、定性测量 定性测量表面粗糙度，一般采用比较样块，利用视觉和触觉对铸造表面质量进行评定，并且选用与铸造合金材质和工艺相同的样块进行比较。它表征表面的轮廓算术平均偏差（Ra）或微观不平度十点高度（Rz）值。视角比对时应在光线充足场地用肉眼直观比对，也可用放大镜观察比对；触角比对时应用手指在被检铸造表面和相近二个参数等级比较样块表面轻轻划过，获得同样感觉的那个等级即为被检铸造表面粗糙度数值。被检的表面必须清理干净，样块表面和被检表面不得有锈蚀。 比较样块分合式和单组式两种。检测时，被检铸件被划分成若干检测单元，用样块对每个单元进行比较，划分检测单元的数目必须符合表5的规定。 表5：表面粗糙度检测单元数与被检铸件表面面积的关系 被检铸件表面面积（cm2）<200 200-1000 1000-10000 ≥10000 检测单元数 2 不少于5 不少于10 不少于20 而且，检测单元的表面粗糙度参数值以该表面内表面粗糙度最大者来评定。当表面粗糙度值界于两者之间时以数字大的等级评定。 粗糙度比较样块参数等级分为：Ra0.8μm、1.6μm、3.2μm、6.3μm、12.5μm、25μm、50μm、100μm和Rz800μm、1600μm。比较样块为一般铸造车间质量检查常用，但它不能定量地反映出铸件的表面粗糙度值。 2、定量测量 精确的检测方法是用表面粗糙度测试仪测量，它能定量地反映出铸件表面的粗糙度，显示或将Ra或Rz打印出来。但对于不规则表面，由于仪器不能很好地与铸件表面接触，而无法测得。图5为试验用的表面粗糙度测试仪。 图5：表面粗糙度测试仪 二、实验室试验 选定钢丸后，在上海摩根（Murga）公司进行了钢丸粒度与工件表面粗糙度之间的 关系试验。所用设备是美国USF公司的Wheelabrator Allevard抛丸清理设备，抛头采用变频电机驱动，抛丸速度可以从0—100m/s任意调节，下砂量由电磁阀控制的下砂阀门调节，循环砂量800Kg。用阿尔门试片（C型、HRC49.9）作为测试对象，保证工件覆盖率≥100%，抛射角度为90o、时间4min，钢丸为球形、硬度HRC46，其中，抛射速度V=60m/s的试验结果见表6和图6。 表6：抛射速度V=60m/s时的抛丸后表面粗糙度 内容 钢丸粒度 S330 （1.0mm） S390 （1.2mm） S460 （1.4mm） S460 级配钢丸 钢丸密度（g/cm3）7.65 7.65 7.65 7.65 钢丸寿命（转）3465 2925 2842 3015 粗糙度（ m） Ra 10 12 14 13 Rz 50 60 72 65 Rmax 60 75 85 80 注：级配钢丸由50%S460+30%S390+20%S330组成 12 单一粒度钢丸级配钢丸 图6：单一粒度钢丸和级配钢丸对表面粗糙度的影响 由表6和图6可见：在相同的抛射速度下，钢丸粒度越大，所清理的工件表面粗糙度值越大；级配钢丸得到的表面粗糙度值要比单一粒度的钢丸低。 对于铸件来说，由于铸件的表面硬度比钢丸低（也比阿尔门试片低），且硬度范围变化较大，钢丸对铸件的作用效果要比对阿尔门试片的作用效果强得多。即在钢丸的作用下，铸件更加容易产生变形和表面脱落，表面也就更加粗糙。因此，实际得到的铸件表面粗糙度值要比阿尔门试片试验结果高，且范围较大，在清理过程中可根据工件的性 质确定清理时间。图7为不同粒度的钢丸在不同抛射速度下的铸件表面粗糙度。可以看出，钢丸粒度与表面粗糙度同样存在明显的线性关系，即钢丸粒度越大，表面粗糙度值越高；同一粒度的钢丸，抛射速度越大，得到的表面粗糙度值越高。这是因为钢丸的冲击动能E=1/2mv2，钢丸越大（m越大）、抛射速度越大，动能就越大，冲击功也越大，在工件上留下的弹痕越深，因而得到的表面粗糙度值越高。 12 图7：抛丸速度、钢丸粒度与表面粗糙度的关系 三、生产性试验 1、试验设备 ●HV1000数显维氏硬度试验机：用于测量钢丸的硬度； ●欧文试验机：用于测量钢丸的寿命； ● 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 筛：用于筛分钢丸，检验钢丸的粒度及分布； ●粗糙度测试仪：用于定量测量试验工件的表面粗糙度； ●比较样块：用于定性检查工件的表面粗糙度，在生产中检验铸件用； ●美国USF抛丸试验机：无级变速，一次装载0.8吨钢丸，用于实验室综合测量抛 丸强度、时间、抛射速度和表面粗糙度； ●ZQ3瑞士鼠笼抛丸机：专用于清理轿车缸体。共四个抛头，每个抛头30KW，抛头 转速2250rpm，抛射速度73m/s（理论值），抛丸量230Kg/min(每个抛头)。该设备用于生产试验。 ●Q378单钩抛丸机。 2、试验过程 选定钢丸后，首先在我厂第一分厂鼠笼抛丸机上进行试验，然后推广到全厂。首次试验A钢丸共16吨，试验零件为神龙轿车缸体和491缸体（见图8），抛射速度为73m/s （计算值），抛射角度90O左右（抛射角度=90O时的冲击力最大，清理效率最高）。用S460钢丸进行抛丸前，缸体先在Q384抛丸室用S550钢丸进行过粗抛丸清理，清除掉大部分表面砂子和少部分内腔砂子。 试验用钢丸为A厂家S460级配钢丸，级配钢丸由50%S460+30%S390+20%S330组成，一次性加料10吨，清理工件的时间为45s（一次2件），而原来使用单一粒度的S460钢丸的清理时间为50s。由于钢丸质量好，钢丸磨损是渐变过程，以后只需定 期定量补充名义尺寸的S460钢丸即可级配不变。结果表明：采用S460级配钢丸清理的神龙轿车缸体和491缸体，表面粗糙度值稳定在Ra12.5-25 μm之间，最低可达到Ra10.5 μm，完全满足工艺规定的Ra12.5-25 μm要求。图9为表面粗糙度测量结果之一。 图8：试验的491缸体图9：表面粗糙度测量结果 在试制车间Q378单钩抛丸机上试验的是S460神弹子级配钢丸，首次装载量为800Kg，并对该设备的震动筛、提升斗、下砂闸门、丸砂分离器和抛头进行了检查、调整或更换。清理工件为神龙凸轮轴、4BT凸轮轴和6BT凸轮轴。清理时间从30-40分钟/钩降低到20-30分钟/钩，表面质量稳定，粗糙度值在Ra12.5-25um之间（采用比较样块法）。 我厂自2001年10月开始应用级配钢丸工艺，得到了很好的效果。主要表现在铸件的表面质量稳定，不会出现大的质量波动；清理效率有一定提高；生产过程控制得到加强，钢丸和清理设备易损件的消耗下降。特别是试验的参加2002.9.17-20在北京举行的第6届中国国际铸造、锻压及工业炉展览会的25个铸件，采用1.0mm和0.5mm 的钢丸清理，得到的表面粗糙度值仅为6.3um，其中雪铁龙TU3缸体以其完美的外观和良好的内在质量获得金奖（见图10）。 图10：铸件获奖证书 3、问题分析 ●钢丸 在清理过程中，高质量钢丸的磨损是一个渐变的过程（见图11-a）。在反复的冲击过程中，每经过一次冲击，钢丸产生一次变形，并剥落一层金属，钢丸的外形是一个类似足球的多边形，每一个方向对铸件的冲击效果是相等的，并不断变小，当小到一定程度后（例如小于0.2mm），就被吸走。 如果钢丸内部有气孔，且气孔不是很大，则钢丸工作过程中仍大都保持气孔，但形态会发生变化；如果气孔较大，则很有可能破裂（见图11-b）。 如果钢丸内部有裂纹，经过数次冲击后，钢丸很快就会破碎成两半。如果微裂纹多，则钢丸会破碎成数块，很快变小，失去清理能力（见图11-c）。 气孔或裂纹钢丸不但寿命短，每个方向对铸件的冲击效果也是不同的，因而也降低了清理效果。气孔或破碎钢丸的棱角还会对铸件起到刮削作用，增大铸件表面的粗糙度。 a b c a：正常钢丸磨损的渐变过程b：带有气孔的钢丸磨损过程c：带有裂纹的钢丸磨损过程 图11：钢丸工作过程中的变化 ●丸砂分离 丸砂分离器被称为清理设备的大脑，说明它在整个设备中的重要性。在清理过程中，丸砂分离器调整的好坏直接影响到清理效率和清理成本，图12为丸砂分离器原理，它的功能是把钢丸中的砂子和小钢丸与正常使用的钢丸分离，保证清理效率，降低对设备的磨损。因为在清理过程中，砂子是设备磨损的大敌，每增加2%的砂子，易损件的寿命就会降低一半。因此，必须使钢丸幕流均匀分布在整个分离器段，并保证适当的风速，使钢丸的的砂子含量少于2%。 *图12：丸砂分离器原理 如果分离器的调整不好，如出现堵塞，钢丸不能形成幕流（如图13），则会出现空气短路，空气直接从没有钢丸或钢丸少的地方通过，不能有效的去除砂子，则造成设备的磨损大大增加。如Q384的钢丸中曾经含砂量达到20-30%，其叶片的寿命仅为40-50 小时；而Q378抛丸室中钢丸的含砂量仅为1-2%，叶片寿命则达到200小时。 图13：经常出现的空气短路现象 热点调整 抛头的热点（抛射出的钢丸主要集中区域）调整是否正确，对清理效率有直接的 影响。在清理过程中，随着定向套、分丸轮、叶片的磨损和钢丸粒度的改变，热点可能 发生改变，可以通过调整定向套的开口位置来调整（如图14所示）。 a b c a：热点正确 b：定向套开口角度过大，热点左移 c：定向套开口角度过小，热点右移 *图14：抛头热点调整 加料方式 值得注意的是，在抛丸处理过程中，钢丸补充方式对清理的质量有较大的影响。 在清理过程中，正常钢丸的表面是逐层剥落，钢丸逐渐变小，整个系统的钢丸粒度的组成就会慢慢变小。如果长时间不补充加料，系统的钢丸粒度会变得很小，表面粗糙度值和清理效率都会降低；如果一次加料太多，则立即表现为铸件的表面粗糙度值变大。因此，钢丸的补充最好是不断地进行，以保证系统钢丸的数量和粒度组成不变，从而保证清理质量稳定。生产上一般通过定期补充钢丸来实现（每班一次）。当补充加料控制不好时，钢丸的粒度组成会出现较大的变化。图15中所示的a、c曲线，就是生产过程中钢丸粒度组成出现了异常变化。a曲线是一次加料过多，c曲线是加料时间间隔太长，这两种现象都造成清理效率降低和表面粗糙度的变化。 为了得到稳定的表面粗糙度和清理效果，要严格定期补充钢丸，经常检查钢丸粒度的组成，使之尽量靠近级配曲线b。 b：级配工作钢丸 (一次加料适当) a：一次加料过多 c：加料周期过长 > 1 （%） 粒度 （mm） a b c 图15：S460级配钢丸的粒度组成和异常变化 在抛丸处理过程中，钢丸补充方式和粒度的变化对清理效率还会产生较大的影响。 图16为钢丸离开叶片的情况。钢丸在叶片上被加速的过程中，大颗粒的钢丸首先离开叶片，小颗粒的钢丸后离开叶片，钢丸粒度组成不变，则抛头的热点不变（但定向套的磨损也会改变抛头的热点，因而要定期检查定向套），如果钢丸粒度发生变化，热点离开了工件，则清理效率就会降低。图17为定向套开口方向不变，钢丸粒度变化对热点的影响。因此要定期补充加料，且一次加料不能超过总量的10%，否则，抛头热点会发生较大的改变。 *图16 ：钢丸离开抛丸器叶片的过程 粒度 （mm ） >1（%） 粒度（mm ）>1（%） >1（%） 粒度（mm ） a b c a：级配钢丸的热点 b：钢丸粒度变小（长时间没有补充加料），热点向左偏移 c：钢丸粒度变大（一次补充加料过多），热点向右偏移 *图17：钢丸粒度变化对热点的影响 清理效率不仅和冲击力有关，还和覆盖率有关。大颗粒的钢丸冲击力大，效果好，但每公斤的颗粒数有限，覆盖率低，清理效率并不是最高的，且造成表面粗糙；小颗粒的钢丸冲击力小，每颗钢丸的清理效果差，但每公斤钢丸的颗粒数多，因而覆盖率高，且能清理到细微之处，使表面粗糙度降低。如铸件上的字母A的尖角处，使用大钢丸，不可能清理干净，而使用小钢丸，则很容易清理干净。表7为不同粒度的钢丸和相应的级配钢丸每公斤所含有的颗粒数[14]，可见级配钢丸的颗粒数是单一粒度钢丸的4～5倍，这大大提高了覆盖率，因而提高了清理效率。 表7：不同粒度的钢丸和相应的级配钢丸每公斤所含有的颗粒数 钢丸名义直径 （mm）平均数量（颗）/Kg （新钢丸） 平均数量（颗）/Kg （级配工作钢丸） S780 2.00 25000 118000 S550 1.40 70000 335000 S460 1.18 120000 558000 S390 1.00 205000 937000 S330 0.85 335000 1572000 S230 0.60 925000 4971000 S110 0.30 7480000 37593000 级配钢丸含有40%～50%的名义尺寸的钢丸和渐变的较小钢丸，兼顾了清理时的冲击力和覆盖率，因此清理效率最高，表面粗糙度值较低。生产中补充加料时，要坚持少量多次的 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 ，保证钢丸的级配不变，以得到最高清理效率。图18表示不同粒度的钢丸清理铸件的示意图，可见，级配钢丸的清理效率是最高的。 a b c a：钢丸颗粒小，冲击力小，覆盖率高，能得到低的表面粗糙度值，但清理效率低 b：钢丸颗粒大，冲击力大，清理效果明显，但覆盖率低，表面粗糙值高 c：级配钢丸（大小颗粒适当），兼顾冲击力和覆盖率，能得到最佳清理效率和较低的表面粗糙度 *图18：钢丸清理工件示意图 生产中还发现，随着清理时间的延长，铸件的表面粗糙度值不断变小，最后趋于某一定值。图19为神龙缸体的表面粗糙度值随抛丸清理时间的变化曲线（采用S460级配钢丸），最终表面粗糙度为Ra11-12.5um。 图19：神龙缸体表面粗糙度与抛丸时间的关系 四、结论 1、抛丸清理的铸件表面粗糙度与所用磨料的粒度及抛射速度有密切的关系：粒度越大， 表面粗糙度值越高；抛射速度越高，表面粗糙度值越高；级配钢丸比单一粒度的钢丸得到的表面粗糙度值要低。 2、应用级配钢丸对降低铸件表面粗糙度值有一定的帮助，对清理效率有较大影响，能 提高铸件清理效率； 3、加料方式对清理效率和表面粗糙度有很大的影响，及时补充加料，保持钢丸级配不 变，才能保证抛头热点不变（即清理效率不下降）和铸件表面质量的稳定； 3、抛丸时间对铸件的表面粗糙度有一定的影响，随着时间的延长，铸件的表面粗糙度 值趋于某一定值。 （注：带*的图片为Murga提供，在此表示感谢。） 参考文献 [1]何洪亮.原砂粒度分布对型砂性能及铸件表面质量的影响.哈尔滨科学技术大学学报，1991(3)：12-17 [2]何洪亮.原砂细度对型砂性能及铸件表面粗糙度的影响.机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师，1992（2）：38-40）） [3]朱丽娟，王冬.液态金属充填成形时铸件表面粗糙度的成因及控制.铸造，1996（6）：33-36 [4]王文清，李魁盛.铸造工艺学.机械工业出版社，1998 [5]程放.砂粒分布和输入的混砂能量对型砂性能的影响.造型材料，1985(3):28-33 257379310.doc [6]朱丽娟，王冬.液态金属充填成形时铸件表面粗糙度的成因及控制.铸造，1996（6）：33-36 [7]刘如伟.抛丸清理、喷丸强化用弹丸的性质及选择原则.铸造技术，1996(3):8-11 [8]林忠刚等.水射法与离心法制取钢丸的对比.中国铸造装备与技术，1996（5）：39-40 [9]刘如伟等.钢材抛（喷）丸用磨料的对比分析.材料保护，1996（6）29（6）：22-24 [10]李树江.钢丸（砂）的制取设备和工艺.中国铸造装备与技术，1998（3）：13-16 [11]John Moore. 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