抛丸知识培训

抛丸知识培训2012年4月工艺装备研究院/表面处理所1除锈清理的基本方法丸粒基本知识抛丸质量检验钢板的预处理主要内容2钢材，由于轧制后冷却收缩不均匀和运输堆放中的各种影响，会发生形变和锈蚀。结构件涂装前钢材表面也会存在氧化皮和锈蚀。生锈变形钢料性能降低影响加工精度矫平除氧化皮、除锈生锈预处理的目的影响油漆附着力、耐蚀性除锈3方法手动除锈机械除锈化学除锈高压水除锈（抛丸/喷丸除锈）（酸洗）一、除锈清理的基本方法（手动除锈、手动机械除锈）一、除锈清理的基本方法4缺点：除锈效率很低、质量较差，粉尘对人体呼吸系统造成严重影响工具：钢丝刷、刮刀、榔头、铲刀、榔头等用途：a、对局部缺陷的修补b、对于机械除锈难以达到的部位，如狭小舱室等作业困难区域1）手动除锈一、除锈清理的基本方法52）手动机械除锈优点：除锈效率较高、质量较好（与手工除锈相比）；工具：电动钢丝刷、风动针束除锈器、风动敲锈锤、齿型旋转除锈器、角向磨光机（#50、#100、#320、#600等砂纸）缺点：粉尘更大，对人体危害更大一、除锈清理的基本方法63）喷丸除锈定义：喷丸（砂）处理是通过压缩空气所产生的空气流来传送磨料，使之以每秒60-80米的高速冲击工件，利用磨料的冲击、切削和摩擦作用，清除金属表面的铁锈及其它污染，达到强化和清理的目的。系统组成：喷丸系统由压缩空气、喷丸罐、喷枪、喷丸室、丸料回收装置、通风除尘等组成。优点：除锈效率高、质量好，能较为彻底地清除金属表面所有的杂质喷丸原理图1-喷嘴；2-喷射胶管；3-混合室；4-压力室；5-气动伞阀；6-压缩空气；一、除锈清理的基本方法7定义：抛丸除锈是利用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或其他磨料高速抛射到钢材的表面上，以去除钢材表面的氧化皮、铁锈和污垢的工艺方法4）抛丸除锈抛丸除锈的基本类型磨料抛出过程一、除锈清理的基本方法85）抛丸设备自卸履带式抛丸机双吊钩抛丸机悬挂通过式抛丸机适用工件：小件中型结构件、中型立方体件长箱体形结构件、框架式结构件大型立体件、小型框架件一、除锈清理的基本方法9一、除锈清理的基本方法10磨料分离器示意图磨料帘分布均匀一、除锈清理的基本方法11抛丸器抛丸除尘风机丸料输送纵横螺旋丸料提升机抛丸器电流表丸料分离器钢板抛丸设备一、除锈清理的基本方法12抛丸设备效率设备抛丸利用率=（工作电流-空载电流）/（满载电流-空载电流）*100%正常状态一般是满载的70%-90%已知：功率为37kW的设备，平均工作电流51A，问设备抛丸利用率？设备抛丸利用率=（51-21）/（68-21）*100%=63.8%13抛(喷)丸清理设备使用的磨料，分别有钢丝切丸、铸钢丸和钢砂三大类二、磨料基础知识二、磨料基础知识丸料型号铸钢丸以丸料的直径作为规格大小的区分依据，规格的第一个字母是“S”；钢砂是以筛分时筛空的空径作为区分依据，规格的第一个字母是“G”；钢丝切丸没有标准，直径一致，长度小于直径的1.5倍即为合格。切丸铸钢丸钢砂外形图分类直径1.0的铸钢丸是否直径全为1.0mm？！14钢丸的筛分粒径分布meshmm规格2.52.01.71.41.21.00.80.60.572.80allpass82.36allpass102.0085%minallpassallpass121.7097%min85%min5%maxallpass141.4097%min85%min5%maxallpass161.1897%min85%min5%maxallpass181.0096%min85%min5%maxallpass200.85096%min85%min10%maxallpass250.71096%min85%min10%max300.60096%min85%min350.50097%min400.42585%min450.35597%minSAES-780S-660S-550S-460S-390S-330S-280S-230S-170二、磨料基础知识15钢丝切丸1.0mm钢丝切丸：废旧轮胎中的剥离的钢丝；1.2mm和1.5mm钢丝切丸：废旧的钢丝绳和钢缆二、磨料基础知识16钢丸（砂）钢丸和钢砂的生产流程，从原材料到淬火工序相同。淬火后，丸料压碎继续后工序得钢砂；丸料直接处理得钢丸。二、磨料基础知识17二、磨料基础知识18磨料型号硬度(HRC)普通钢丸40～50PM钢丸(特殊)按合同要求GP钢砂42～50GL钢砂56～60GH钢砂60～651.0mm钢丝切丸51～531.5mm钢丝切丸41～45丸料硬度除油、除锈，清除表面污垢对表面微切削的作用，增加表面的清理速度和涂料的附着力丸料硬度与抛丸除锈的关系？！预处理中，丸料对钢材具有以下作用二、磨料基础知识19磨料硬度太高，冲击在钢材表面上易破裂，并吸收能量，降低冲击力、粉尘量大；磨料硬度太低，磨料受冲击易变形吸收冲击能量，清理效率降低；硬度适中的磨料，反弹性好，起到二次冲击作用，清理、除锈、刻蚀和表面强化效果好。丸料硬度与钢板硬度对磨料的硬度值一般应高于钢材表面硬度HRC5～HRC30起重机钢板硬度一般在HRC20~HRC30磨料的外形在使用的过程中不断变化；好的钢丸，使用中越来越小，始终保持球状体，劣质的钢丸很快破碎消失；低硬度的钢砂，将失去菱角，变成球状体；高硬度的钢砂，使用中会不断破碎，始终保持棱形；钢丝切丸逐渐失去边角，变成球状体。二、磨料基础知识2021二、磨料基础知识丸料清理效果和表面粗糙度22丸料大小，速度与表面粗糙度的关系二、磨料基础知识23磨料的抗破碎性及耐磨性（即使用寿命），除硬度外，还与其结构及密度有关。钢丸(砂)的金相组织是均匀的回火马氏体、回火屈氏体。综合机械性能高，冲击韧性高，硬度适中，耐磨性好，不易破碎，寿命长。钢丝切丸的金相组织是形变珠光体。耐磨性好、不易破碎、寿命长。控制钢丸(砂)的碳化物网状不得大于3级，非回火马氏体、回火屈氏体的金相组织的钢丸(砂)不得超过总数的15%金相组织二、磨料基础知识24钢丸(砂)在制造过程中会产生裂纹，裂纹对使用的寿命带来严重危害，带有裂纹的钢丸(砂)数越少越好，带有裂纹的钢丸不应超过15%、钢砂不应超过40%。裂纹二、磨料基础知识25磨料中含有的化学成分有铁(Fe)、碳(C)、锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)等。生产中，通过以上元素含量的调整来控制磨料的质量。碳：需要适量控制：含量低，硬度达不到要求；含量高，太脆；锰：提高强度、硬度和耐磨性；硅：提高钢的强度和硬度、淬透性、耐热性；硫、磷：热脆有害物质，越少越好；元素名称微量元素含量(%)钢丸(砂)钢丝切丸碳(C)0.85～1.200.45～0.75锰(Mn)0.60～1.200.40～1.20硅(Si)≥0.400.10～1.30硫(S)≤0.05≤0.04磷(P)≤0.05≤0.04密度反映了磨料中裂纹、杂质颗粒的数量，体现了磨料的质量。钢丸（砂）密度一般≥7.4g/cm3；钢丝切丸密度一般≥7.8g/cm3。化学成分密度二、磨料基础知识26丸料寿命一般用100%替代法测定：向ERVIN寿命试验机中加入100g钢丝切丸，磨料以61m/s的速度抛打到转动的靶上，500次循环后取出磨料，用0.425mm筛子筛分并记录重量损失，再补加新钢丝切丸，使加入总量达到100g，重新装入实验机重复上述步骤，直到累积重量损失超过100g时，停止。ERVIN循环寿命=[总循环数-(每次测试次数/最后损失%)×(累计损耗%-100)]丸料寿命二、磨料基础知识27一台抛丸机，有六个抛头，每个抛头的抛丸量是300Kg/min，每天抛丸连续工作12小时，选用的磨料是钢丝切丸（ERVIN寿命=3880）。请问，工作3天，需要添加多少磨料？300×6×60×12×3/3880=1002Kg28粗糙度：抛丸除锈后的钢材表面粗糙度应达到Rz40-75μm，现场检测可使用粗糙度标准样板进行对比，或者使用滚轮法和烙印胶带法等。除锈等级：抛丸除锈要求达到Sa2.5级，现场检测使用标准样板或图片进行对照。三、抛丸质量检验标准粗糙度对比样板除锈等级标准图片三、抛丸质量检验29①理想值为粗糙度Rz值=涂层厚度的三分之一②起重机预处理抛丸粗糙度Rz范围≤60mm抛丸表面粗糙度钢板抛丸后的粗糙度Rz值越低越好？！三、抛丸质量检验30预处理抛丸覆盖率应达到98%以上抛丸覆盖率降低表面粗糙度的方法①使用小粒径铸钢丸②使用钢砂三、抛丸质量检验31钢材表面完全被氧化皮覆盖，很少或无可见锈蚀A级钢材被氧化皮和锈覆盖B级钢材完全被锈覆盖，很少或无可见点蚀C级钢材完全被锈和可见点蚀覆盖D级钢板的原始锈蚀等级三、抛丸质量检验32除锈等级定义Sa2.0级在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且几乎没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留物应是牢固附着的。Sa2.5级在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留痕迹应该是点状或条纹状轻微色斑。Sa3.0级在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。表面应具有均匀的金属色泽.BSa1BSa2BSa2.5BSa3三、抛丸质量检验33定义为了保证下料和加工质量，需在钢板下料前进行表面预处理，包括钢材的矫正（钢板矫平和型材矫直）、表面清理（去污、除锈等）和防护（喷涂底漆）。钢板预处理线示意图四、钢板预处理四、钢板预处理34预处理的作用确保钢材在生产加工过程中不继续被腐蚀；优化钢材表面工艺制作状态，有利于提高切割下料质量和结构件焊接质量；使钢材表面被均匀强化，有利于提高材料的疲劳强度和抗腐蚀能力。钢材在加工前形状规则，便于机械化除锈和涂漆，避免了钢材成型后结构件除锈、涂漆难度大、效率低的问题，如结构件死角、内腔等部位的表面处理。四、钢板预处理35预处理必须喷涂底漆（三者之一）①钢材切割下料为水中切割方式②工件需要在室外加工制作的钢材③结构件成形后存在无法除锈和喷涂的死角或封闭内腔的钢材预处理不需喷涂底漆（同时满足）①钢材切割下料为干式切割方式②工件在室内加工制作③结构件成形后不存在无法除锈和喷涂的死角或内腔的钢材四、钢板预处理36钢板的矫正变形的原因钢板和型材，由于受轧制时压延不均、轧制后冷却收缩不均以及运输、贮存过程中各种因素影响，常常产生波浪形、局部凹凸和各种扭曲变形。变形的影响①影响下料、气割及其他加工工序的正常进行，降低加工精度；②在焊接时还会产生附加应力或构件失稳而影响构件的强度。矫正方法一般用多辊矫平机矫正钢板的变形，用型材矫直机矫正型材的变形。四、钢板预处理37钢板矫正的原理钢板的任何一种变形，都是由于其中一部分纤维较另一部分纤维缩短或是伸长所致。一般是采用拉长纤维的方法，因为压缩纤维难以实现。四、钢板预处理38钢板的矫平工艺主要设备：多轴辊式矫平机工作部分：由上下两列工作轴辊组成；下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不能作任何调节，由电动机通过减速器带动它旋转；上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调节装置来调节上下辊列间的垂直间隙，以适应各种不同厚度钢板的矫平作业。四、钢板预处理39其它设备：三辊矫平机、液压机、水火矫正、手槌四、钢板预处理40矫平机的工作原理①增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。②钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比较困难。d≥3mm,选用5-7辊；d≤3mm,选用9-11辊厚板薄板四、钢板预处理41对于已矫正好的钢板，应根据规定的技术标准进行检验。矫正后钢板允许翘曲度如下表：钢板的平整要求钢板厚度（mm）3～56～89～1112以上允许翘曲度（mm/m）3.02.52.01.5四、钢板预处理42涂料组成成膜物底漆颜填料溶剂固化剂稀释剂0.2-10微米无机/有机粉末起遮盖、赋色作用改性天然产物/合成聚合物主要成膜物质易挥发有机液体或水溶解成膜物易挥发有机液体或水调节涂料施工黏度易挥发有机液体与成