El granallado es un proceso que utiliza granalla de arena y granalla de hierro a alta velocidad para impactar la superficie de la pieza de trabajo para mejorar algunas propiedades mecánicas de la pieza y cambiar el estado de la superficie. Se puede utilizar para mejorar la resistencia mecánica de las piezas, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión, etc. También se puede utilizar para matear superficies, desincrustar y optimizar la tensión residual de piezas fundidas, forjadas y soldadas.
El proceso de granallado es el proceso de rociar una gran cantidad de proyectiles sobre la superficie de la pieza, al igual que innumerables pequeños martillos golpeando la superficie. Por lo tanto, la superficie de la pieza de metal produce una deformación plástica extremadamente fuerte, lo que hace que la superficie de la pieza produzca un cierto espesor de capa de endurecimiento por trabajo en frío, que se denomina capa de refuerzo de la superficie, esta capa de refuerzo mejorará significativamente la resistencia a la fatiga de la pieza. .
Antes de comprender la tecnología de granallado, es necesario que expliquemos los tres conceptos confusos de granallado, arenado y granallado.
Estos tres conceptos son en realidad cuatro palabras: spray, throw, shot, sand. Entre ellos, el método de proceso es la voladura y el material utilizado es la granalla de arena. La pulverización consiste en utilizar aire a alta presión para soplar granalla y arena en la superficie de la pieza de trabajo, y la proyección consiste en utilizar cuchillas giratorias de alta velocidad para proyectar la granalla en la superficie de la pieza de trabajo. El tiro está hecho de tiros de acero y la arena está hecha de arena de cuarzo.
Características de las piezas tras el granallado
La ley de distribución de la tensión a lo largo de la dirección de la profundidad después de la pulverización se expresa mediante la curva de distribución de la tensión residual del granallado. La tensión de compresión residual superficial, la profundidad de la capa de tensión de compresión, la tensión de compresión residual máxima y la posición de la tensión de compresión residual máxima son cuatro cantidades características.
Entre ellos, la tensión de compresión de la superficie y el espesor de la capa de tensión de compresión tienen un impacto más evidente en las características de refuerzo de la superficie de la pieza. Además de las propiedades del propio material rociado, el tamaño de la tensión de compresión residual superficial y la profundidad de la capa de tensión de compresión dependen principalmente de la intensidad del granallado y la cobertura de la superficie.
En términos generales, aumentar adecuadamente la intensidad del granallado y la cobertura del granallado ayudará a aumentar el efecto del granallado, pero también aumentará la rugosidad de la superficie. Para la cobertura de granallado, cuando la cobertura es insuficiente, la tensión de compresión residual de la capa superficial es relativamente grande, pero es probable que se produzca una relajación de la tensión. Por lo tanto, es necesario seleccionar razonablemente la intensidad del granallado y la muestra de granallado en combinación con las características del material y los requisitos de refuerzo, para que el proceso de granallado pueda maximizar el efecto de refuerzo.
Cambios en la estructura del material de la superficie rociada
Las superficies rociadas se vuelven ásperas. El metal en la superficie rociada se exprime, formando pequeños picos de metal, lo que afecta la rugosidad de la superficie. Con el aumento de la intensidad del granallado, la disminución de la dureza de la superficie y la prolongación del tiempo de granallado, la rugosidad de la superficie también aumentará.
Tres factores que afectan al granallado
Hay tres parámetros básicos para evaluar la calidad de los gránulos reforzados: resistencia, cobertura y rugosidad de la superficie.
1. Intensidad del granallado
Los parámetros del proceso que afectan la intensidad del granallado incluyen principalmente: diámetro del proyectil, velocidad de flujo elástico, tasa de flujo del proyectil, tiempo de granallado, etc. Cuanto mayor sea el diámetro del proyectil, mayor será la velocidad, mayor será el impulso de la colisión entre el proyectil y la pieza, y mayor la intensidad del granallado. La tensión de compresión residual formada por el granallado puede alcanzar el 60 por ciento de la resistencia a la tracción del material de la pieza, la profundidad de la capa de tensión de compresión residual generalmente puede alcanzar los 0,25 mm y el valor límite máximo es de aproximadamente 1 mm. La intensidad del granallado necesita un cierto tiempo de granallado para garantizarse. Después de un cierto período de tiempo, la intensidad del granallado alcanza la saturación, y luego el tiempo de granallado se extiende y la intensidad ya no aumentará significativamente. En el ensayo Almen de resistencia al granallado, la resistencia al granallado se caracteriza por la altura de corona de la deformación de la probeta.
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2. Cobertura de granallado
Algunas personas a menudo piensan de esta manera sobre la tasa de cobertura del granallado: mi boquilla rocía la pieza de trabajo 2 veces, 1 hacia arriba y 1 hacia abajo, ¿puede alcanzar la tasa de cobertura del 200 por ciento? Suena razonable a primera vista, pero no es así.
La medición de la cobertura es la siguiente: primero cubra una capa de esmalte de color o esmalte fluorescente en la superficie de la pieza de trabajo, luego pulverice la pieza de trabajo de acuerdo con los parámetros del proceso, saque la pieza de trabajo después de rociar la superficie una vez y observe el residuo debajo un microscopio (lupa). La proporción del recubrimiento en la superficie, si queda un 20 por ciento, la tasa de cobertura es del 80 por ciento. Cuando solo hay un 2 por ciento de residuos, es decir, la tasa de cobertura es del 98 por ciento, se puede considerar completamente despejado, es decir, la tasa de cobertura es del 100 por ciento, y hay un momento en este momento. Si se logra una cobertura del 400 por ciento, eso es 4 veces el tiempo.
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3. Rugosidad de la superficie
Debido a la inyección de granalla de acero, la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo tiene un cierto cambio. Los factores que afectan la rugosidad de la superficie son la resistencia y dureza del material de la pieza, el diámetro del proyectil, el ángulo y la velocidad del rociado y la rugosidad de la superficie original de la pieza.
Bajo las mismas otras condiciones, cuanto mayor sea el valor de resistencia y dureza de la superficie del material de la pieza, más difícil será la deformación plástica, menor será el cráter y menor será el valor de rugosidad de la superficie; cuanto más pequeño es el diámetro del proyectil, más lenta es la velocidad, más superficial es el cráter, el valor de rugosidad de la superficie se vuelve más pequeño; cuanto mayor sea el ángulo de pulverización, menor será el componente normal de la velocidad del proyectil, menor será la fuerza de impacto, menor será el cráter, mayor será la velocidad tangencial del proyectil y mayor será el efecto abrasivo del proyectil sobre la superficie. Cuanto menor sea el valor de rugosidad; la rugosidad de la superficie original de la pieza también es uno de los factores que influyen. Cuanto más rugosa sea la superficie original, menor será la disminución del valor de rugosidad de la superficie después del granallado; por el contrario, cuanto más lisa es la superficie, más rugosa es la superficie después del granallado.
Cuando las piezas se someten a granallado de alta intensidad, los cráteres profundos no solo aumentan el valor de rugosidad de la superficie, sino que también forman una gran concentración de tensión, lo que debilita seriamente el efecto del granallado.
