抽油杆抛丸处理工艺.doc

抽油杆抛丸处理工艺一、目的：对杆表面进行抛丸强化处理后，使杆身杆头露出金属本色，0.3A≤抛丸深度≤0.4A，表面覆 盖率 100％，使表面形成-200Mpa 以上的压应力，清除表面淬火氧化皮及微观应力，不仅具有很高的抗拉 强度和表面硬度，而且还有很高的表面残余应力（≤-200Mpa） ，其结果会提供更高的疲劳强度和更高的 应力腐蚀断裂抗力，使修复后的抽油杆具有内韧外刚的特性，提高了抽油杆整体强度和疲劳寿命； 二、使用范围：一般钢铁零件使用温度超过 260℃，因为使用温度太高，会使喷丸产生的压应力被消除而 失去预期的效果 三、抛丸设备的工作原理 抛丸是指通过机械的方法把丸料(钢丸或砂粒)以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上，让丸料冲击 工作表面，然后在机器内部通过配套的吸尘器的气流清洗，将丸料和清理下来的杂质分别回收,并且使丸 料可以再次利用的技术抛丸机配有除尘器，可做到无尘、无污染施工，既提高效率，又保护环境 四、对表面抛丸处理质量的控制 抛丸处理工艺和抛丸处理设备根据需要处理的表面的不同，通过三个参数来控制处理后的表面状况的 选择丸料的大小和形状；设备的行走速度；丸料的流量大小。

以上三个参数互相配合，可以得到不同的 处理效果，确保抛丸处理后表面的理想粗糙度抛丸除锈：抛丸工艺参数抛丸除锈：抛丸工艺参数选择抛丸工艺参数的依据是：抛丸清理的目的；被抛丸工件表面硬度、表面状况；抛丸清理质量要求；表面压痕覆盖率；钢丸直径；钢丸抛出速度；工件相对抛丸移动速度；工件装载量；抛丸时间等而其中只有抛丸清理目的、被抛丸工件表面硬度、抛丸清理质量要求、工件装载量、抛丸时间等是可变条件在实际操作中，只有工件装载量和抛丸时间是可设定的1)装载量与抛丸时间在上述条件相同情况下，工件装载量与抛丸时间的关系见表1表 1 工件装载量与抛丸时间的关系装载量／kg40 80 120 180 200抛丸时间／min 612 18 27 30(2)结果分析①在其他条件相同的情况下，装载量增加时，可以通过延长抛丸时间来完成抛丸清理质量但 是延长抛丸时间会增加工件磕碰概率，如对螺纹、杆体变形，对表面光洁度要求高是不适宜的，所以无限制增加装载量是不合适的经实验验证：选择装载量40kg、80kg，抛丸时间6min、12min 是合适的注：试验条件如下1． Ф22 抽油杆 。

2．工件级别D 级3．抛丸机型为 黄河 抛丸机4．抛丸机最大装载量200kg5．钢丸直径0.1-3mm，硬度 HRC 40～50 6．抛丸电流 ≥10A 四、工艺过程： 1．丸种类的选择： （1． ）铸钢丸硬度一般为 HRC40～50，加工硬金属时，可把硬度提高到 HRC57～62铸钢丸韧性较好， 使用广泛，其使用寿命为铸铁丸的几倍 （2． ）铸铁丸硬度一般为 HRC58～65，质脆而易于破碎，寿命短，使用广泛，主要用于需喷丸强度高的 场合 2．喷丸大小的选择： （1． ）喷丸粒度一般选用在 6～50 目之间，喷丸强度要求越高，喷丸粒度相对加大 （2． ）喷丸尺寸的选择还受喷丸处理零件形状的限制，其直径不应超过沟槽内圆径的一半一般喷丸越 大，冲击能量较大，则喷丸强度地越大，但喷丸的覆盖率降低因此，在能产生所需喷丸强度的前提下， 尽量减小喷丸的尺寸是有利的 3．喷丸硬度的选用 一般喷丸的硬度要大于零件的硬度当其硬度大于零件的硬度时，喷丸硬度值的变化不影响喷丸强度 反之，喷丸硬度值降低，将使喷丸强度降低 4．喷射速度的选用 喷丸速度增高，喷丸强度便加大，但速度过高会使喷丸破碎量增多喷丸消耗增加。

5．喷射角度的调整 呈垂直状态时，喷丸强度最高，因此一般均以此状态地行喷丸处理若受零件形状的限制，必须以小 角度喷丸时，应适当加大喷丸尺寸喷丸速度 6．喷丸的破碎量破碎喷丸的喷丸强度低，因此就经常清除碎丸， 要保证喷丸的完整率不低于 85% 7．喷丸时间喷丸时间多少要因工件在喷丸过程中所产生的喷丸效果而定，原则是达到所需的喷丸强度即可 （一 般 5~8 分钟左右）另外需要说明的是喷丸强度现在大都以美国 SAE 标准 J442 所述的 Almen 的弧高计进行测量Almen 弧高计是用厚 0.8、1.3 或 2.4mm 标准尺寸的 70 号碳素钢，其硬度为 HRC44～50，将此试样固定在专用 夹具上，对其一面进行喷丸处理，然后用弧高计测量弯曲了的钢条试样的弧高，即可得出喷丸强度抛丸工序操作注意事项①正确的抛丸电流抛丸机显示的抛丸电流是抛丸器电机的负载，即钢丸通过抛丸器叶片的流量， 只有保证一定量的钢丸通过叶片，才能实现钢丸压痕覆盖率，所以要随时检查钢丸数量，及时添加，确 保达到抛丸机规定的电流数值②正确选择工件装载量和抛丸时间③抛丸器停止工作后，抽风和滚筒正转，继续开启 2min 以上，将灰尘吸收，并将钢丸落下履带；如 工件形状复杂或有深孔、盲孔、窄隙，适当延长此工序时间。

④对 M20mm 以上螺栓，不要自动出料，最好手工出料以防止将螺纹碰伤⑤集尘器的布袋或滤芯要经常清理更换，确保灰尘抽取干净⑥集尘器的集尘箱要及时清理，并防止明火(此处的灰尘是极微细的金属粉粒，遇明火会燃烧)⑦抛丸后的工件要及时转入下道工序，一般应在 8h 内涂覆，但是在江南“梅雨”季节，湿度> 85％，抛丸后工件表面约 40℃，高温高湿空气在 1～2h 就会使工件表面产生浮锈抛丸质量检查目视：表面无锈点、氧化皮、污垢，要求达到：完全除去铁锈及氧化皮，不留任何微小斑痕，面呈 均匀金属光泽。