弹簧喷丸强化技术规范
喷丸强化工艺流程控制
喷丸强化工艺流程控制喷丸强化必须在可控状态下进行，X衍射检测技术目前有效分析检测完全压应力深度的技术之一。
要确保强化符合预设的规格标准，在加工工程中，必须严密监控以下参数-丸料介质-覆盖率-强度-设备维尔贝莱特（集团）提供给其航空、汽车等工业客户的抛/抛丸/喷丸强化设备都满足和超过最严格的质量标准和国际相关认证体系，如航空领域通用的Nadcap标准。
丸料控制图11-1显示的是合格和不合格丸料形状。
强化介质大多数是圆形的。
如使用过的丸料磨碎了，那碎裂的丸料必须清除掉，以防止再次使用而损伤工件表面。
抛丸/喷丸强化的丸料介质必须具有均匀的尺寸。
因为介质打击到零件表面所产生能量的大小，与其重量和喷射速度直接相关。
大尺寸的丸料由于其重量大，所以打击能量也较大。
如果尺寸不同的丸料混合在一起使用，较大尺寸丸料产生较深的残余压应力层；较小尺寸丸料形成较浅压应力层，这样不均匀、参差不齐的残余压应力层直接导致强化结果的不一致，进而严重影响提高疲劳强度的效果。
为了正确地分离出尺寸和形状不合格的丸料、维尔贝莱特（集团）利用一种特殊的螺旋式筛分系统，它包含内圈和外圈转动，原理是根据圆形丸料和破损丸料的滚动速度不同来将它们区分开。
丸料会经由一个通道管路到达螺旋分离器上端的圆锥形上方，随后掉落在圆锥上，在螺旋分离器内圈向下滚动。
圆形丸料会获得足够速度，能逃离到外圈，这些分流到外圈的圆形丸料是可重复使用的合格介质；而破碎的尺寸不合格丸料滚动就非常不顺利，会滞留在内圈，直到分离结束后，将其清除掉。
强度控制抛丸/喷丸强化强度代表的是丸流喷打产生的能量。
它是强化工艺中一个非常重要的参数指标，是确保强化生产可重复性的关键因素。
丸流喷射在零件表面所产生能量大小与形成的压应力水平直接相关。
使用较大尺寸丸料和/或增加丸流速度，都会增加喷丸强度。
除此外，喷射角度和使用的丸料也会影响强化强度。
强化强度可用阿尔门试片测量，阿尔门试片是由一片标准的SAE1070弹簧钢，对其一面进行抛/抛丸/喷丸强化，由此在其表面产生的残余压应力会让该试片向被强化的一面弯曲或弧形凸起。
压缩弹簧喷丸强化与处理方法
压缩弹簧喷丸强化与处理方法圆簧，由于其螺旋几何形状，因以对其的强化作业要比平表面的板簧强化困难些。
另外，还必须严格评估圆簧横切面的强化效果，从而充分了解圆簧抗疲劳断裂的抗力大小。
圆簧被一个个单独地经一连续输送链系统送入抛丸室，抛丸室内装有一组平行辊道，强化的同时，辊道不停滚动，带动圆簧边旋转边前行。
这样旋转的通过方式能让高速丸流通过圆簧各个环圈间，打到里圈的金属表面上，那里恰恰是圆簧应力最集中的部位。
对于产能要求高的应用，可选择一种能同时喷两个圆簧的强化设备。
最新的研发结果，是在原来抛丸强化设备基础上，结合入多个喷嘴，用于对圆簧特定区域(应力集中取悦)更目标明确、火力集中的喷丸处理。
板簧强化可利用一种连续通过式抛丸强化设备对板簧进行一个接一个单独的强化处理，让板簧几何凹面曝露在高速丸流下。
典型的机型是包括一个抛头用于抛射板簧顶部，侧边装一个抛头，同时喷板簧左右侧面。
这套标准款板簧强化设备的通过速度是10英尺/分钟，如需要更高的产速，则可增加抛头数量，调节电机频率。
在工作条件下，板簧会重复受到单向弯曲应力影响，因此有时是被应力强化的。
在强化过程中，就模拟板簧在以后使用过程中会受到“应力强化”的情况，让它在承受负荷的方向上施与一个“静态应力”的同时，对其进行喷丸强化。
强化完毕后，释放该外加的静态应力。
实验证明，应力强化比常规强化能更进一步延长板簧的使用寿命。
悬架弹簧强化归功于高应力轻量化设计，近年来悬架弹簧重量大大降低，新车型悬架弹簧的应力>1000Mpa非常常见。
弹簧在如此高应力下服役，已经超过材料可以承受的极限，所以必须辅之以其它的强化手段(如抛/喷丸)。
主机厂商对汽车悬架弹簧采用非常严格的试验标准，最长的1项试验周期长达70天(10周)，其原应在于在高应力条件下工作的悬架弹簧，一旦表面受到应力腐蚀即产生腐蚀疲劳失效，断裂后的弹簧端口倘若戳破轮胎将有可能造成重大的安全和人身事故。
抛/喷丸是悬架弹簧最有效的强化手段，高应力弹簧经过适当的喷丸之后疲劳寿命可以提高5倍以上，悬架弹簧的抛/喷丸目前大都使用钢丝切丸，工艺上多次喷丸(不同丸粒直径)普遍应用。
喷丸强化技术
精选课件
20
激光喷丸（LY2合金）
喷
精选课件
21
马壮, 等. 特种加工技术与装备，10（2007）36.
激光喷丸（6061-T6合金）
精选课件
22
周建忠, 等. 中国激光，38（2011）0703009-1.
激光喷丸（6061-T6合金）
精选课件
23
周建忠, 等. 中国激光，38（2011）0703009-1.
应用： 1）黑色金属零件：铸钢丸、铸铁丸或玻璃丸； 2）有色金属和不锈钢零件：玻璃丸或不锈钢丸。
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7
第三节 喷丸强化应用及研究
目的：细化晶粒，提高性能。
流变区
过渡区
Al-Si合金喷丸处理后断面结构
李慕勤, 等. 材料精表选面课工件程技术，2010.
8
材料：2024-T351铝合金板材
精王选明课涛件 , 等. 航空制造技术，5（2012）92.9
二次喷丸： 铸钢丸+玻璃丸
精选课件
14
王欣, 等. 材料保护，44（2011）9.
2124-T851铝合金喷丸
精选课件 王欣, 等. 材料保护，44（2011）159.
Al-Zn-Mg合金高能喷丸
样品在真空炉中固溶处理（480℃，60min）， 直径8mm的不锈钢弹丸
李茂林. 中国精选表课面件工程，20（2007）18.
0.1-0.8 mm
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3
硬化层内产生的两种变化
（1）形成高密度位错，其 在随后交变应力及温 度的作用下逐渐排列 规则，呈现多边形， 在硬化层内形成了更 小的亚晶粒；
（2）形成了高的宏观残余 压应力。
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4
针对弹簧材料的几种实用喷丸技术
针对弹簧材料的几种实用喷丸技术弹簧材料的几种实用喷丸技术的探讨姜传海1 邱锋21-上海交通大学材料学院，2-大奇金属磨料有限公司摘要：针对弹簧材料，分别进行一次喷丸、二次喷丸、变温热喷丸及预应力热喷丸的试验研究。
结果表明，二次喷丸工艺能够适当降低零件表面粗糙度，同时又能提高表层的残余压应力以及获得组织结构的改性。
预应力热喷丸可以获得更高的残余压应力场及形变组织的改性。
关键词：弹簧喷丸，残余应力，组织结构改性，表面粗糙度1、前言弹簧是工程机械的关键基础零件，其质量的优劣直接影响着整机的性能。
近十余年来，弹簧制造行业在生产规模和产量方面均获得了极大的发展，但弹的表面强化工艺与其工艺优化的若干问题，仍需深入研究。
弹簧的表面喷丸强化，可以有效提高材料的疲劳断裂抗力。
改换优质弹簧原材料虽然可提高弹簧疲劳强度，但会导致弹簧的成本提高，且其效果有时还不如低成本的表面强化处理给出的效果大。
然而，弹簧制造业目前虽采用表面喷丸强化工艺，但实际上没有能使弹簧获得应达到的优化残余压应力场，更甚者在某些情况下弹簧喷丸处理实际是形如虚设。
本文将针对传统汽车板簧材料，拟开展几种实用的喷丸工艺试验研究，包括一次、二次喷丸、变温热喷丸及预应力热喷丸，同时还进行表面粗糙度测量、喷丸残余压应力场及衍射半高宽等测定。
2、材料及试验方法弹簧材料牌号为60Si2Mn，热处理工艺870℃油淬火以及430℃回火，调质后的材料硬度约HRC50。
一次喷丸，利用气动喷丸机，φ0.6mm钢丝切丸，0.45Amm喷丸强度。
-1-二次喷丸，喷丸机和弹丸同上，第1道喷丸工序0.45Amm，第2道喷丸工序0.15Amm，两次喷丸的弹丸介质不变，其中第1道喷丸工序主要用于强化，第2道喷丸工序目的在于提高外表层残余压应力与降低喷丸表面的粗糙度。
变温热喷丸，喷丸机和弹丸同上，先将弹簧预热至280℃，取出弹簧立即进行喷丸，喷丸强度为0.45Amm，喷丸过程中弹簧逐渐降温至室温状态，实际是经历热喷丸和室温喷丸两个过程。
(喷丸标准)jbt10174
YB/T 5058—1993 弹簧钢、工具钢冷轧钢带
YB/T 5149—1993 铸钢丸
3 定义
本标准采用下列定义。 3. 1 强化喷丸 shot–peening
将高速弹丸喷射到钢铁零件表面，使其表面层在弹丸的冲击作用下发生塑性变形，由此产生强化 及表面压应力，使钢铁零件的抗疲劳性能及耐应力腐蚀抗力均得到改善。 3. 2 弧高度试片 almen 弧高度试片是综合测量强化喷丸工艺参数的一种专用量规，用弹簧钢（应符合 YB/T 5058 的有关 规定）制成，共有三种尺寸，其型号分别是：N、A、C。 3. 3 弧高值 arc high value 将标准的阿尔门试片固定在夹具上，进行单面强化喷丸，弧高度试片在弹丸的冲击下，表面发生 塑性变形，导致试片向喷丸面呈球面状弯曲，再用弧高度测量仪测量试片弯曲弧高度。 3. 4 喷射时间 shot time 受喷零件在喷丸过程中，从开始喷丸到受喷部位达到 100%覆盖率时所需的喷丸时间。 3. 5 喷丸强度 shot strength 计量弹丸冲击金属表面程度的一项指标，它是许多工艺参数（如零件材料、弹丸大小、弹丸性能、 喷射速度和喷丸时间等）的函数。喷丸强度一般是以弧高度试片（阿尔门试片）在双倍喷射时间 下产生的弧高增加值小于或等于 10% 所对应的覆盖率至少为 100% 时，所产生的弧高增加值来 表示。
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全通 过 止 10% （max）
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— 止 85% （min） 止 97% （min）
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80
0.180
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100
0.125
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注 1 ZG100、 ZG85表 示铸 钢弹 丸尺寸 分别 为φ 1.0 mm 和 φ0.85 mm 的 弹丸 。 2 max、min 表 示应留 方孔 筛网 上丸 粒积累 量的 最大 值和 最小值 。
弹簧喷丸强化技术
弹簧喷丸强化技术[摘要]：以前，一片汽车钢板弹簧热处理后，工匠们就会不断地用锤子连续敲打、捶击它。
那时候工匠们并不清楚他们这么做的结果会让板簧的使用寿命延长6倍，而现在，这已成为事实。
谈一下板簧强化工艺以及板簧强化技术及设备。
[关键词]：强化工艺强度测量板簧强化气门弹簧扭杆强化这一强化工艺技术同样适用于圆柱螺旋弹簧（圆簧），扭杆，旨在不同程度提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度。
其他一些飞机和汽车零部件，如连杆、曲轴、摇臂、行星齿轮、齿轮圈、航空发动机叶片、起落架、传动轴都将强化工序作为生产过程的必要步骤，且制定了严格的技术规范。
先简单解释一下零件在强化后会发生哪些变化。
一、强化工艺的原理强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层，由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。
表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳断裂和应力腐蚀断裂抗力的两个强化因素，以提高弹簧的可靠性和耐久性。
强化是个“冷处理”工艺，有别于金属零件在高温下的热加工处理。
压应力层通常延伸到材料表面下0.005到0.030深处。
如有必要，也可通过改变工艺参数，如丸料尺寸、喷/抛射速度、喷/抛射角度、喷/抛射时间等来将压应力层延伸深度增大。
评估强化效果的两个重要参数是强度和覆盖率。
覆盖率（100%、200%或更大）主要是依靠目测，而强度则需用代表性的弹簧钢试片进行测量（即阿尔门试片）。
二、强度测量零件校对工具（pvt），设计用来将试片固定于一些特定位置，在这些位置的试片可模拟零件有强度要求且必须进行强度检测的区域位置。
根据不同应用，强度范围从0.015-0.030（在a等级上）。
三、弹簧强化设备类型弹簧强化设备可分为两种类型：离心式叶片抛丸强化设备和气动喷嘴式喷丸强化设备。
前种的优点是速度快、产量高，比较适用于板簧、圆簧等产能要求高的零件之强化处理，它能在较短的时间里抛射到更多的区域，以及让被喷部位更快达到饱和强度。
弹簧的喷丸处理技术
弹簧的喷丸处理技术
喷丸
喷丸或喷丸也被称为喷丸。
它是提高机械零件疲劳寿命的有效方法之一，在弹簧制造中得到了广泛的应用。
抛丸是用高速弹丸喷向弹簧表面，使弹簧表面发生塑性变形，从而形成一定厚度的表面强化层。
从应力状态看，补强层中形成较高的残余压应力。
由于材料表面上的残余压应力，当弹簧承受可变载荷时，它可以抵消可变载荷下的最大拉伸应力的一部分，从而提高弹簧的疲劳强度。
从组织的角度来看，强化层中形成了极高密度的位错。
在随后的应力、温度或二者的共同作用下，位错逐渐有序排列，形成多边形，即在增强层中逐渐形成较小的位错。
子粒度（子结构）。
由于表面层的冷硬化，它也有提高疲劳强度的作用。
此外，喷丸可以消除弹簧表面的缺陷（小缺陷、脱碳），降低应力集中等，从而消除或减少疲劳源。
喷丸可以减少或增加表面粗糙度。
表面粗糙度的增加不利于疲劳强度的提高。
因此，无论如何，应避免由于喷丸处理而导致表面粗糙度显著增加。
过程弹丸加工参数包括弹丸材料、弹丸尺寸、弹丸硬度、弹丸速度、弹丸流量、弹丸角度、弹丸时间、喷枪或离心轮到弹丸表面的距离。
合理选择这些工艺参数可以达到良好的喷丸效果。
弹簧喷丸强化技术规范
弹簧喷丸强化技术规范1.范围本标准适用于以提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度为目的的喷丸强化工艺技术。
包括：圆柱螺旋压缩弹簧和汽车钢板弹簧，其它弹簧的喷丸处理可参照使用。
本标准规定了圆柱螺旋压缩弹簧（简称圆簧）和汽车钢板弹簧（简称板簧）喷丸强化的适用范围、术语、喷丸介质的要求、试片、试片夹具和弧高度测具、技术要求、检验规则与试验方法等。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘3.6弧高度曲线在其他的喷丸强化工艺参数不变的条件下，同一类型的试片分别各自接受不同时间的喷丸，获得一组弧高度值f随喷丸时间t（或喷丸次数）变化的数据，由这组数据在弧高值-时间坐标上绘制出的曲线，叫做弧高度曲线。
3.7喷丸强度任何一组工艺参数下的弧高度曲线上只存在一个饱和点，过此饱和点弧高度值随喷丸时间而缓慢增高。
在一倍于饱和点的喷丸时间下，弧高值的增量不超过饱和点处弧高值的10%，饱和点处的弧高值就定义为该组工艺参数的喷丸强度。
3.8表面覆盖率受喷零件表面上弹坑占据的面积与受喷表面总面积的比值，称为表面覆盖率（简称覆盖率），通常以百分数表示。
3.10普通喷丸（自由喷丸）??弹簧在无任何外力作用和常温下自由接受喷丸强化处理。
3.11应力/应变喷丸弹簧在恒定的外力作用下接受喷丸强化处理。
3.12多级喷丸弹簧接受数次（通常1至3次）喷丸强化处理。
4.喷丸强化原理喷丸强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层，由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。
表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳（包括微锐角的或呈长针状的弹丸，铸造丸中含有沙眼和气孔的弹丸以及尺寸超出规定规格的弹丸，均称为不合格弹丸。
合格弹丸形状图1-1合格弹丸形状不合格弹丸形状ａ）呈长针状、沙眼和气孔的弹丸????????????ｂ）尖锐角的弹丸图1-2不合格弹丸形状图1弹丸形状是用70中的要求，A型试片适用于中强度范围；N型试片适用于低强度范围；C型试片适用于高强度范围。
弹簧喷丸强化技术运用
弹簧喷丸强化技术运用很早之前，一片轿车钢板弹簧热处置后，工匠们就会不断地用锤子连续击打、捶击它。
那时候工匠们并不理解他们这么做的作用会让板簧的运用寿命延伸6倍，而现在，这一现实已被工程师们充分晓得。
这一强化技术技术相同适用于圆柱螺旋弹簧（圆簧），扭杆，旨在不阀门弹簧一样程度前进和改善弹簧疲乏强度与应力腐蚀开裂强度。
其他一些飞机和轿车零部件，如连杆、曲轴、摇臂、行星齿轮、齿轮圈、航空发动机叶片、起落架、传动轴都将强化工序作为生产过程的必要过程，且拟定了严厉的技术标准。
先简略解释一下零件在强化后会发生哪些改动？一、强化技术的原理强化技术是运用高速运动的弹丸流对金属表面的冲板簧击而使表面发生循环塑性应变层，由此致使该层的显微组织发生有利的改动并使表层引进，剩下压应力场。
表层的显微组织和剩下压应力场是前进金属材料及其弹簧的疲乏开裂和应力腐蚀开裂抗力的两个强化要素，以前进弹簧的可靠性和耐久性。
强化是个“冷处置”技术，有别于金属零件在高温下的热加工处置。
压应力密封圈弹簧层一般延伸到材料表面下0.005”到0.030”深处。
如有必要，也可通过改动技术参数，如丸料标准、喷/抛射速度、喷/抛射角度、喷/抛射时间等来将压应力层延伸深度增大。
评价强化效果的两个重要参数是强度和覆盖率。
覆盖率（100%.200%或更大）主要是依托目测，而强度则需用代表性的弹簧钢试片进行测量（即阿尔门试片）二、强度测量零件校对东西（PVT）,计划用来将试片固定于一些特定方位，在这些方位的试片可模仿零件有强度需要且有必要进行强度检测的区域方位。
依据不一样运用，强度规模从0.015-0.030（在N等级上）。
三、弹簧强化设备类型1、离心式叶片抛丸强化设备2、气动喷嘴式喷丸强化设备前者的利益是速度快、产量高，比照适用于板簧、圆簧等产能需要高的零件之强化处置，它能在较短的时间里抛射到更多的区域，以及让被喷部位更快抵达丰满强度。
•一种连续链式输送系统的抛丸强化设备适用于板簧强化，多个抛头对准板簧的上表面，及左右周围面进行抛射•一种带指轴的连续通过式抛丸强化设备适用于圆簧强化，在抛丸室里有一个旋转辐轮，股动圆簧边旋改变通过，在此过程中，多个抛头对准其进行抛丸强化。
试论长深孔、弯曲类零件内孔喷丸强化技术
试论长深孔、弯曲类零件内孔喷丸强化技术喷丸技术的应用范围相当广泛，航空航天、汽车等领域都有所涉猎，最为突出的就是飞机制造。
起落架结构是在制造飞机时必须高度重视的内容，该结构主要是利用喷丸强化技术开展作业。
因喷丸技术的影响，抗弯曲疲劳、抗腐蚀疲劳以及抗微动磨损等各方面能力都有所改善。
一般金属材料表面在改性时都会利用喷丸强化技术。
利用喷丸技术作业后会产生内部压缩残余应力，该应力永久存在，可将裂纹产生和发展的可能性降低至最小范围。
一、应用柔性内孔喷丸装置的价值我国在内孔喷丸装备上还是存在一定不足，数量较少，无法满足适合长径比的需求。
传统喷枪在时代发展与变化中逐渐暴露弊端，无法达成喷丸提出的多样化目标与需求，因此，针对柔性内孔喷丸装置展开的探究具有十分重要的意义与价值。
主要通过加大改革与创新力度的方式，满足内孔喷丸在作业中提出的多样化要求。
其中最具代表性的零件就是小长径比、弯曲类零件。
柔性内孔喷丸装置在真正喷丸过程中，可充分发挥自身在柔性喷嘴结构方面占据的优势。
弯曲管状零件是柔性喷嘴开展喷作业的主要对象。
针对上述零件开展的喷丸作业，不仅可提升喷丸整体强度，也可改善其覆盖率较差的问题，顺利排出内腔弹丸。
柔性喷丸装置带有极强的系统性，由多个部件组合而成，分别为柔性接头、喷嘴、喷枪以及快速定位块等。
在航空航天领域，该装置的应用范围不断拓宽。
在改善传统工艺不足方面发挥的作用至关重要。
强度失稳以及覆盖率较差，始终是制约传统喷丸强化作业的重大问题，这些不足都可借助柔性喷丸装置得以完善。
二、深入探究喷丸工艺以及参数1.弹丸直径与喷丸工艺之间的联系弹丸是一种介质材料，具有实心的特征，通常体现为球形或者圆柱形。
喷丸强化工艺是弹丸应用的主要范围，注意圆柱形不存在任何棱角。
在开展喷丸作业之前，需要确定各个细节与参数，首先结合生产需求以及实际情况恰当选择弹丸类型。
然后综合考虑多方面内容，确定弹丸的硬度与弹丸的直径。
从理论角度来说，在弹丸硬度与弹丸直径不断增加的背景下，最大压应力值也会有所改变，残余压应力层的深度在原有基础上呈现出不断增加的状态。
VDFI德国弹簧工业协会规程
VDFI德国弹簧工业协会规程————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：德国弹簧工业协会规程金属喷丸方法钢丸质量要求，检验VDFI 80011994年10月版取代1982年12月版1.目的在正规情况下，弹簧工业领域中用喷丸方法来更好影响弹簧在动态负荷时的使用特性。
此时所用的喷丸硬化方法是一种制造方法，其结果直接与所用的喷丸种类有关。
因此对其要求范围来说，必须对喷丸方法提出比德国工业标准DIN8201第4部分（固体喷丸方法，钢丸）更高和更进一步的要求。
2.使用范围本规程适用于供货状态的按表1规定直径的钢丸。
3.定义钢丸是指使用喷丸时的状态。
钢丸分别按应用情况有各种不同的圆度。
这种喷丸的标准化缩写符号按德国工业标准DIN8201第1部分G的规定。
其它定义规程是德国工业标准DIN8200。
4.标示喷丸标示按德国工业标准DIN8201第4部分规定，由下列组成：名称喷丸方式的缩写符号喷丸形状的缩写符号圆度喷丸标称直径维氏硬度范围的缩写符号本规程的缩写符号举例喷丸方法钢喷丸，按标准系列图1的圆度，喷丸的标准直径0.9mm，按本规程的硬度范围610~670HV1的标示为：StD-G1 0.9HV640-VDFI80015.要求5.1 材质对于钢丸的制造，使用按德国工业标准DIN17140规定的轧制线材作为原始材料。
5.2 钢丝（线材）钢丸的原始材料用按德国工业标准DIN17220第1部分规定的给予专利权（铅浴处理）的拉拔钢丝。
抗拉强度要达到表1所规定的硬度来调节。
所用的新制钢丝的原始材料，其表面不得有深的裂纹，刻痕和缩孔。
表面必须干燥以及无油和腐蚀。
作为防腐蚀的镀层，如果没有特殊协议，不容许用如镉、锌、锡和涂料。
可以用表面磷酸盐处理的钢丝。
5.3 粒的形状和尺寸5.3.1 目检本规程第4页（原文）所示的图应视为标准系列。
喷丸处理规程 (喷丸)
喷丸处理一般应用在汽车的弹簧钢板的加工上.是为了减少被加工材料的塑性变形.喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸.一般处理时,钢板在自由状态下,用高速钢丸打击钢板的里面,使其表面产生预压应力.以减少工作中钢板表面的拉应力,增加使用寿命.应力喷丸处理是将钢板在一定的作用力下的预先弯曲,然后进行喷丸处理.汽车钢板弹簧喷丸处理规程1 主要内容与适用范围本规程规定了汽车钢板弹簧喷丸处理的适用范围、术语、喷丸处理的分类、喷丸处理条件的确定、技术要求和检验方法。
本规程适用于以提高汽车钢板弹簧使用寿命为目的的喷丸处理。
2 术语2．1 喷丸是一种将丸粒以适当的加速装置加速，并用适当的方式喷向工件的一种冷加工方法。
2．2 喷丸强化用喷丸的方法使其表层发生塑性变形并形成应变层，在应变层内发生组织结构和残余应力的变比。
合理地控制应变层内的这些变化可以提高零件的疲劳断裂抗力和应力腐蚀开裂抗力。
2．3 饱和以同一条件继续喷丸而不改变受喷区域的喷丸特性时，这一受喷区域就达到了饱和状态。
2．4 标准弧高度试片[即ALMEN片]标准弧高度试片是测定喷丸强度的专用试片。
标准试片有三种，分别用英文字母N、A、C表示，所用材料均为70号冷轧带钢，其尺寸参数及技术要求按表1的规定。
表 1试 片 代 号项 目 名 称N A C厚度，mm 0.8±0.025 1.3±0.025 2.4±0.025×75±0.2宽×长，mm 190-0.1平面度公差，mm ±0.025表面粗糙度，μm表面硬度 HRA 73～76 HRC 44～50 HRC 44～502．5 弧高度曲线试片在丸料冲击下，表面层发生塑性流变，由此导致试片向喷射面呈球面状弯曲（见图1），切入球面的特定基准面至球面最高点之间的距离称为弧高度。
试片的弧高度是喷丸工艺参数（包括丸粒直径、速度、流量、喷丸时间、角度等）的函数。
喷丸处理
喷丸处理喷丸处理也称喷丸强化，是提高零件疲劳寿命的有效方法之一，喷丸处理就是将高速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于弹簧表面压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力，从而提高弹簧的疲劳强度。
喷丸是用来清除厚度不小于2mm的或不要求保持准确尺寸及轮廓的中型、大型金属制品以及铸锻件上的氧化皮、铁锈、型砂及旧漆膜。
是表面涂(镀)覆前的一种清理方法。
广泛用于大型造船厂、重型机械厂、汽车厂等。
喷丸强化是一个冷处理过程，它被广泛用于提高长期服役于高应力工况下金属零件，如飞机引擎压缩机叶片、机身结构件、汽车传动系统零件等的抗疲劳属性。
喷丸强化，是在一个完全控制的状态下，将无数小圆形称为钢丸的介质高速且连续喷射，捶打到零件表面，从而在表面产生一个残余压应力层。
因为当每颗钢丸撞击金属零件上，宛如一个微型棒捶敲打表面，捶出小压痕或凹陷。
为形成凹陷，金属表层必定会产生拉伸。
表层下，压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状，从而产生一个高度压缩力作用下的半球。
无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。
最终，零件在压应力层保护下，极大程度地改善了抗疲劳强度，延长了安全工作寿命。
喷丸又分为喷丸和喷砂。
用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。
但喷丸对薄板工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe3o4和Fe2o3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。
在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理。
喷砂适用于工件表面要求较高的清理。
但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。
用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极大，喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康并污染环境。
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弹簧喷丸强化技术规范 Revised as of 23 November 2020
弹簧喷丸强化技术规范
1. 范围
本标准适用于以提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度为目的的喷丸强化工艺技术。
包括：圆柱螺旋压缩弹簧和汽车钢板弹簧，其它弹簧的喷丸处理可参照使用。
本标准规定了圆柱螺旋压缩弹簧（简称圆簧）和汽车钢板弹簧（简称板簧）喷丸强化的适用范围、术语、喷丸介质的要求、试片、试片夹具和弧高度测具、技术要求、检验规则与试验方法
等。
2. 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或制定版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于
本标准。
GB/T 6481铸钢丸(标准中未出现)
GB/T 1805弹簧术语
GB/T 金属洛氏硬度试验(标准中未出现)
GB/T 金属维氏硬度试验第1部分:试验方法(标准中未出现)
GSBA69001喷丸弧高度试片
3. 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准，其余按GB/T 1805弹簧术语中的规定。
喷丸强化工艺参数
是指弹丸材料、弹丸尺寸、弹丸硬度、弹丸速度、弹丸流量、喷射角度、喷射时间、喷枪或离
心轮至零件表面的距离。
阿尔曼试片（Almen试片）
是用于综合度量喷丸强化工艺参数的一种专用的试片，以下简称试片。
试片夹具
是用于固定试片的工具。
弧高度
试片在弹丸的冲击下表面层发生塑性流变，导致试片向喷丸面呈球面状弯曲。
取一平面作为基准面切入变形球面内，则由该基准面至球面最高点之间的距离称为弧高度。
弧高度测具
是用于测定试片经喷丸后在所规定长度范围内产生的弧高度值的一种专用测量工具。
弧高度曲线
在其他的喷丸强化工艺参数不变的条件下，同一类型的试片分别各自接受不同时间的喷丸，获得一组弧高度值f随喷丸时间t（或喷丸次数）变化的数据，由这组数据在弧高值-时间坐标上
绘制出的曲线，叫做弧高度曲线。
喷丸强度
任何一组工艺参数下的弧高度曲线上只存在一个饱和点，过此饱和点弧高度值随喷丸时间而缓慢增高。
在一倍于饱和点的喷丸时间下，弧高值的增量不超过饱和点处弧高值的10%，饱和点处的弧高值就定义为该组工艺参数的喷丸强度。
表面覆盖率受喷零件表面上弹坑占据的面积与受喷表面总面积的比值，称为表面覆盖率（简称
覆盖率），通常以百分数表示。
普通喷丸（自由喷丸）
弹簧在无任何外力作用和常温下自由接受喷丸强化处理。
应力/应变喷丸
弹簧在恒定的外力作用下接受喷丸强化处理。
多级喷丸
弹簧接受数次（通常1至3次）喷丸强化处理。
4. 喷丸强化原理
喷丸强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层，由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。
表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳（包括微震疲劳）断裂和应力腐蚀（含氢脆）断裂抗力的两个强化因素，以提高弹簧的可靠性和耐久性。
5. 喷丸介质的要求
弹丸的种类及材质见表1。
表1
铸钢丸
SS
铸钢
球
≤4
～（226～850）玻璃丸
GB
玻璃球
≤1
～（450～550）陶瓷丸
CB
陶瓷球
≤1
～（500～800）
注①：一般用途的圆簧推荐使用精整钢丝切丸、铸钢丸，其硬度值 HRC～（500HV～
750HV）；
注②：一般用途的板簧推荐使用精整钢丝切丸，其硬度值为44HRC～52HRC。
弹丸形状
凡外形表面光滑呈球形或椭球形以及尺寸符合规定规格要求的弹丸均称为合格弹丸（如图1所示）。
而外形呈现出尖锐角的或呈长针状的弹丸，铸造丸中含有沙眼和气孔的弹丸以及尺寸超
出规定规格的弹丸，均称为不合格弹丸。
合格弹丸形状
图1-1合格弹丸形状
不合格弹丸形状
ａ）呈长针状、沙眼和气孔的弹丸ｂ）尖锐角的弹丸
图1-2不合格弹丸形状
图1弹丸形状
6试片
是用70号弹簧钢制成，共有三种尺寸规格，其符号分别为N、A、C。
三种试片的主要技术规格应符合表2中的要求，其它技术条件应符合GSB A69001的要求。
表2
使用范围
A型试片适用于中强度范围；
N型试片适用于低强度范围；
C型试片适用于高强度范围。
7试片夹具和弧高度测具
试片夹具
采用结构钢制造，硬度应大于55HRC。
夹具的形状及尺寸应符合图2中的要求。
a
b
图2试片夹具及结构尺寸图
弧高度测具
弧高度测具和构造和尺寸精度按图3的规定。
图3弧高度测具及结构尺寸图
8 技术要求
喷丸前的准备
8.1.1除了特殊注明之外（例如需要对部分喷丸表面进行切削加工），弹簧喷丸前的尺寸及表
面粗糙度应该满足图样上的要求。
8.1.3弹簧的无损检测应在喷丸处理前完成。
有特殊要求时也可在喷丸后进行。
喷丸后的处理
8.2.1喷丸后的后续工序中如需对弹簧件加热处理时，其加热温度不得超过245℃。
8.2.2喷丸后的弹簧在特殊情况下允许采用机械方法整修，但只允许在弹簧承受负荷的方向上
进行。
8.2.3弹簧的喷丸强化区内不允许做硬度试验。
8.2.4喷丸后宜采用不损伤弹簧表面的方法去除残余的弹丸。
喷丸的质量
弹簧经过喷丸处理后，喷丸强度应按图样规定，并按照条中选取。
图样未给出喷丸强度的公差时，喷丸强度只有正偏差。
公差范围规定为0～+30%,正公差的最小
值不应低于。
8.3.2喷丸覆盖率
弹簧经喷丸后表面的覆盖率应大于等于90%。
9.检验规则与试验方法
喷丸强度检验方法。
9.1.1 将试片从夹具上取下，用精度为的百分表，在弧高度测具上测量弧高度。
9.1.2
图4 弧高度测量示意图
图5 弧高曲线图
覆盖率的检验方法
用10倍放大镜目视，对照图6～图9作出判断。
图6－98％；图7－90%；图8－60%；图9－50%。
附录A
（资料性附录）
喷丸强化设备
根据驱动弹丸运动的方式喷丸强化设备可分为两种类型：
---以机械离心式喷丸机为主构成的喷丸强化设备；
---以气动式喷丸机为主构成的喷丸强化设备。
两种类型的喷丸强化设备根据需要可配备以下装置：
a）弹丸尺寸筛选装置；
b）破碎弹丸分选装置；
c）弹丸流量控制装置；
d）压缩空气的流量与压力的稳定装置；
e）喷丸强化室的抽风排尘装置。
弹簧的模拟件
弹簧模拟件是用来调整喷丸强化工艺参数的，同时也是用来检验和控制弹簧喷丸强化质量的
工具。
应能满足以下要求：
a）以实际弹簧零件作为模拟件，或另外加工弹簧的模拟件；
b）模拟件应在与弹簧实际生产的相同条件下接受处理；
c）模拟件上固定弧高试片的位置与数目应满足图样规定的要求。
d）通过模拟件的试验，只有当模拟件上获得的喷丸强度达到弹簧图样上规定的要求时方可对弹
簧进行喷丸生产。
附录B
（资料性附录）
喷丸前喷丸强度及覆盖率的调整
调整喷丸强度所使用的弧高度试片，当喷丸强度处在～范围时，应采用A试片；当喷丸强度大于时，则应采用C试片；当喷丸强度小于时，采用N型试片。
试片夹具和弧高度测具应符合7的规定。
一般通用弹簧的喷丸强度应采用，但特殊规格的弹簧应根据具体情况另行选定。
将试片夹具分别固定在图样规定的各个喷丸部位的模拟件上。
再把试片固定在夹具上。
把模拟件放入喷丸室内的零件工装上，开动工装的运转机构并进行喷丸。
卸下试片以非喷丸面为基准面测量其弧高值。
卸下的喷丸试片不得再次使用。
重新装上新试片、进行喷丸并测量弧高度。
用5～7片试片经不同时间（或喷丸次数）喷丸之后，获得一条弧高度曲线。
由该曲线确定喷丸强度。
当由以上步骤测得的喷丸强度高于或低于图样规定值时，则应调整工艺参数（如弹丸速度等），直至达到图样规定值为止。