何恩绪　吴昊　史韵琦　赵玉生

摘 要：本文研究了建立饱和曲线的方法，分析了建立饱和曲线的要素，如何通过饱和曲线来确定饱和点（即喷丸强度）。

关键词：饱和曲线；喷丸强度；试片；覆盖率

中图分类号：TG66 文献标识码：A

0.引言

为了让更多的人了解喷丸，学习喷丸技术，本文将详细分析喷丸技术中最核心的也是最重要的内容——饱和曲线。喷丸强度是喷丸的技术指标之一，然而喷丸强度必须要从饱和曲线中获取，只有绘制正确的饱和曲线，才能得到正确的喷丸强度，喷丸后的零件才能符合设计文件要求，才能使零件达到最佳使用效果，从而使零件的使用寿命达到最大化，因此如何绘制并判断正确的饱和曲线非常关键，本文将详细分析讲解这方面内容。

1.喷丸介质的选择

购买的丸粒要符合ASM 2431标准，介质型号首先根据设计文件要求进行选择，如果设计文件没有要求，根据AMS 2431标准选择。

2.如何选择试片类型

依据试片弧高值具体的测试结果来选择试片类型，除了喷丸强度过高或过低外，一般选用A型试片，如果A型试片弧高超过0.61mm，通常使用C型试片，如果A型试片弧高值小于0.1mm，通常使用N型试片。

3.饱和曲线研究方法

3.1 建立饱和曲线的方法

建立的饱和曲线必须满足标准SAE J443要求。

3.1.1 标准试片弧高值法

标准试片法是依据一系列试片弧高值及对应的喷丸时间建立的一条曲线，即饱和曲线，如图1所示。

饱和点就是当喷丸时间翻倍时，弧高值在饱和曲线上增加10%的那个点，这个饱和点确定为喷丸强度。

3.1.2 标准试片覆盖率法

此方法是通过不同时间喷丸后的试片产生不同的覆盖率绘制的饱和曲线，由于每个人观察的覆盖率会有差别，因此绘制的饱和曲线会有所不同，因此这种方法未被广泛使用。

3.2 饱和曲线的解释

饱和曲线是根据喷丸后的标准试片在不同喷丸时间里产生的弧高值建立的，喷丸时间可以是绝对时间（分、秒）或者是速度的倒数，或者是周期性通过的次数。

饱和曲线至少由4点组成，在饱和点前面至少有一点，在拐点区域内至少有一点，在2T后面至少有一点。

初始的喷丸时间（T）也许需要反复试验，不断摸索或者根据以前的经验确定。

通常把每一个试片的喷丸时间加倍，需提供较多的试片样本才能得到必要的数据。

经过反复的试片喷丸后，确定的喷丸参数仍不能作为最终的喷丸参数，仍需要进行反复的试片喷丸，每个点取其弧高值的平均数，绘制新的饱和曲线，若从新的饱和曲线上获得的喷丸强度接近要求的中间值时，说明新的饱和曲线是理想的饱和曲线，从而可以确定喷丸参数。

3.3 饱和曲线的第二种类型（特殊类型）

什么情况下才能出现图2所示类型的饱和曲线呢？

喷丸时间是用次数来完成的。

喷丸时间在1次的时候就达到了饱和。

喷丸时间是用喷丸次数来完成的，如果在1次就形成了饱和，由于无法喷丸1以内的次数，因此绘制的饱和曲线只能用直线连接，这时我们就规定为1次是饱和时间，对应的弧高值就是喷丸强度。这种情况比较少见，也不是理想的饱和曲线，但是这种饱和曲线是符合要求的。

3.4 喷丸强度和饱和曲线的关系

一旦建立了饱和曲线，喷丸强度就随之确定了，在喷丸参数不变的情况下，喷丸强度是个固定值，不会随喷丸时间的变化而变化。

从饱和曲线中确认的喷丸强度要符合规范要求。

在实际喷丸零件前必须进行强度验证，确保验证的喷丸强度与工艺规程饱和曲线的强度一致。

参考文献

[1]张亦良.不同喷丸工艺下残余应力沿深度的分布规律[J].北京工业大学学报，2009（12）：1585-1590.

[2]栾伟玲，涂善东.喷丸表面改性技术的研究进展[J].中国机械工程，2005，16（15）：1405-1409.