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!#$%&’()*)+!#$,-%&’()*+(,-./012!#$!#$!%&&’(,-.3456789:;=./0123440056578190:3243;:81=662363:685%&&’(#%(&%?@%&&)(&*(&#AB中国民用航空局?@书书书中华人民共和国民用航空行 业 标 准民用航空金属零件旋片喷丸强化工艺犕犎／犜３０１７—２００８中国科学技术出版社出版北京市海淀区中关村南大街１６号 邮政编码：１０００８１电话：０１０－６２１７３８６５ 传真：０１０－６２１７９１４８ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｊｐｂｏｏｋｓ．ｃｏｍ．ｃｎ科学普及出版社发行部发行北京长宁印刷有限公司印刷开本：８８０毫米×１２３０毫米 １／１６ 印张：１．２５ 字数：２５千字２００９年３月第１版 ２００９年３月第１次印刷印数：１—５００册 定价：３０．００元统一书号：１７５０４６·１０６８／２０２７目 次前言１ 范围 １!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２ 规范性引用文件 １!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ 术语和定义 １!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４ 喷丸强度符号 １!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５ 喷丸强化材料和工具 ２!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６ 喷丸工艺参数的确定 ３!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７ 喷丸步骤和操作要求 ７!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８ 喷丸的质量控制 ８!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９ 喷丸后零件的处理 ９!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!附录Ａ（资料性附录） 喷丸操作人员的培训与考核 １０!!!!!!!!!!!!!!!!!!!参考文献 １１!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!犕犎／犜３０１７—２００８前 言本标准的附录Ａ是资料性附录。本标准由中国民用航空局飞行标准司提出。本标准由中国民用航空总局航空安全技术中心归口。本标准起草单位：北京飞机维修工程有限公司。本标准主要起草人：冯冬云、王毅、仲红、吴振雷。犕犎／犜３０１７—２００８民用航空金属零件旋片喷丸强化工艺１ 范围本标准规定了民用航空金属零件的表面较小区域内（包括孔）及现场局部的旋片喷丸强化工艺中旋片喷丸的（以下简称喷丸）强度符号、材料和工具、工艺参数的确定、步骤和操作要求、质量控制及喷丸后零件的处理等技术要求。本标准适用于在交变应力和应力腐蚀条件下工作的民用航空金属（含结构钢、不锈钢、铸铁、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金以及铁、镍基高温合金等）零件及部件的喷丸强化处理。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）或修订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。ＧＳＢＡ６９００１ 喷丸弧高度试片ＭＩＬＳ８５１Ｄ 钢制弹丸、切制钢丝弹丸、铁丸和弹丸清理的清洗和喷射３ 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。３．１弧高度 犪狉犮犺犲犻犵犺狋试片在旋片的打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，由该基准面至球面最高点之间的距离。３．２表面覆盖率 狊狌狉犳犪犮犲犮狅狏犲狉犪犵犲被喷零件表面弹痕凹坑所占面积与被喷表面总面积的比值，通常以百分数表示。注：通常难以用肉眼判断并恰好寻求到１００％的表面覆盖率，而９８％的试验比较易进行，因此以９８％的数字定义为１００％的表面覆盖率，而２倍于１００％的表面覆盖率时间所达到的表面覆盖率定义为２００％的表面覆盖率，并依次类推。４ 喷丸强度符号使用Ｎ、Ａ、Ｃ三种弧高度试片测定出的喷丸强度分别用字母Ｎ、Ａ、Ｃ表示。各强度值之间的关系为：Ｃ强度值乘以３．５等于Ａ强度值；Ａ强度值乘以３．０等于Ｎ强度值。示例：采用Ａ试片测得的弧高度值为０．３０４８ｍｍ（０．０１２ｉｎ）时，则其喷丸强度应表示为０．０１２Ａ；采用Ｎ试片测得的弧高度值若为０．８３８２ｍｍ（０．０３３ｉｎ）时，则其喷丸强度应表示为０．０３３Ｎ。１犕犎／犜３０１７—２００８５ 喷丸强化材料和工具５．１ 组成和组装喷丸工具由喷枪、旋片、芯轴与套筒装配件和转速表等组成。芯轴、旋片、套筒的组装如图１所示。５．２ 喷枪喷枪是提供动力的气动工具，其转速应保持在确定转速的±５％范围内，并应能在操作时达到１０００ｒ／ｍｉｎ～１００００ｒ／ｍｉｎ。５．３ 旋片旋片为粘附有碳化钨弹丸的胶片。弹丸应为３３０号碳化钨钢球，其技术特性应符合ＭＩＬＳ８５１Ｄ的要求。旋片的规格如表１所示。表１ 旋片单位为毫米（英寸）旋片规格喷丸孔的最小直径２６×５２（１×２）３１（１．２５）１５×３２（９／１６×５／４）１９（０．７５）５．４ 芯轴与套筒装配件芯轴与套筒装配件用于固定旋片，如图１所示。图１ 芯轴、旋片、套筒装配示意图５．５ 转速表转速表用于测量喷枪的转速。其测量范围应不小于１００００ｒ／ｍｉｎ，精度为±１％。５．６ ３２０号～４００号碳化硅或氧化铝砂纸３２０号～４００号碳化硅或氧化铝砂纸用于打磨弹丸表面胶膜。５．７ 弧高度试片弧高度试片是一种度量喷丸强化工艺参数的专用量规，用７０号冷轧弹簧钢制成，共有Ｎ、Ａ、Ｃ三种型号。三种试片的主要技术要求见表２，其他技术性能应符合ＧＳＢＡ６９００１的要求。５．８ 弧高度试片夹具弧高度试片夹具是固定试片的工具，应采用磁力吸紧器。２犕犎／犜３０１７—２００８５．９ 测量规（仪）测量规（仪）是一种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专用测量工具，这种专用测量规（仪）的形状及尺寸应符合图２的要求。四个钢球的平面度为０．０５ｍｍ。５．１０ 放大镜放大镜用于检查喷丸表面覆盖率。放大倍数应至少为３０倍。５．１１ 防护眼镜防护眼镜用于防止弹丸飞出打伤眼睛。表２ 弧高度试片的技术要求项目名称试片型号ＮＡＣ厚度ｍｍ０．７９±０．０２５１．２９±０．０２５２．３９±０．０２５宽（犠）×长（犔）ｍｍ１９０－０．１×７６±０．２１９０－０．１×７６±０．２１９０－０．１×７６±０．２平面度容差ｍｍ±０．０２５±０．０２５±０．０２５粗糙度μｍ犚ａ＝０．６３～１．２５犚ａ＝０．６３～１．２５犚ａ＝０．６３～１．２５表面硬度（犎犚犆）４４～５０４４～５０４４～５０注：含百分表组装示意图。所有尺寸的单位均为英寸。图２ 弧高度测量规（仪）的几何尺寸６ 喷丸工艺参数的确定６．１ 喷丸设备与试片（工件）表面之间的距离喷丸过程中，喷丸与试片（工件）的距离应确保达到规定的表面覆盖率和喷丸强度。３犕犎／犜３０１７—２００８６．２ 喷丸强度６．２．１ 喷丸强度的确认任何一组工艺参数下的弧高度曲线上均存在一个饱和点（确切地说为准饱和点），过此饱和点弧高度值随喷丸时间的增加而缓慢增高（见图３）。在一倍于饱和点对应的喷丸时间下，弧高度值的增量不超过饱和点处弧高度值的１０％。饱和点处的弧高度值定义为该组工艺参数的喷丸强度。所以，一组工艺参数下的弧高度曲线上只有一个喷丸强度。注：弧高度曲线为同一类型的试片在相同的喷丸速度和相同旋片的工艺条件下，弧高度值与喷丸时间的关系曲线。图３ 弧高度曲线６．２．２ 喷丸强度试验６．２．２．１ 将弧高度试片放入弧高度试片夹具（磁力吸紧器）。６．２．２．２ 确定表１规定的旋片规格。注１：用不同的转速、不同的喷丸时间获得不同的表面覆盖率。注２：试片的修正强度为试片的测试强度的７７％。６．２．２．３ 可参考表３的数据确定喷丸强度。表３ 推荐的喷丸强度材料被喷表面最小厚度ｍｍ（ｉｎ）喷丸强度抗拉强度小于１５００ＭＰａ的钢１．３（０．０５）０．００２Ａ～０．００５８Ａ１．８（０．０７）０．００３Ａ～０．００６Ａ２．０（０．０８）０．００４Ａ～０．００７Ａ２．５（０．１０）０．００５Ａ～０．０１０Ａ３．０（０．１２）０．００６Ａ～０．０１１Ａ３．８（０．１５）０．００８Ａ～０．０１３Ａ４．３（０．１７）０．０１０Ａ～０．０１５Ａ５．１（０．２０）０．０１２Ａ～０．０１７Ａ≥６．０（０．２４）０．０１４Ａ～０．０１９Ａ４犕犎／犜３０１７—２００８表３（续）材料被喷表面最小厚度ｍｍ（ｉｎ）喷丸强度抗拉强度为１５００ＭＰａ～２４００ＭＰａ的钢１．３（０．０５）０．００３Ａ～０．００５Ａ１．８（０．０７）０．００３Ａ～０．００６Ａ２．０（０．０８）０．００５Ａ～０．０１０Ａ２．５（０．１０）０．００６Ａ～０．０１１Ａ３．０（０．１２）０．００８Ａ～０．０１３Ａ３．６（０．１４）０．０１０Ａ～０．０１５Ａ４．０（０．１６）０．０１２Ａ～０．０１７Ａ≥５．１（０．２０）０．０１４Ａ～０．０１９Ａ抗拉强度为２７００ＭＰａ～３０００ＭＰａ的钢１．３（０．０５）０．００５Ａ～０．０１０Ａ１．５（０．０６）０．００６Ａ～０．０１１Ａ２．０（０．０８）０．００８Ａ～０．０１３Ａ２．５（０．１０）０．０１０Ａ～０．０１５Ａ３．０（０．１２）０．０１２Ａ～０．０１７Ａ≥３．８（０．１５）０．０１４Ａ～０．０１９Ａ铝合金１．３（０．０５）０．００２Ａ～０．００４Ａ１．５（０．０６）０．００３Ａ～０．００５Ａ２．０（０．０８）０．００４Ａ～０．００７Ａ２．５（０．１０）０．００５Ａ～０．０１０Ａ３．３（０．１３）０．００６Ａ～０．０１１Ａ４．０（０．１６）０．００８Ａ～０．０１３Ａ４．８（０．１９）０．０１０Ａ～０．０１５Ａ５．８（０．２３）０．０１２Ａ～０．０１７Ａ钛合金１．３（０．０５）０．００３Ａ～０．００５Ａ１．８（０．０７）０．００３Ａ～０．００６Ａ２．０（０．０８）０．００４Ａ～０．００７Ａ２．５（０．１０）０．００５Ａ～０．０１０Ａ３．０（０．１２）０．００６Ａ～０．０１１Ａ３．８（０．１５）０．００８Ａ～０．０１３Ａ４．３（０．１７）０．０１０Ａ～０．０１５Ａ５．１（０．２０）０．０１２Ａ～０．０１７Ａ６．１（０．２４）０．０１４Ａ～０．０１９Ａ６．２．２．４ 喷枪转速与喷丸强度的关系曲线如图４所示。可根据不同的喷丸强度，在曲线上确定相应的喷枪转速。６．２．２．５ 如果喷丸强度不在规定的强度值范围内，应调整喷枪转速，用新的弧高度试片按６．２．２．１～６．２．２．４的要求重新进行喷丸强度试验。５犕犎／犜３０１７—２００８如果喷丸强度是一个定值，除非另有规定，其强度的允差范围应为－０．００２Ａ和＋０．００３Ａ。如果喷丸强度给的是一个范围，则其喷丸强度应在此范围内。示例：当给定的喷丸强度为０．００５Ａ时，实际强度为０．００３Ａ～０．００８Ａ。图４ 喷枪转速与喷丸强度的关系曲线（平面）６．３ 弧高度试片根据喷丸强度范围，参考表４选择弧高度试片。表４ 推荐的弧高度试片与喷丸强度范围弧高度试片ＮＮ或Ａ（Ｎ优先）ＡＣ或Ａ（Ｃ优先）Ｃ喷丸强度＜０．００３Ａ０．００３Ａ～０．００４Ａ０．００５Ａ～０．０２４Ａ０．０２５Ａ～０．０３２Ａ＞０．０３２Ａ６．４ 表面覆盖率弧高度试片上的表面覆盖率应至少为２００％。在被喷零件在达到规定的喷丸强度条件后，如果其硬度低于或等于试片的硬度时，则零件的表面覆盖率能够达到１００％；如果零件的硬度高于试片的硬度时，则零件的表面覆盖率会低于１００％。注：用两倍于获得１００％表面覆盖率的时间进行喷丸即可得到２００％表面覆盖率。零件达到１００％表面覆盖率所需时间，并不等于达到５０％表面覆盖率所需时间的两倍（见示例１和示例２）。应用公式（１）计算经狀次喷丸后的表面覆盖率。在操作中，可用３０倍放大镜目视检查表面覆盖率。犆狀＝１－（１－犆１）狀（１）式中：犆狀———经狀次喷丸后的表面覆盖率