-
金属零件喷丸标准
AMS-S-13165(
中
文翻译)
发布时间:
2018/10/14 15:00:24
金属零部件喷丸
这项标准直接引用美国军方标准:
M
IL-S-13165C
,修正
1
,在
编辑和形式上做了一些微
小的变动,从而与
SAE
公开出版的技术标准达到一致。
经
SAE
技术标准管理委员会的决定,原来的军方技
术说明才被采纳为
SAE
标准。
1
范围
1.1
范围
这份说明包括喷丸的加工要求,
在物体表面产生残余压力,
目的是为了提高物体抗疲劳寿命,<
/p>
抗压性和耐磨性(见
6.1
)。
2
应用文件
以下文件,在文件生效期内构成了该标准的一部分。
2.1
美国官方出版的文件
来源于
PA 19111-5094
费城
700
罗宾大街
4
楼,期刊订阅服务中心,
DODSSP
。
MIL-S-851
钢砂,钢丸,钢丝切丸,铁砂
,抛丸清理和喷砂。
MIL-S-5002
武器装备的金属表面处理和无机涂层
MIL-G-9954
用来清理和喷砂的玻璃丸
MIL-
STD-45662
校准系统要求
RR-S-366
筛网
,检测
2.2
SAE
出版的文件
来源于
SAE
,
400
联合装置
,沃伦,
PA15096-0001
J441
钢丝切丸
J1830
喷砂用的瓷丸
3
要求
3.1
丸子
3.1.1
材质。
丸子用铸铁,铸钢,钢丝、不
锈钢丝、玻璃或塑料等允许的材质制成。由不
同方法测出的硬度都可转化成洛式硬度。<
/p>
钢丸和铁丸应符合
MIL-S-851
标
准。
对于强度大
于
200 000ps
i
的钢部件,
如果没有特别说明,
使用
的钢丸硬度范围应在
55-65HRC
之间,
< br>或者硬度在
57-63HRC
之间的瓷丸。
302
或
304
(
B
条件回火弹簧)
材质的不锈钢丝切丸
和碳钢丝切丸应该与
SAE
J441
标准一致。玻璃珠应满足
SAE
J1830
标准的要求。
3.1.2
规格。如果购货方没有具体要求,装入机器里的丸
子规格,无论是新的,使用过的,
或是再提炼的丸子,应与表Ⅱ中(铸钢丸规格)、表Ⅲ
(切丸规格)、表Ⅳ(玻璃珠规格)
和表Ⅴ(瓷丸的规格)的要求一致。
3.1.3
形状。
丸子应去除棱角,
根据
4.3.1
,
4.3
.3
和图
7
的说明,
< br>检测出不合格的形状。
如果使用钢丝切丸,应该磨光切丸锋利的棱角(见
6.17.1
)。样品中的数量应该不超过表
1
中定义的不可接受形状(图
7
中所示)
的数量(见
3.3.9
)。
铸钢丸规
格
钢丝切
丸规格
玻璃珠规格
(
inchs)
塑料珠规
样品大小
格
(
inchs)
(
inchs)
-
-
-
-
-
-
0.046
-
-
0.033
-
0.024
-
0.017
-
0.012
-
0.008
1*1
1*1
1*1
1*1
1*1
1*1
1/2*1/2
1/2*1/2
1/2*1/2
1/2*1/2
1/2*1/2
1/4*1/4
1/4*1/4
1/4*1/4
1/4*1/4
1/8*1/8
1/8*1/8
1/8*1/8
930
780
660
550
460
390
330
-
280
230
190
170
130
110
70
-
-
-
-
-
CW-62
CW-54
CW-47
CW-41
CW-35
CW-32
CW-28
CW-23
CW-20
-
-
-
-
-
-
-
.132-.094
.111-.079
.094-.066
.079-.056
.066-.047
.056-.039
.047-.0331
-
.039-.0278
.0331-.0234
.0278-.0197
.0234-.0165
.0197-.0139
.0165-.0117
.0139-.0098
.0117-.0083
.0098-.0070
.0083-.0059
*
不可接受
变形形状
的最大允
许数量
8
11
16
22
32
45
16
18
23
32
45
16
23
32
45
16
22
31
< br>*
这些数量是近似值,大约占指定样品大小内所有颗粒数的
10%
。
3.2
设备
3.2.1
自动喷丸。
通过空气压力或离心力,
喷砂机能将丸子打在零件上,
或通过机械方法:
移动零件使零件穿过喷射的粒子流;
通过平移或旋转的方法将喷射粒子流打在零
件上;
如果
要求,两种方法可以同时使用。除湿玻璃丸喷丸(见
3.3.9
)之外,喷丸机要能够连续清除
打坏的或有缺陷的丸子,从而使打坏的或有缺陷的丸子不再继续使用。
3.2.2
计算机控制喷丸
如果在合同或采购订单中(见
6.2
和
6.8
)具体说明,喷丸机使用
3.2.1
的喷丸方法,喷
丸机还可以配备计算机辅助的控制设备。
< br>这个设备通过一个传感系统能够持续监控重要的过
程参数,
也能使丸子流量按照设计好的流量在每个管口或叶片上被检测到,
从而计算出过程
p>
参数。
当偏离了任何设置好的程序时,
机器
应立即停下来并实施纠正行为。
用来监控和控制
喷丸的电子系统
应包括一个数据记录装置,
这个装置能够记录程序干扰因素和非持续性等因
素,并且也能提供复印记录。
3.3
喷丸过程
3.3.1
零件的尺寸和条件。
零件需喷丸的范
围应按照被要求喷丸的区域内。
所有的热处理、
加工和打磨都应
在喷丸之前完成,
所有的内圆角已制成,
清除所有的杂物,
p>
需喷丸零件的所
有棱角和边角在喷丸之前应没有任何变形,应该有足
够的半径长使喷丸达到完全覆盖(见
6.15
)。
3.3.2
预清理
。
如
果没有具体说明或允许。
所有喷丸的区域应该根据
MIL-S-
5002
标准被
清理,脱模涂层的过程应具体说明或在合同中或
图纸中被认同。
3.3.3 <
/p>
遮蔽处理。
在合同中规定的或在图纸中要求不需要喷丸的部件或零
件的表面范围应适
当遮蔽,或者通过手动处理保护不需要喷丸的区域。
< br>
3.3.4
磁点或渗透
性检测。如果具体要求磁点或渗透性检测,在喷丸之前一定要先检测。
3.3.5
压力。
如果没有特别说明或许可,喷
丸过程中,零件应没有外部的承载和压力。
3.3.6
喷丸强度。
如果在合同或
图纸中没有具体要求,
使用在零件上丸子流的强度值应按照
表<
/p>
VI
的说明,
如果规定了最小强度值,<
/p>
最小强度的偏差应在
-0
——
30%
之间,
没有特别说
明,应不小于
3
个强度单元,(
A
p>
,
C
,
N)
,例如:规定
6A
的喷丸皮强度表示在阿尔们
试
片
A
上的弧高值应在
0.006-0.009
英寸之间。使用相同的参数(时间,距离,喷丸压力,
入射弧度)完成零件的喷丸。
3.3.7
喷丸覆盖:零件被喷丸区域应与规定要求到的喷丸
区域一致(见
4.4.1
和
6.1.1
)
,
当要求喷丸的表面通过直喷的方式不能喷到的话,
可允许反射喷丸。
如果喷丸零件只用来做
模板或
校正,不要完全覆盖,在过程记录中说明重要的应用。
3.3.7.1
界限偏差
。如果没有具体说明,需喷丸区域和不需喷丸区域之间的偏差应该在
-0
——
+1/8
英寸之间。
3.3.7.2
内
圆角或隐蔽性区域。
如果没有其他具体的说明,
用在内圆角表面
喷丸丸子的名义
规格不应超过内圆角半径的一半。
对于槽或缝隙
,
喷丸需喷到这些隐蔽性的区域时,
丸子的
名义直径应该不超过这种槽或缝隙宽度的
1/4
。
3.3.8
不
同喷丸材质的最小丸子规格。
如果没有具体说明或允许,
或者隐
蔽性的区域需要喷
丸时,不同喷丸材质对应使用丸子强度不应小于以下给定值:
丸子强度
喷丸材质
0.012A
S-280
或者
CW-28
或者
GB(0.039-0.028)
或者瓷
丸的规格
0.033
0.016A
S-390
或者
CW-41
或者
GB(0.056-0.039)
或者瓷
丸的规格
0.046
0.020A
S-550
或者
CW-54
或者
GB(0.079-0.056)
3.3.9
喷丸留存。
留存在喷丸机里的丸子或珠子在重量上不应少于所有粒子的
20%
p>
,
对于
所使用丸子规格,
< br>重量上应通过表
VII
中规定的筛网号所对应的丸子规格
。
金属丸子应该至
少每操作
8
个小时检查一次,确保不超过
10%
的喷丸变形
或毁坏(见
3.1.3
和表
1
)。玻
璃丸应该至少
2
个小时检查一次,确保不超过
10%
的抛丸变形或毁坏。当使用
湿的玻璃丸
喷丸时,整个泥浆导电应该至少两个小时转换一次,确保与要求的一致。
p>
塑料丸应该至少
4
个小时检查一次确保不超
过
5%
的塑料丸变形或毁坏。
在所有的
喷丸情况中,
在开始或最后
的操作过程中,应分别至少做一次检
查。
3.3.10
后处理:喷丸后,不允许再通过喷丸消减压力或增加残余应力等制造过程。喷丸后
< br>需要热处理的喷丸零件,
例如受保护涂层的烘焙
(目的是
为了减轻电镀后氢脆变)
或其他的
热处理,热处理温度应在以下
限制范围内(见
6.13
):
材质
温度
钢零件
*
475°
F
(最高)
不锈钢零件
**
750°
F
(最高)
铝合金零件
200°
F
(最高)
镁合金零件
200°
F
(最高)
钛合金零件
600°
F
(最高)
镍合金零件
1000°
F
(最高)
镍钴定向凝固共晶合金
1000°
F
(最高)
*
排除在淬火硬化制造过程后,钢零件热处理温度应该
300
°
F
,低于
475°
< br>F
(最高)这种
情况。
p>
**
排除
PH
钢和
冷处理
300
系列不锈钢在
475°
F
这种情况。
3.3.10.1
清除残留丸
子:
喷丸和去除保护罩后,
清除零件表面所有的丸子和丸子残杂
物的
方法只能使用不腐蚀和擦伤零件表面的方法。
3.3.10.2
清理:使用
金属丸喷丸后的铝合金零件应通过事先允许的化学清理程序来清理。
3.3.10.3
防腐蚀保护
:
在处理过程中,
到最终的涂层和包装完成,
< br>喷丸零件都应受到防腐
蚀保护的方法,保护方法应在合同或采购订单中说明。
p>
4
质量保证规定
4.1
检测责任
如果在其他情况下没有规定,
合同
一方应该对以下具体规定的检测要求
(检测和测试)
负责,
p>
如果在合同或采购订单中没有规定,
合同一方也可以使用他自己或其
他相应工厂的检测要求,
但是超出官方所允许的检测要求是不允许的,
< br>因为官方有权在具体检测中执行任何检测手段,
这种检测手段对于确保供应和提供
的服务与所要求的供应和提供的服务一致性的确是必要
的。
4.1.1
质量一致责任:所
有的条款都应满足第
3
部分的要求,在这部份的检测将成为合同
一方整个检测系统或质量计划的一部分,
这部分任何检测要求的
缺失都不能减轻合同一方提
供的产品应确保符合官方和合同的要求的责任,
作为制造过程的一个部分:
样品检测,
已经
成为确保与要求一致的可接受的惯例,
但是,
这
个惯例也不能成为承认众所周知的有缺陷材
料的一个借口,除非官方真正承认并接受这种
有缺陷的材料。
4.2
喷丸强度
如果在图纸里或合同中没有具体说明,
应用在零件上的喷丸强度值应按照表Ⅵ中所材料
厚度
相对应的强度值一致。与
4.2.4
说明一致的过程,在所有位置控制喷丸强度。
4.2.1
样品:
每台机器每持续运
转两个小时或玻璃丸部分被使用时,
至少检测一次强度,
每
p>
台机器每持续运转
4
个小时或陶瓷丸部分被
使用时,至少检测一次强度,每台机器每持续
运转
8
个小时或部分铸钢丸、
铸铁丸、
钢丝切丸或不锈钢
丸被使用,
应至少检测一次强度。
在所有的情况中,在运转每个
时期或部分变化的开始或末端应分别至少检测一次。
4.2.2
测试片:试片
A
是阿尔们试片,用来测试
“
强度
”
,在每个位置至少使用
2
个
试片检
测强度,这些试片应与图
1
,<
/p>
2
,
3
的尺寸和
机械性能说明一致。
4.2.3
饱和曲线:
在初期,
饱和曲线是在每个
强度值发生改变的位置产生的,
通过单个测试
片喷丸,曲线是随
着喷丸时间的增加而形成的结果(喷丸时间对应弧高值),最少应该有
4
个点确定曲线。
其中一个点应在两倍的喷丸时间点上,
当喷丸时间增加为两倍的时间后,
弧
高值的增加不超过
10%
(见图
8
和
p>
6.12
)。在每个饱和曲线位置上弧高值应该在该点弧
高值允许的范围内。不允许使用喷过的测试片。
4.2.4
测试过程:选择与
4.2
.1
一致的测试片,按图
5
所示固定,
固定架的形状和尺寸按
图
4
所示,然后
装在机器的一个装置期中或部件上,在一定时间喷击试片,取出试片,将
试片固定在强度
计上,并用测量指示计测量弧高值,读出弧高值,
绘出饱和曲线。
测出喷丸
强度。
4.2.5
测试记录:
测试记录和试
片样本应随被喷零件一起进行。
应在合适的点检测,
对于每
p>
个试片,以下信息应被记录
;
(a)
点数和其他生产控制点。
(b)
零件号码
(c)
在每个点上零件号码
(d)
喷丸时间
(e)
喷丸机器和机器的设置
(f)
说明的喷丸强度和实际通过试片测出的喷丸强度
(g)
喷丸规格,类型,硬度,距离,在喷丸粒子流下喷丸时
间,喷丸流量(见
6.17.6)
(h)
覆盖率
(i)
喷丸速率或空气压力
4.2.6
计算机控制喷丸:<
/p>
当使用自动化控制设备时,
控制系统的校准应与
< br>MIL-STD-45662
标准一致。在开始操作前和校准后按
4.2.4
说明进行的强度检测。
4.3
喷丸规格和均匀性。
4.3.1
样品:喷丸样品的规格和均匀性应与
4.2.1
的强度说明下。当使用钢丝切丸时,切
丸
应去除棱角。
4.3.2
p>
测试过程:通过使用与
RR-S-365
一
致的筛网来测试与
3.1
的要求一致的喷丸规格
和均匀性。
4.3.3
目测观察
(样品):通过目测观察样
品,平铺在一层上的喷丸数量应与表
1
中说明
< br>的一致,如果最少有
100
个塑料丸组成一个样品,可接
受和不可接受形状如图
7
所示。
4.4
喷丸零件的检查:
4.4.1
覆盖:通过使用
6.11
a
和
6.11b
方法,部件覆盖应与<
/p>
3.3.7
的要求一致。
4.4.2
腐蚀保护:检测部件
,保护方法应与合同或采购订单中要求的方法一致。
5
包装
这部分没有在说明中阐述。
6
记录
这部份是对整体信息的一个解释,有一些帮助,但不是必要性的。
6.1
使用目的:
喷丸,
其目的就是通过对那些长期处于交变应力下的零部件表面导入一个压应力,<
/p>
在表层形
成起保护作用的残余压应力层,
从而延长零部件的疲劳寿命或载荷能力。
当考虑到非铁部件
的铁
污染,应选择用湿的或干的陶瓷丸或玻璃丸喷丸。
6.2
目标要求
以下是合同或图纸中认同的一些规定。
(
a)
标题,数量,说明日期
(
b)
在请求中引用的
DODISS
问题,如果要求,参考相关规定(见
2
.1.1
和
2.2
)
< br>
(
c)
使用的喷丸类型(见
3.1.1
)
(
d)
喷丸规格(铸钢丸硬度),如
果要求特殊喷丸(见
3.1.2
,
3.
3.7.2
,
3.3.8
和
6.7
)
(
e)
设备类型:自动机器或计算机
控制的机器(见
3.2.1
和
3.2.
2
)
(
f)
表面清理的方法和脱覆盖层的方法(见
3.3.2
)
(
g)
需喷丸位置的定义(包括强度变化区域),不需喷丸的位置(见
3.3.3<
/p>
)。
(
h)
如果要求在喷丸部件上进行磁点检测和染色渗透性检测,
则需进
行检测。
(见
3.3.4
)
(
i)
如果在喷丸过
程中需要外部施加压力则需施加外部压力。(见
3.3.5
)<
/p>
(
j)
如果
要求,则需强度检测。(见
3.3.6
)
(
k)
如果要求,在重要应用上
应达到
100%
覆盖(见
3.3.7<
/p>
)
(
l) <
/p>
覆盖检测方法(见
3.3.7
和
6.11
)
(
m)
在障碍区域,分界线和其他喷
丸操作中的喷丸规格。(见
3.3.8
)
(
n)
具体的清理程序(
s)
或需喷丸零件允许的清理程序。
(
o)
保护喷丸零件不受腐蚀的方法。
6.3
有效喷丸:
喷丸要达到理想的效果,
需要规定
关键部位的具体的强度和覆盖率,
因为在这些部位高强度
或强度
范围最可能造成疲劳或应力腐蚀。
6.4
特殊的喷丸过程:
需喷丸的地方要求特殊处理过程,在图纸或合同中应标明这
些重要区域。
6.5
附加喷丸:
完全遮蔽区域或部分遮蔽区域,
深
凹区域或者不能够有效喷到的区域,
这些区域需要附加喷
丸或者
重新配置零件达到正确喷丸,
使用特殊的喷嘴设备或使用变流式的喷丸操作减少大量
p>
的附件喷丸。
6.6
喷薄的零件。
避免喷一些高强度的薄的或小的零件,
因为喷丸可能造成中心材质变形或产生高的残余应力。
6.7
喷丸规格选择
在选择喷丸规格时,应考虑以下因素:
(
a)
零件形状
(
b)
内圆角规格(例如小的喷丸才
能进入到小的内圆角)见
3.3.7.2
(
c)
强度(喷丸规格限制了现有机
器的强度),因此,有必要使用大的喷丸获得高强度,
或者当用小的喷丸时,减少强度要
求。
(
d)
磨光效果(相同的强度下,大的喷丸可形成良好的表面磨光效果)
(
e)
对于铝或镁合金零件使用高强度的规格较小的喷丸。
6.8
计算机控制的喷丸部分:
以下情况应考虑计算机控制的喷丸设备。
(
a)
人造飞行工具的零部件。
(
b)
需要喷丸的零件用来作为零件的指定强度的标准。
(
c)
零件被认为是系统关键部件。
6.9
过程参数:
影响喷丸过程的参数包括以下几个方面(并不是仅限制于这
几个方面):
(
a)
喷丸流量
(
b)
空气压力或叶轮速度(
RPM)
(
c)
碰撞角度
(
d)
喷嘴距离(
< br>s
)或工件上叶轮距离。
(
e)
有关工件和喷嘴之间或工件和叶轮之间运动。
喷丸过程应该得到合同方的同意
并且与
3.2.2
和
3.3
的过程参数一致。
6.10
强度比较
与名义强度值相比,
C
类测试片的取得的偏差是在
A
类测试片取得的近似
偏差的
3.5
倍。
试片
A
通常是用来测试弧高值不超过
0.024
英寸,更高的喷丸强度,使用
C
片,强度低于
p>
0.004A
以下,使用
N
片。与名义强度值对比,
A
片取得的偏差是
N
类测试片取得的近似
偏差的
3.5
倍。(见图
1
,
2
和
3
)
6.11
覆盖:
完全覆盖用以下方法检测:
(
a
)
p>
使用
10
倍的放大镜。
(
b
)
使用
10
倍的放大镜,
并在过程控制方面附加液体跟踪系统检测方法
(见
6.
17.4
)
,
如果没有具体说明,液体
跟踪系统检测方法如下:
准备一
个零件的控制样本,在控制样本上通过浸透、喷雾、着色等方法将液体涂在控制样
本上,
液体可变干,在灯光(紫外线光)下检查样本,确保需要喷丸的地方液体都能完全覆
盖,
使用能达到完全覆盖的正确的强度和参数对控制样本进行喷丸,在灯光下(紫外线光)
再
次检查,
目的是为了完全清除样本上的残留物,
完全覆盖意思是
样本上的残留物完全清除,
正式样品的覆盖与控制样品的覆盖使用相同的过程,
通过使用液体跟踪或在统计样品基础上
得到这些过程。
< br>
注:液体跟踪系统应得到同意才能使用,并要求达到
1
00%
覆盖。
6.12
强度
如图
8
所
示,
强度可在饱和曲线上建立,
确保强度落在曲线范围内,
p>
在
2
倍的喷完时间处,
弧高值不应该超过
10%
。
6.13
加工温度
喷丸零件的加工或服务温度在
3.3.10
中规定,
除了特殊应用的检测数据需要更高温度才能
达到满意使用。
注:
喷丸之后的加工程序如电镀涂层会影响喷丸零
件的张应力,
在合同中具体说明消除张应
力的操作程序。
6.14
多倍喷丸时间
< br>虽然试片喷到饱和表示
100%
覆盖,但是其他因素也要
考虑进去,被喷丸的钢部件强度超
过
200,000
psi
时,应规定最小的覆盖率。
6.15
喷丸之前的材质状况
MIL-P-81985
是钢部件
喷丸军方说明,说明了喷丸之前的材质状况。
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