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第 6 卷- 2108 年 12 月刊
抛喷丸强化工艺的新要求和指导



Paul Huyton

抛喷丸规范AMS 2430的用户可能已经发现2018年4月发布的修订版U的重大变更。第一个变化是在标题中;它不再使用“抛喷丸强化自动化”,而缩短为“抛喷丸强化”。这是因为该规范现在包括针对手动和批量抛喷丸的要求。手动喷丸在手动操作零件或喷嘴的情况下使用。批量喷丸是指零件朝向喷丸流的方向不受控制且允许覆盖范围随机发展的情况;有时称为滚动喷丸或桶式喷丸。
第二个重要变化是第8节不再包括旧版中的过程指导。第8节提供了指导说明,包括各种材料的推荐强度范围,在对某些零件进行抛喷丸强化时作为默认值使用。现在,对于此类指导,用户有另一个标准可以参考。
做出这些变更的原因是没有关于手动喷丸或批量抛喷丸的行业规范。但这些是常用的工艺,需要参考标准以确保应用的一致性。第8节中略去指导说明是因为新的《航空航天操作规程建议ARP 7488》完全涵盖了这些内容。

《AMS 2430 U-抛喷丸强化》
AMS 2430 U的变更包括新增的第1.7节,其中要求必须使用自动抛喷丸工艺,除非采购信息中专门授权和要求使用手动或批量抛喷丸处理。
表2A和2B中的其他变化是对非金属和金属介质的形状要求。这些表格现在包括进行目视检查所需的最小放大倍数,因为这会影响测试的准确性。另外新增的内容有,一些非金属介质(如AGB-15和AZB-100及更小的介质)尺寸太小而无法准确计数,因此也不需要进行此类检查。
该文件的正文是针对自动抛喷丸而编写的;附录A和B涵盖了对手动喷丸和批量抛喷丸的要求。这些附录详细说明了操作员的资格要求、年度资格重新鉴定、记录资格重新鉴定的要求。资格鉴定包括与工艺有关的培训和能力证明的详细要求。应生成并保留培训记录和能力证明,以便进行审计。

《ARP 7488,抛喷丸设计和过程控制指南》
本标准详细说明了制定AMS 2430或AMS 2432时采用的操作规程建议。当工程部门未在其采购订单、图纸或规范要求中提出备用要求时,这些是默认的过程控制标准。在没有其他具体客户要求的情况下,该指南与所有喷丸工艺相关。
该标准中的表2和表3,它们给出了对拉伸强度大于和小于200 ksi(1379MPa)的铝(包括内孔)、钛、钢进行喷丸处理的建议参数。这些参数针对厚度高于和低于0.375英寸(9.52mm)的材料提供强度范围和介质尺寸,最低厚度为0.090英寸。这些表格为喷丸强化处理人员提供了默认强度要求,或为设计工程师提供了技术指导。如果主客户文档规定的参数与ARP中指定的不同,则以客户参数为准。
表1给出了在上述材料和镍合金上使用不同强度值所产生的残余应力深度。如果需要进行抛喷丸后表面改进,则可以使用此表确定可去除多少材料。如果正在制定抛喷丸处理强度要求,它也可以为应力工程师提供指导。
表4给出了用于三种不同强度值的最小介质尺寸。随着强度要求值的增加,使用更大的抛喷丸是较好的做法;否则,抛喷丸处理后的表面粗糙度将增加,并且材料的冷加工程度也会增加。这可能有损疲劳寿命,因此需要在较低的冲击速度下使用较大的抛喷丸,从而产生相同的强度值。
还对如何确定抛喷丸区域提供了指导,并针对如何获取难以进入区域的覆盖率提出了实用建议。
预抛喷丸和抛喷丸后主题包括对清洁、去污和检查的建议。还包括保留压缩残余应力层所需的抛喷丸后温度和材料去除限制。
对开发喷丸工艺提供了指导,并就对更硬的材料和不同的厚度进行抛喷丸处理提供指导。
通过扩大AMS 2430的范围,现在对手动和批量抛喷丸提出了适当的要求。ARP 7488提供了抛喷丸强化工艺设计和控制的基本文档。但必须记住,明确的客户要求必须优先于这些一般指导说明。
抛喷丸强化处理人员和规范制定人员需要获得这些文件的最新版本并进行彻底审查,以确保他们的抛喷丸强化工艺得到适当的定义和控制。

如有疑问,请联系:paul@mfn.li



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作者:Paul Huyton,MFN全球课程导师
更多信息,请参见 www.mfn.li/cn/trainers


 
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