抛丸与喷砂的区别

抛丸与喷砂的区别

抛丸是利用高速旋转的叶轮把小钢丸或者小铁丸抛掷出去高速撞击零件表面，故可以除去零件表面的氧化层。同时钢丸或铁丸高速撞击零件表面，造成零件表面的晶格扭曲变形，使表面硬度增高，是对零件表面进行清理的一种方法，抛丸常用来铸件表面的清理或者对零件表面进行强化处理。一般抛丸用于规则形状等，几个抛头上下左右一起，效率高，污染小。 修、造船业，抛丸、喷砂是普遍使用的。但是无论是抛丸还是喷砂，都是使用压缩空气的形式。当然并不是抛丸就非用高速旋转的叶轮不可。在修、造船业一般来说，抛丸（小钢丸）多用在钢板预处理（涂装前除锈）；喷砂（修、造船业用的是矿砂）多用在成型的船舶或者分段，作用是把钢板上的旧油漆和锈除掉，重新涂装。在修、造船业，抛丸、喷砂的主

要作用是增加钢板涂装油漆的附着力。

其实铸造件清理不只是用抛丸，对于大件一般先进行滚筒清砂，就是把铸造件的冒口切除后放在滚筒内滚，由零件在滚筒内互相碰撞，把表面的砂大部分先清掉再进行抛丸或喷丸 的。抛丸丸子大小是1.5mm 。

研究表明，就破坏而言，金属材料表面存在拉应力时比压应力要容易的多，表面呈压应力时，材料的疲劳寿命大大提高，因此，对于轴类等容易疲劳断裂的部件通常采用喷丸形成表面压应力，提高产品寿命，此外，金属金属材料对拉伸很敏感，这就是材料的拉伸强度比压缩强度低的多的原因，这也是金属材料一般用拉伸强度（屈服，抗拉）表示材料性能的原因。我们日常乘坐的汽车的钢板的工作面就是用喷丸来强化的，可以显著的提高材料的抗疲劳强度。

抛丸是用电机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将直径在0.2~3.0的丸子(有铸丸\切丸\不锈钢丸等) 抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗造度，使工件变的美观，或着改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命。几乎用于机械的大多数领域，修造船\汽车零部件\飞机部件\枪炮坦克表面\桥梁\钢结构\玻璃\钢板\管道\等等。喷砂(丸) 是用压缩空气作为动力将直径在40~120目的砂或0.1~2.0左右的丸喷向工件的表面，使工件达到同样的效果。丸粒的大小不同，达到的处理效果就不一样。

重点提出:喷丸同样能起到强化的作用。现在国内的设备走进了一个误区，认为只有抛丸才能达到强化的目的。美国、日本的企业用于强化的是抛喷丸并用的! 各有各的优势。比如像齿轮这样的工件，抛丸的出丸角度无法改变，只能用变频改变初速度。但它处理的量大，速度快。

喷砂是利用压缩空气把石英砂高速吹出去对零件表面进行清理的一种方法。工厂里也叫吹砂，不仅去锈，还可以顺带除油，对涂装来说非常有用。常用于零件表面除锈；对零件表面修饰（市场卖的小型的湿式喷砂机就是这个用途，砂粒通常是钢玉，介质是水）；在钢结构中，应用高强螺栓进行联接是一种比较先进的方法，由于高强联接是利用结合面之间的摩擦来传力的，所以对结合表面的质量要求很高，这时必须用喷砂对结合表面进行处理。 喷沙用于形状复杂，易于用手工除锈，效率不高，现场环境不好，除锈不均匀。一般的喷砂机都有各种规格的喷砂枪，只要不是特别小的箱体，都可以把枪放进去打干净。压力容器的配套产品—封头采用喷砂方式清除工件表面的氧化皮，石英砂的直径为1.5mm ～

3.5mm 。有一种加工就是利用水作载体，带动金刚砂来加工零件的，就是一种喷砂。

抛丸与喷砂都能对工件起到清整去污的目的，目的为下序作准备，即要保证下道工序的粗糙度要求，也有的为了要表面的一致性，喷丸对工件有强化作用，喷砂就不明显了。一般喷丸为小钢球，喷砂为石英砂。按不同要求，分目数。精密铸造几乎天天都在用喷砂、抛丸。

补充：

1 喷砂主要功能是表面除锈，除氧化皮等，比如热处理后的零件，而抛丸的作用和功能就较多:不但除锈，除表面氧化皮，还提高表面粗糙度，去除零件机加工毛刺，消除零件内应力，减少热处理后零件变形，提高零件表面耐磨，受压能力等。

2 用于喷丸的技术有很多，例如:铸件，锻件，机加工后零件表处，零件热处理后表处等。 3 喷砂主要是人工操作，而抛丸自动化和半自动化的多。

4 抛丸所用的钢丸和铁丸其实并不是真正意义上的丸，准确的说它是小钢丝或小钢棍，只是使用了一段时间后才看起来像丸子的，所谓喷砂的砂说穿了，也就是河砂而已，和建筑用的没有什么两样，只是喷砂用的经过筛制，含泥少，颗粒大小规格而已。当然有的行业也有不同，如船舶行业的抛丸用的是真正的钢丸、喷砂用的是金属矿砂（不是河砂-石英砂）。 5 丸与砂

丸一般是球形一类没有棱角的颗粒。如钢丝切丸等; 砂是指有棱角的砂粒，如棕钢玉、白钢玉、河砂等。

6 喷与抛

喷是以压缩空气作为动力将砂料或丸料喷到材料表面，达到清除和一定的粗糙度。 抛是将丸料以高速旋转时产生的离心力的方法，冲击材料表面，达到清除和一定的粗糙度。

. 强化喷丸概念

在了解喷丸强化技术之前，我们有必要将抛丸、喷砂、喷丸的三个容易混淆的概念解释一下。这三个概念其实就四个字：喷、抛、丸、砂，其中，喷抛是工艺方法，丸砂是使用的材料。喷，是用高压空气将丸、砂吹到工件的表面，抛是用高速旋转的叶片抛射到工件表面，丸用 的是钢丸，砂用的是石英砂等。

喷丸过程就是将大量弹丸喷射到零件表面上的过程，有如无数小锤对表面锤击，因此，金属零件表面产生极为强烈的塑性形变，使零件表面产生一定厚度的冷作硬化层，称为表面强化层，此强化层会显著地提高零件的疲劳强度。 测评强化丸质量有三个基本参数：强度、覆 盖率、表面粗糙度。

2. 喷丸强度

影响喷丸强度的工艺参数主要有：弹丸直径、弹流速度、弹丸流量、喷丸时间等。弹丸直径越大，速度越快，弹丸与工件碰撞的动量越大，喷丸的强度就越大。喷丸形成的残余压应力可以达到零件材料抗拉强度的60％，残余压应力层的深度通常可达0.25mm ，最大极限值为１mm 左右。喷丸强度需要一定的喷丸时间来保证，经过一定时间，喷丸强度达到饱和后，再延长喷丸时间，强度不再明显增加。在喷丸强度的阿尔门试验中，喷丸强度的表征为试片变形的拱高。

3.阿尔门（Almen ）试验

喷丸强度常用N 试片（用于有色金属试验）、A 试片（最常用）、C 试片（更高强度）来进行测量， A 试片和C 试片之间关系为近似3倍关系。如用C 试片测得强度为0.15-0.20C mm就相当于0.45-0.60A mm。图中厚的为C 试片，薄的为A 试片。

试验过程中，先测量试片原有变形，然后将卡好该试片的工装置于喷丸箱内，采用与工件相同的工艺进行喷射。喷丸结束，取下试片，测量变形拱高。如图

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4. 喷丸覆盖率

覆盖率是指工件上每一个点被钢丸打到的次数，有人对喷丸覆盖率常这样认为：我的喷嘴1上1下喷工件2遍，不就可以满足200％的覆盖率了吗？乍一听觉得有道理，其实不是这样的。

覆盖率的测量是这样的：先在工件表面涂上一层彩釉或萤光釉，然后按工艺参数对工件进行喷丸，每喷表面一遍将工件取出，在显微镜（放大镜）下观察所残留的涂层在表面所占的比例，如还有20％残留，则覆盖率为80％。当残留只有2％，即覆盖率为98％时，可视为全部清除，即覆盖率为100％，此时就有一个时间。若达到400％的覆盖率，就是4倍的该时间。

5. 覆盖率的影响因素

影响覆盖率的因素有零件材料硬度、弹丸直径、喷射角度和距离、喷丸时间等。在规定的喷丸强度条件下，零件的硬度低于或等于标准试片硬度时，覆盖率能达到100％；反之，覆盖率会下降。在相同的弹丸流量下，喷嘴与工件的距离越长、喷射的角度越小、弹丸直径越小，达到覆盖率要求的时间就越短。喷丸强化时，应选择大小合适的弹丸、喷射角度及距离，使喷丸强度和覆盖率同时达到要求值。

6. 表面粗糙度

由于钢丸的喷射，对工件表面的粗糙度产生一定的变化。影响表面粗糙度的因素有零件材料的强度和硬度、弹丸直径、喷射的角度和速度、零件的原始表面粗糙度。在其他条件相同的情况下，零件材料的强度和表面硬度值越高，塑性变形越困难，弹坑越浅，表面粗糙度值越小；弹丸的直径越小，速度越慢，弹坑就越浅，表面粗糙度值就变小；喷射的角度大，弹丸速度的法向分量越小，冲击力越小，弹坑越浅，弹丸的切向速度越大，弹丸对表面的研磨作用就越大，表面粗糙度值就越小；零件的原始表面粗糙度也是影响因素之一，原始表面越粗糙，喷丸后表面粗糙度值降低越小；相反，表面越光滑，喷丸后表面变得粗糙。当对零件进行高强度的喷丸后，深的弹坑不但加大表面粗糙度值，还会形成较大的应力集中，严重削弱喷丸强化的效果。