吹砂
關注創建者：mlx190208 創建時間：2019-04-18
吹砂的實例教程
將等離子熱源簡化為高斯熱源（或其他）進行單獨的掃描加熱過程：
單獨加熱過程產生的塑性應變的Mises等效應力：
單獨吹砂變形模擬結果（放大50倍，峰值7mm，與試驗相差1mm）：
熱過程+吹砂兩個過程，試件的等效塑性應變：
工程典型結構件的吹砂模擬，前后變形對比+吹砂后結構件的S11應力：
在環境與可靠性檢測領域，譜尼測試具備了陸、海、空、天等裝備高溫、低溫、濕熱、溫度循環、溫度沖擊、太陽輻射、鹽霧、霉菌、吹砂、吹塵、淋雨、積冰凍雨、振動、機械沖擊、跌落、溫度-濕度-高度、溫度-濕度-振動、沖擊響應譜、熱真空、加速度、高加速應力篩選等試驗檢測能力。同時，譜尼測試可根據客戶要求和產品特性，開展裝備試驗方案制定與實施、可靠性設計與質量提升、故障分析與整改、通用質量特性研究等技術支撐，助力產品高質量發展。
要求爐料應干燥、清潔，有污物銹蝕應經吹砂清理。
（2）爐料配比 按照一般的鑄造慣例，新料成分占爐料的總重量應≥30%，回爐料≤70%。但在實際生產中，我們考慮到銅合金的回爐料比較多，在爐料的配比時回爐料的質量百分比≥90%時，熔化質量依然很好，化學光譜分析證明鑄件的成分合格。回爐料較多時需要考慮合金中的雜質是否超標。
（3）熔煉前的準備 ①金屬爐料的準備：回爐料是同牌號的廢鑄件、澆冒口及重熔鑄錠，需要具有明確的化學成分。入爐前吹砂清除表面污物，經預熱后裝爐（首批冷爐熔化可隨爐預熱）；電解銅經吹砂去除污物，在500-550℃預熱后去除水分后，才能裝爐（首批冷爐熔化可隨爐預熱；純金屬元素入爐前可在爐邊預熱。金屬爐料的最大塊度不應超過坩堝直徑的1/3，長度不應超過坩堝深度的4/5。②坩堝和熔煉設備及工具的準備：坩堝使用前應無裂紋和影響安全的其他損傷,新坩堝必須經過低溫緩慢加熱處理，以防產生裂紋；舊坩堝將內表面熔渣清理干凈；用新石墨坩堝及更換熔煉合金種類時，熔煉前坩堝應熔化同牌號系列合金進行洗爐；用耐火材料及石墨做成的攪拌棒必須徹底清理殘余涂料和銹跡，并涂敷一層耐火材料或刷涂料后烘干待用；錠模在使用前必須徹底清理干凈，涂涂料后預熱至100-150℃待用。
（4）覆蓋劑及熔劑的準備 ①木炭應裝入密封的烘烤箱內，在不低于800℃烘烤4h，待用時要防止吸潮。②覆蓋劑由硼砂63%、碎玻璃37%組成，也可用干燥木炭作覆蓋劑。覆蓋劑均要求干燥并去除其中的雜物。
（5）合金熔煉工藝過程
①先將坩堝預熱至暗紅色，并在其底部加入20-40cm厚木炭。
②加入電解銅，迅速升溫熔化后按先熔點高后熔點低的順序加入中間合金（如有配入時），最后加回爐料，同時補加木炭，以保證合金液面不暴露在空氣中。
展開 港珠澳大橋的混凝土結構中的砂石料使用量也非常巨大，從珠港澳大橋約55公里的長度來看，港珠澳大橋的砂石骨料用量至少達3000萬方！
粵港澳大灣區基礎設施建設持續加快，各類填海項目使用巨量砂石，據中國砂石協會訊，12月4日，香港機場第三跑道填海工程主回填工程絞吸船吹砂項目正式開工。香港機場第三跑道填海工程3206標段回填項目，采用中砂墊層，海砂和機制砂吹填施工，工程量約3005萬方。
Ti-6Al-4V 鍛件經過噴砂工藝后，鍛件表層硬化層較厚，給后續機加工造成困難。因此，在噴砂工序完成后，需通過酸洗將其硬化層去除，并按工藝要求去除壁厚以達到所需工藝要求。鈦合金酸洗一般采用HF+HNO3，但由于其在酸液配比中所占比重較大，濃度較高，容易引發比較嚴重的二次問題。針對以上問題，研究在不同酸洗條件下的腐蝕及氫脆現象，分析影響因素及機理，并制定優化的熱處理工藝，以減少氧化層及氫脆。
試驗方案
將鍛件進行吹砂處理后，采用線切割加工成所需試塊，并標記0#～7#，分別對試樣進行磨拋，去除切割造成的氧化層。對初始樣品表面進行XRD 測試和顯微硬度測試，確定表面相結構和硬化層深度。然后將其在不同配方的酸性溶液中進行腐蝕，分別恒溫水浴15 分鐘后取出試件，將其按照相同的工藝執行，測量酸洗后樣品氫含量、失重率、表層相結構以及硬度變化。酸洗液配方見表1。
表1 鍛件表面酸洗液配方
注：0#為鍛件原始試樣，不進行酸洗
試驗結果
酸洗后失重率
Ti-6Al-4V 鍛件試樣酸洗后，各試樣表面形貌如圖1 所示。
圖1 Ti-6Al-4V 鍛件試樣酸洗后表面形貌
從圖1 中可以看出，初始試樣表面呈黑褐色，經酸洗后，表面都返現出金屬光澤。7#樣品表面呈現氮化后的彩色形貌。失重率測試結果見表2。
表2 酸洗后樣品失重率統計
表面相結構變化
對酸洗前后Ti-6Al-4V 鍛件試樣表面相組成分別進行XRD 分析，結果如圖2 所示。可以看出，1#～7#試樣XRD 圖譜較統一，表面α 相已經得到較好的去除。其中，4#和5#試樣在40°左右的α相主峰降低明顯，表面α 相清除比較徹底，而增大酸洗液濃度，未對α 相的進一步去除有質的提升。
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在環境與可靠性檢測領域，譜尼測試具備了陸、海、空、天等裝備高溫、低溫、濕熱、溫度循環、溫度沖擊、太陽輻射、鹽霧、霉菌、吹砂、吹塵、淋雨、積冰凍雨、振動、機械沖擊、跌落、溫度-濕度-高度、溫度-濕度-振動、沖擊響應譜、熱真空、加速度、高加速應力篩選等試驗檢測能力。
圖4中型腔內的掉砂不吹，圖4中砂芯上的尖砂不去處，均有可能形成砂眼。
3.砂眼夾渣原因展開
圖6即為砂眼夾渣缺陷原因的展開圖，針對砂眼，從熱負荷和鋼水沖刷兩個大的方面進行原因分析。
其中針對砂眼發生量與澆注時間的關系，日本KCX公司技術文件中有所涉及，圖7即為砂眼發生量與澆注時間的影響關系圖。
制造單晶渦輪葉片的工序包括壓芯、修芯、型芯燒結、型芯檢驗、型芯與外型模具的匹配、蠟模壓注、蠟模X 光檢驗、蠟模壁厚檢測、蠟模修整、蠟模組合、引晶系統系統及澆冒口組合、涂料撤砂、殼型干燥、殼型脫蠟、殼型焙燒、葉片澆注、單晶凝固、清殼吹砂、初檢、熒光檢查、脫芯、打磨、弦寬測量、葉片X 光檢查、X 光底片檢查、型面檢查、精修葉片、葉片壁厚檢測、終檢等制造環節。
如何避免和消除氫脆
1.減少金屬中滲氫的數量
在除銹和氧化皮時，盡量采用吹砂除銹，若采用酸洗，需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑;在除油時，采用化學除油、清洗劑或溶劑除油，滲氫量較少，若采用電化學除油，先陰極后陽極;在電鍍時，堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。
避免和消除“氫脆”措施
01
減少金屬中滲氫量
在除銹和氧化皮時，盡量采用吹砂除銹，若采用酸洗，需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑；在除油時，采用化學除油、清洗劑或溶劑除油，滲氫量較少，若采用電化學除油，先陰極后陽極；在電鍍時，堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少
圖4中型腔內的掉砂不吹，圖4中砂芯上的尖砂不去處，均有可能形成砂眼。
3.砂眼夾渣原因展開
圖6即為砂眼夾渣缺陷原因的展開圖，針對砂眼，從熱負荷和鋼水沖刷兩個大的方面進行原因分析。
其中針對砂眼發生量與澆注時間的關系，日本KCX公司技術文件中有所涉及，圖7即為砂眼發生量與澆注時間的影響關系圖。
圖4中型腔內的掉砂不吹，圖4中砂芯上的尖砂不去處，均有可能形成砂眼。
3.砂眼夾渣原因展開
圖6即為砂眼夾渣缺陷原因的展開圖，針對砂眼，從熱負荷和鋼水沖刷兩個大的方面進行原因分析。
其中針對砂眼發生量與澆注時間的關系，日本KCX公司技術文件中有所涉及，圖7即為砂眼發生量與澆注時間的影響關系圖。
試驗方案
將鍛件進行吹砂處理后，采用線切割加工成所需試塊，并標記0#～7#，分別對試樣進行磨拋，去除切割造成的氧化層。對初始樣品表面進行XRD 測試和顯微硬度測試，確定表面相結構和硬化層深度。然后將其在不同配方的酸性溶液中進行腐蝕，分別恒溫水浴15 分鐘后取出試件，將其按照相同的工藝執行，測量酸洗后樣品氫含量、失重率、表層相結構以及硬度變化。酸洗液配方見表1。
圖4中型腔內的掉砂不吹，圖4中砂芯上的尖砂不去處，均有可能形成砂眼。
3.砂眼夾渣原因展開
圖6即為砂眼夾渣缺陷原因的展開圖，針對砂眼，從熱負荷和鋼水沖刷兩個大的方面進行原因分析。
其中針對砂眼發生量與澆注時間的關系，日本KCX公司技術文件中有所涉及，圖7即為砂眼發生量與澆注時間的影響關系圖。
并且，鈦合金坯料每加熱一次，都需要進行一次吹砂-腐蝕-涂潤滑劑等一系列輔助工序，增加了工藝的不確定性和整個工藝流程的成本。此外，在擠壓工序中，處理內部形變產生熱量的技術難度大，容易導致局部溫升，會嚴重影響構件的微觀結構。而且，坯料與模具長時間接觸，在摩擦作用下，坯料容易粘附，模具容易損壞。
