CN110129698A - 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法 - Google Patents

一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110129698A
CN110129698A CN201910367197.5A CN201910367197A CN110129698A CN 110129698 A CN110129698 A CN 110129698A CN 201910367197 A CN201910367197 A CN 201910367197A CN 110129698 A CN110129698 A CN 110129698A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wet blasting
nickel base
base superalloy
shot
peening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910367197.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110129698B (zh
Inventor
高玉魁
陶雪菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201910367197.5A priority Critical patent/CN110129698B/zh
Publication of CN110129698A publication Critical patent/CN110129698A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110129698B publication Critical patent/CN110129698B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括喷丸前预处理：对镍基高温合金零部件进行表面清理，保证零部件表面没有污染物，对不能喷丸的部位进行包裹塞堵；湿喷丸处理：利用陶瓷丸与水对镍基高温合金零部件进行湿喷丸处理，水与陶瓷丸的质量比为4:1；喷丸后处理：室温干燥湿喷丸处理后的镍基高温合金零部件，完成表面改性处理。本发明通过工艺参数的优化实现对材料组织结构的调控，提高了方法的通用性，利用水的润滑和缓冲作用，可以降低喷丸过程中塑性变形的应变率，避免镍基高温合金表面产生微裂纹、起皮等表面缺陷，提高材料表面完整性等级，改善材料疲劳性能。

Description

一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法
技术领域
本发明涉及喷丸表面改性处理技术领域，尤其是涉及一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法。
背景技术
高温合金具有良好的高温力学性能、抗热腐蚀能力、断裂韧性和高温抗氧化性，在航空航天领域具有广泛应用。在航空发动机中，高温合金可被用于制备高温热端部件，例如：航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘、导向器和燃烧室。
由于受到交变载荷和外界环境的影响，疲劳断裂成了工程应用中大多数镍基高温合金零部件的主要失效形式，据统计，80％的零件失效是由于疲劳断裂造成的，严重限制了镍基高温合金的应用和发展。如何进一步提高镍基高温合金的疲劳寿命是一个关键问题。
为改善镍基高温合金的疲劳性能，可采用喷丸等表面改性技术通过提高材料表面完整性等级的方式提高疲劳强度。但由于镍基高温合金材料的性能特殊性，经传统干喷丸处理后主要存在以下缺点：(1)镍基高温合金在传统干喷丸处理过程中应变率较大，容易使镍基高温合金表面产生微裂纹和起皮等表面缺陷，易形成疲劳源，降低其表面完整性；(2)干喷丸后试样表面粗糙度较大，因为干喷丸没有水缓冲导致弹丸动能较大，易造成表面应力集中，降低疲劳性能。
中国专利CN109487183A公开了一种适用于铝锂合金的湿喷丸表面改性方法，采用以下步骤：(1)对铝锂合金零件进行表面清理并保护不能喷丸的部位；(2)对铝锂合金零件进行湿喷丸处理；(3)对经过喷丸处理的铝锂合金零件进行干燥处理。相比于镍基高温合金而言，铝锂合金的硬度较低，材料的屈服强度和抗拉强度等力学性能均低于镍基高温合金，更易发生塑性变形。喷丸强度与变形程度呈正比,而变形是产生残余压应力强化和表面粗糙化的主要因素,对疲劳性能有重要的影响,基体的变形难易程度是决定喷丸工艺参数的重要因素，鉴于镍基高温合金相比于铝锂合金较难变形的特点，需要更大的喷丸能量。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于镍基高温合金(包括：GH4169、FGH95等镍基高温合金)的湿喷丸方法，即采用陶瓷丸和水混合的磨液对镍基高温合金进行湿喷丸处理，其中水可以对丸粒起到缓冲作用也可以对受喷材料表面起到润滑作用，可降低喷丸过程中的应变率，避免镍基高温合金在喷丸过程中产生表面微裂纹等问题，减少材料表面粗糙度，最大限度地发挥喷丸改性效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括：
步骤一：根据零部件尺寸规格和性能要求，确定目标喷丸强度和目标覆盖率等喷丸参数；
步骤二：对试样或者零件进行表面清理，确保试样表面没有油污或其它污染物；
步骤三：对试样或零件进行检查，用胶带或橡胶皮对零部件进行包裹塞堵，保护不能喷丸的部位，确保喷丸前的工序都已经到位；
步骤四：对零件进行装夹，以及对不需要喷丸的部位进行保护；
步骤五：按照工艺参数要求对试样或零件进行喷丸处理；
步骤六：喷丸完成后把试样或零件从设备上卸下；
步骤七：对喷丸后的试样或零件进行检查，保证表面没有嵌入的破碎丸粒，没有磕碰伤，表面的覆盖率和外观满足要求；
步骤八：烘干喷丸处理后的零部件，喷丸完成后将工件至于通风处室温干燥。
湿喷丸处理时控制空气压力为1.0MPa～1.2MPa。
湿喷丸处理时控制处理时间为12min～14min。
湿喷丸处理时陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为40m/s～50m/s。
湿喷丸处理时陶瓷丸的流量为0.8kg/min～1.4kg/min。
湿喷丸处理时喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为30mm～40mm。
湿喷丸处理时，陶瓷丸的喷射角度为80°～90°，喷丸覆盖率为100％。
湿喷丸处理时，采用的陶瓷丸的强度为0.3mmC～0.4mmC。
湿喷丸处理时，采用的陶瓷丸的规格参照HBZ 26-2011进行选择。
湿喷丸处理时，水与陶瓷丸的质量比为4:1。
湿喷丸采用的装置为JY-120WB液体喷丸机。
干燥处理时的温度控制为18℃～19℃。
上述工艺参数下的喷丸处理可以在镍基高温合金表层引入更大、更深的残余压应力场，表面改性层的深度也更大，相比于传统干喷丸而言，本专利公开的湿喷丸工艺可以更有效地抑制疲劳裂纹的形核与扩展，所引入的残余压应力场可以降低疲劳裂纹扩展速率，从而提高材料的抗疲劳性能。但当喷丸强度等工艺参数超过本专利的范围时，由于弹丸冲击能量过高会使材料表面发生折叠等缺陷，增大材料表面粗糙度，降低其表面完整性等级，不利于其疲劳性能的改善。由于镍基高温合金的材料硬度、屈服强度和抗拉强度等力学性能均比铝锂合金更高，在相同的外加载荷作用下，镍基高温合金变形更困难。本申请采用的喷丸工艺参数相比于适用于铝锂合金的湿喷丸表面改性方法而言在喷丸强度、弹丸初速度和弹丸流量等参数方面都有一定的提高，以适应不同合金的材料特点。
本发明通过湿喷丸工艺，利用介质中水对材料表面的润滑作用可以降低受喷材料在喷丸后的表面粗糙度，利用水的缓冲作用可以降低喷丸过程中材料表面的应变率避免产生表面微裂纹、起皮等缺陷，与传统干喷丸相比具有更好的表面改性效果，可有效拓宽镍基高温合金的喷丸工艺参数域。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.湿喷丸将丸粒介质置于液体中，在喷丸过程中，使零件表面形成一层液膜，弹丸可以随液体回收，避免粉尘污染，还能提高弹丸和喷嘴的耐用性。
2.本发明采用陶瓷丸，陶瓷丸的主要优点有：(1)硬度高(硬度可达640HV～780HV)、变形小。陶瓷丸的高硬度既保证了能够对高强度或超高强度零部件的喷丸强化，又提高了生产效率；陶瓷丸较小的变形量保证了在强化过程中陶瓷丸粒的球形度，提高了零部件喷丸的质量稳定性；(2)强化效果优于玻璃丸，其强化强度和铸钢丸相当，但生成的表面粗糙度要明显低于铸钢丸，同时还不会在零部件表面残留含铁的杂质，可避免铁污染与受喷材料反应产生腐蚀；而在相同强化强度下，陶瓷丸要比玻璃丸的速度低很多，这就使陶瓷丸的破碎率远低于玻璃丸，因此强化效果更稳定，生产成本更低；(3)表面光整度高、清洁、环保，这是陶瓷丸优于其他喷丸介质的最大亮点，陶瓷丸作为陶瓷材料既不易与金属零部件发生反应，也不易受外界环境的影响，既保证了自身的光洁度，又不会对金属零部件产生腐蚀，同时由于其破碎率低，生成的粉尘少，环境比较清洁，能见度更高，减少了对操作人员身体的危害，是一种清洁环保型喷丸介质。
3.与传统干喷丸相比，湿喷丸可以将镍基高温合金的疲劳寿命提高10～20倍。
4.与传统的干喷丸相比，湿喷丸工艺中水的冲刷和润滑作用可以避免弹丸与材料间的干摩擦，且弹丸在撞击板材前会受到水及水撞击板材后的反向阻力影响起到缓冲作用，因而湿喷丸处理后试样表面光洁度较高，可以减少因表面粗糙度增加而导致的应力集中问题。
5.与传统干喷丸相比，湿喷丸利用水的缓冲作用降低喷丸过程中镍基高温合金表层材料的应变率，使其表面避免产生微裂纹、起皮等缺陷。
6.与传统干喷丸依靠空气加压弹丸相比，湿喷丸依靠水流加速弹丸，更容易获得所需弹丸速度，湿喷丸的混合介质使得材料表面载荷分布均匀，材料表层组织获得理想的残余应力场及组织结构。
7.与热处理方法相比，采用湿喷丸工艺不仅操作简单易行还可以在提高材料表面强度的同时改善表层组织结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括：
步骤一：根据零部件尺寸规格和性能要求，确定目标喷丸强度和目标覆盖率等喷丸参数；
步骤二：对试样或者零件进行表面清理，确保试样表面没有油污或其它污染物；
步骤三：对试样或零件进行检查，用胶带或橡胶皮对零部件进行包裹塞堵，保护不能喷丸的部位，确保喷丸前的工序都已经到位；
步骤四：对零件进行装夹，以及对不需要喷丸的部位进行保护；
步骤五：采用JY-120WB液体喷丸机进行湿喷丸处理，采用的陶瓷丸的强度为0.3mmC～0.4mmC，规格参照HBZ 26-2011进行选择，湿喷丸时水与陶瓷丸的质量比为4:1，陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为40m/s～50m/s，流量为0.8kg/min～1.4kg/min，并且控制喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为30mm～40mm，在空气压力为1.0MPa～1.2MPa的条件下，湿喷丸处理12min～14min，陶瓷丸的喷射角度为80°～90°，喷丸覆盖率为100％。上述工艺参数下的喷丸处理可以在镍基高温合金表层引入更大、更深的残余压应力场，表面改性层的深度也更大，相比于传统干喷丸而言，该种湿喷丸工艺可以更有效地抑制疲劳裂纹的形核与扩展，所引入的残余压应力场可以降低疲劳裂纹扩展速率，从而提高材料的抗疲劳性能。但当喷丸强度等工艺参数超过本专利的范围时，由于弹丸冲击能量过高会使材料表面发生折叠等缺陷，增大材料表面粗糙度，降低其表面完整性等级，不利于其疲劳性能的改善。由于镍基高温合金的材料硬度、屈服强度和抗拉强度等力学性能均比铝锂合金更高，在相同的外加载荷作用下，镍基高温合金变形更困难。本申请采用的喷丸工艺参数相比于适用于铝锂合金的湿喷丸表面改性方法而言在喷丸强度、弹丸初速度和弹丸流量等参数方面都有一定的提高，以适应不同合金的材料特点；
步骤六：喷丸完成后把试样或零件从设备上卸下；
步骤七：对喷丸后的试样或零件进行检查，保证表面没有嵌入的破碎丸粒，没有磕碰伤，表面的覆盖率和外观满足要求；
步骤八：在18℃～19℃的温度下烘干喷丸处理后的零部件，喷丸完成后将工件至于通风处室温干燥。
以下是更加具体的实施方式。
实施例1：
一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括：
步骤一：根据零部件尺寸规格和性能要求，确定目标喷丸强度和目标覆盖率等喷丸参数；
步骤二：对试样或者零件进行表面清理，确保试样表面没有油污或其它污染物；
步骤三：对试样或零件进行检查，用胶带或橡胶皮对零部件进行包裹塞堵，保护不能喷丸的部位，确保喷丸前的工序都已经到位；
步骤四：对零件进行装夹，以及对不需要喷丸的部位进行保护；
步骤五：采用JY-120WB液体喷丸机进行湿喷丸处理，采用的陶瓷丸的强度为0.3mmC，规格参照HBZ 26-2011进行选择，湿喷丸时水与陶瓷丸的质量比为4:1，陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为40m/s，流量为0.8kg/min，并且控制喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为30mm，在空气压力为1.0MPa的条件下，湿喷丸处理12min，陶瓷丸的喷射角度为80°，喷丸覆盖率为100％；
步骤六：喷丸完成后把试样或零件从设备上卸下；
步骤七：对喷丸后的试样或零件进行检查，保证表面没有嵌入的破碎丸粒，没有磕碰伤，表面的覆盖率和外观满足要求；
步骤八：在18℃的温度下烘干喷丸处理后的零部件，喷丸完成后将工件至于通风处室温干燥。
实施例2：
一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括：
步骤一：根据零部件尺寸规格和性能要求，确定目标喷丸强度和目标覆盖率等喷丸参数；
步骤二：对试样或者零件进行表面清理，确保试样表面没有油污或其它污染物；
步骤三：对试样或零件进行检查，用胶带或橡胶皮对零部件进行包裹塞堵，保护不能喷丸的部位，确保喷丸前的工序都已经到位；
步骤四：对零件进行装夹，以及对不需要喷丸的部位进行保护；
步骤五：采用JY-120WB液体喷丸机进行湿喷丸处理，采用的陶瓷丸的强度为0.4mmC，规格参照HBZ 26-2011进行选择，湿喷丸时水与陶瓷丸的质量比为4:1，陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为45m/s，流量为1kg/min，并且控制喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为40mm，在空气压力为1.1MPa的条件下，湿喷丸处理13min，陶瓷丸的喷射角度为85°，喷丸覆盖率为100％；
步骤六：喷丸完成后把试样或零件从设备上卸下；
步骤七：对喷丸后的试样或零件进行检查，保证表面没有嵌入的破碎丸粒，没有磕碰伤，表面的覆盖率和外观满足要求；
步骤八：在19℃的温度下烘干喷丸处理后的零部件，喷丸完成后将工件至于通风处室温干燥。
实施例3：
一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，包括：
步骤一：根据零部件尺寸规格和性能要求，确定目标喷丸强度和目标覆盖率等喷丸参数；
步骤二：对试样或者零件进行表面清理，确保试样表面没有油污或其它污染物；
步骤三：对试样或零件进行检查，用胶带或橡胶皮对零部件进行包裹塞堵，保护不能喷丸的部位，确保喷丸前的工序都已经到位；
步骤四：对零件进行装夹，以及对不需要喷丸的部位进行保护；
步骤五：采用JY-120WB液体喷丸机进行湿喷丸处理，采用的陶瓷丸的强度为0.4mmC，规格参照HBZ 26-2011进行选择，湿喷丸时水与陶瓷丸的质量比为4:1，陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为50m/s，流量为1.4kg/min，并且控制喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为40mm，在空气压力为1.2MPa的条件下，湿喷丸处理14min，陶瓷丸的喷射角度为90°，喷丸覆盖率为100％；
步骤六：喷丸完成后把试样或零件从设备上卸下；
步骤七：对喷丸后的试样或零件进行检查，保证表面没有嵌入的破碎丸粒，没有磕碰伤，表面的覆盖率和外观满足要求；
步骤八：在19℃的温度下烘干喷丸处理后的零部件，喷丸完成后将工件至于通风处室温干燥。
实施例4：
对FGH4097镍基高温合金旋转弯曲疲劳试样分别采用陶瓷丸(B60，弹丸直径125～250μm)进行湿喷丸表面改性处理和铸钢丸(S230，弹丸直径0.5～1.0mm)进行干喷丸表面改性处理。湿喷丸的喷丸覆盖率为100％，喷丸强度为0.32mmC，湿喷丸处理在JY-120WB液体喷丸机上进行，工艺条件参照实施例1中的参数；干喷丸的喷丸覆盖率为100％，喷丸强度为0.32mmC，干喷丸处理在MP15000数控喷丸机上进行。
分别对干喷丸和湿喷丸后的试样进行表面粗糙度测试、残余应力测试和显微硬度测试，并比较干喷丸和湿喷丸处理后试样疲劳性能相比于原始态的增益效果。
采用ZYGO型表面轮廓仪测定不同喷丸工艺下试样表面粗糙度，未喷丸试样的表面粗糙度为Ra＝0.53μm，干喷丸试样的表面粗糙度为Ra＝1.08μm，湿喷丸试样的表面粗糙度为Ra＝0.74μm。喷丸会导致试样的表面粗糙度增加，但在相同喷丸强度下，湿喷丸试样的表面粗糙度更小，可有效避免表面粗糙度过大引起的应力集中等问题。
采用PROTO-LXRD残余应力仪测定试样喷丸后的表面残余应力场分布，测试采用Mn/Kα靶，测量试样的(311)衍射晶面，结合电解抛光剥层测定干喷丸和湿喷丸处理后试样表层的残余应力场分布情况，剥层腐蚀试剂为2％HF+4％HNO3+94％H2O(体积比)。残余应力测试结果如表1所示。
采用HVS-1000型显微硬度计测试试样表面显微硬度值，实验载荷为300g，保载时间为20s。未喷丸试样的表面超显微硬度值为DHV＝4200MPa，干喷丸试样的表面超显微硬度值为DHV＝5200MPa，而湿喷丸试样表面超显微硬度值为DHV＝6000MPa。湿喷丸处理能获得比干喷丸更大的表面显微硬度值，加工硬化效果更明显，可有效提高材料表面强度，有利于提高试样的疲劳性能。
在QBG-100高频疲劳试验机上进行旋转弯曲疲劳试验，测定不同喷丸工艺下试样的疲劳极限，实验过程中，应力比R＝-1，加载波形为正弦波，加载频率为f＝20～30Hz。未喷丸试样的疲劳极限为424MPa，干喷丸试样的疲劳极限为512MPa(疲劳极限较原始试样增加20.75％)，湿喷丸试样的疲劳极限为620MPa(疲劳极限较原始试样增加46.22％)。由此可见，湿喷丸可以获得比干喷丸更好的表面改性效果。
表1 FGH4097镍基高温合金干、湿喷丸工艺下残余应力场分布
实施例5：
对GH4169镍基高温合金旋转弯曲疲劳试样分别采用陶瓷丸(B40)进行湿喷丸表面改性处理和铸钢丸(S230)进行干喷丸表面改性处理。湿喷丸的喷丸覆盖率为100％，喷丸强度为0.3mmC，湿喷丸处理在JY-120WB液体喷丸机上进行，工艺条件参照实施例2中的参数；干喷丸的喷丸覆盖率为100％，喷丸强度为0.3mmC，干喷丸处理在MP15000数控喷丸机上进行。
分别对干喷丸和湿喷丸后的试样进行表面粗糙度测试和残余应力测试，并比较干喷丸和湿喷丸处理后试样疲劳性能相比于原始态的增益效果。
采用New View5022型表面轮廓仪测定不同喷丸工艺下试样表面粗糙度，原始试样的表面粗糙度为Ra＝0.4μm，干喷丸试样的表面粗糙度为Ra＝0.78μm，湿喷丸试样的表面粗糙度为Ra＝0.56μm。喷丸会导致试样的表面粗糙度增加，但在相同喷丸强度下，湿喷丸试样的表面粗糙度更小，湿喷丸更有利于改善材料的表面完整性等级。
采用PROTO-LXRD残余应力仪测量试样表层的残余应力场分布情况，测试采用Mn/Kα靶，测量试样的(311)衍射晶面，管电压30kV，管电流30mA，扫描速度4°/min，最小步角0.04°，扫描范围5°～100°，结合电解抛光剥层测定干喷丸和湿喷丸处理后试样表层的残余应力场分布情况，剥层腐蚀试剂为2％HF+4％HNO3+94％H2O(体积比)。残余应力测试结果如表2所示。
在QBG-100高频疲劳试验机上进行旋转弯曲疲劳试验，测定不同喷丸工艺下试样的疲劳寿命(载荷750MPa，环境温度680℃)，实验过程中，应力比R＝-1，加载波形为正弦波，加载频率为f＝85Hz。原始试样的对数疲劳寿命为lgN＝4.5，干喷丸试样的对数疲劳寿命为lgN＝5(对数疲劳寿命较原始试样增加11.1％)，湿喷丸试样的对数疲劳寿命为lgN＝5.4(对数疲劳寿命较原始试样增加20％)。由此可见，湿喷丸可以获得比干喷丸更好的表面改性效果，可有效提高材料的疲劳性能。
表2 TC4镍基高温合金干、湿喷丸工艺下残余应力场分布
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，该方法包括：
(1)喷丸前预处理：对镍基高温合金零部件进行表面清理，保证零部件表面没有污染物，对不能喷丸的部位进行包裹塞堵；
(2)湿喷丸处理：利用陶瓷丸与水对镍基高温合金零部件进行湿喷丸处理，水与陶瓷丸的质量比为4:1；
(3)喷丸后处理：室温干燥湿喷丸处理后的镍基高温合金零部件，完成表面改性处理。
2.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时控制空气压力为1.0MPa～1.2MPa。
3.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时控制处理时间为12min～14min。
4.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时陶瓷丸从喷丸机中抛出的初速度为40m/s～50m/s。
5.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时陶瓷丸的流量为0.8kg/min～1.4kg/min。
6.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时喷丸机的喷嘴镍基高温合金零部件表面距离为30mm～40mm。
7.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时，陶瓷丸的喷射角度为80°～90°，喷丸覆盖率为100％。
8.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时，采用的陶瓷丸的强度为0.3mmC～0.4mmC)。
9.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，湿喷丸处理时，采用的陶瓷丸的规格参照HBZ26-2011进行选择。
10.根据权利要求1所述的一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法，其特征在于，干燥处理时的温度控制为18℃～19℃。
CN201910367197.5A 2019-05-05 2019-05-05 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法 Active CN110129698B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910367197.5A CN110129698B (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910367197.5A CN110129698B (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110129698A true CN110129698A (zh) 2019-08-16
CN110129698B CN110129698B (zh) 2021-03-26

Family

ID=67576167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910367197.5A Active CN110129698B (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110129698B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110643797A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 昆山开信精工机械股份有限公司 一种先干后湿的喷丸加工方法
CN110877295A (zh) * 2019-11-13 2020-03-13 中国航发南方工业有限公司 叶片盘湿喷丸的加工方法和叶片盘
CN111621629A (zh) * 2020-06-29 2020-09-04 安徽天航机电有限公司 一种针对螺母表面强化的喷丸工艺
CN113334256A (zh) * 2021-06-11 2021-09-03 贵州永红航空机械有限责任公司 一种镍基高温合金焊前清洗方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60165396A (ja) * 1984-02-06 1985-08-28 Kubota Ltd 通電ロ−ル
US20060157165A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Weldability of alloys with directionally-solidified grain structure
CN101073786A (zh) * 2007-06-27 2007-11-21 西安建筑科技大学 碳化钨颗粒增强金属基复合材料耐磨磨辊及其制备工艺
EP1930467A3 (en) * 2006-12-06 2010-06-09 General Electric Company Turbine component protected with environmental coating
CN102498225A (zh) * 2009-09-18 2012-06-13 住友金属工业株式会社 Ni基合金材料
CN109023185A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 中国航发动力股份有限公司 一种gh80a高温合金零件表层晶粒细化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60165396A (ja) * 1984-02-06 1985-08-28 Kubota Ltd 通電ロ−ル
US20060157165A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Weldability of alloys with directionally-solidified grain structure
EP1930467A3 (en) * 2006-12-06 2010-06-09 General Electric Company Turbine component protected with environmental coating
CN101073786A (zh) * 2007-06-27 2007-11-21 西安建筑科技大学 碳化钨颗粒增强金属基复合材料耐磨磨辊及其制备工艺
CN102498225A (zh) * 2009-09-18 2012-06-13 住友金属工业株式会社 Ni基合金材料
CN109023185A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 中国航发动力股份有限公司 一种gh80a高温合金零件表层晶粒细化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程世平: "高能喷丸对GH4169合金表层组织和性能的影响", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110643797A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 昆山开信精工机械股份有限公司 一种先干后湿的喷丸加工方法
CN110877295A (zh) * 2019-11-13 2020-03-13 中国航发南方工业有限公司 叶片盘湿喷丸的加工方法和叶片盘
CN110877295B (zh) * 2019-11-13 2021-08-06 中国航发南方工业有限公司 叶片盘湿喷丸的加工方法和叶片盘
CN111621629A (zh) * 2020-06-29 2020-09-04 安徽天航机电有限公司 一种针对螺母表面强化的喷丸工艺
CN111621629B (zh) * 2020-06-29 2022-03-18 安徽天航机电有限公司 一种针对螺母表面强化的喷丸工艺
CN113334256A (zh) * 2021-06-11 2021-09-03 贵州永红航空机械有限责任公司 一种镍基高温合金焊前清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110129698B (zh) 2021-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110129698A (zh) 一种适用于镍基高温合金的湿喷丸表面改性处理方法
CN110016629A (zh) 一种适用于钛合金的湿喷丸表面改性方法
CN108193153A (zh) 一种锆合金复合喷丸表面改性方法
CN102642177A (zh) 一种合金表层微裂纹的处理方法
US9365908B2 (en) Method and apparatus for non-contact surface enhancement
CN109420988A (zh) 全角度柔性针式超声喷丸装置
CN107858501A (zh) 一种去除残余应力洞的工件表面激光冲击工艺
CN101787510A (zh) 一种汽轮机通流部件防固体颗粒侵蚀涂层的制备工艺
CN107523824A (zh) 一种利用激光冲击强化技术在工件表面制备涂层的方法
CN109487183B (zh) 一种适用于铝锂合金的湿喷丸表面改性方法
CN106191829B (zh) 一种中碳钢表面微纳米多尺度结构的制备方法
CN111843849B (zh) 安全环保型飞机蒙皮漆层的物理清除工艺及清除系统
CN111621629B (zh) 一种针对螺母表面强化的喷丸工艺
US20130104615A1 (en) Method and apparatus for peening with liquid propelled shot
US9333623B2 (en) Method and device for removing a layer from a surface of a body
CN110643797A (zh) 一种先干后湿的喷丸加工方法
CN107322486A (zh) 一种前混合磨料射流喷丸装置
CN102994923B (zh) 一种钛合金浅层裂纹的高能复合修复方法
CN101373651A (zh) 湿法喷砂式钕铁硼永磁材料的表面前处理方法
CN204183420U (zh) 一种数控喷丸机丸料喷射装置
CN112643554A (zh) 一种叶片液体喷丸控制方法
CN107630126A (zh) 一种倾斜式超声喷丸强化设备
KR101168707B1 (ko) Ａｌ합금 주조재의 마이크로 쇼트피닝에 의한 표면처리방법
CN111957541A (zh) 一种风电叶片预埋螺栓套的表面处理方法
CN112275593A (zh) 一种改进涂层微观结构的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant