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拋丸除銹設備在線材表面清理中的應用

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表面除銹是線材加工過程必不可少的重要工序。拋丸技術可以避免酸洗工藝的諸多缺點，作為一種替代工藝，其技術與裝備已日趨成熟。目前，國內(nèi)金屬制品行業(yè)選擇拋丸工藝用于線材表面除銹已逐漸被廣大金屬制品企業(yè)所接受。由于拋丸丸粒是高速拋射，所以整個拋丸清理過程必須在一個封閉的裝置內(nèi)進行。一般的拋丸除銹設備有拋丸機主機、除塵裝置及線材輸送裝置等組成，拋丸機主機包括拋丸室、彈丸循環(huán)輸送機構、拋丸器等。拋丸室（清理室）是由鋼結構件焊接而成，內(nèi)壁襯有耐磨防護板形成分區(qū)內(nèi)置結構；彈丸循環(huán)輸送機構由置于清理室底部的螺旋輸送、提升機、彈丸分離機構及彈丸流量調(diào)整裝置等組成；拋丸器由溜丸管、分丸輪、定向套及葉輪裝置等組成，按照所需清理的線材規(guī)格組距、進料形式，為達到全表面無死角的拋丸要求設計確定拋丸器的數(shù)量及布置。

線材在拋丸清理過程中，整捆線材作“上下起伏+左右擺動+正反旋轉(zhuǎn)”的復合動作，使得整捆線材的每一根線材的全部外表面均能處于彈丸的拋射范圍內(nèi)，受到彈丸束的有效打擊，拋丸室一般配置不同角度和不同斷面位置布置的6~8臺拋丸器，電機功率22~30kW。彈丸拋射在整捆線材的外圈，并拋射到線材與線材間經(jīng)起伏擺動產(chǎn)生的間隙中，完成對每圈線材全面的覆蓋。

這種方式的拋丸處理效果受到線材直徑影響較大。線材線徑越?。ㄐ∮?0mm），依靠線材起伏擺動產(chǎn)生的間隙越難，導致成捆線材內(nèi)圈的除銹效果越差，氧化皮局部殘留不受控制，還會造成線材表面的硬度不均勻，被充分拋丸的表面極易被氧化，生成一層薄薄的表面氧化膜，以至于影響線材后續(xù)磷化處理工序中的鈍化層，因此，線材整捆拋丸不能與拉絲機聯(lián)線使用，也不能完全替代酸洗。

線材經(jīng)過開卷、放線、預矯直以單根形式進行拋丸處理，拋丸室一般配置不同角度不同斷面位置布置的4臺拋丸器，電機功率11~22kW，彈丸拋射可完全均勻覆蓋線材的整個圓周表面，是目前較為廣泛應用的線材表面處理（拋丸除銹）形式。這種形式的線材拋丸表面處理方式，表面質(zhì)量均勻統(tǒng)一、處理效果好。

表面上看單根拋丸效率較低，但可根據(jù)后續(xù)的工藝要求通過提高線材的輸送速度來保持較高的生產(chǎn)效率。這種形式的拋丸機還可直接與拉絲機或倒立式拉絲機組成聯(lián)合生產(chǎn)線，是無酸洗無磷化“精準拋丸”的選擇。

試驗采用?7.0mmSUM24L快削鋼，酸洗與拋丸處理后的表面比酸洗后表面光滑致密。粗糙度是評定表面質(zhì)量的重要參數(shù)，特別是拋丸后進行表面探傷的線材。表面粗糙度的大小取決于彈丸線速度和彈丸直徑，合適的粗糙度也有利于后續(xù)的拉拔加工。?7.0mmSUM24L快削鋼拋丸后粗糙度為Ra14.10，符合GB/T6060.3—2008對粗糙度的要求Ra12.5~25，經(jīng)過拉拔速度80m/min的后續(xù)拉拔、拋光等工序，粗糙度和酸洗處理拉拔后的基本相當。氧化物的殘留，特別是內(nèi)層的氧化皮會直接縮短拉拔模具的壽命同時會影響拉拔后的產(chǎn)品精度。拋丸后表面清潔度一般可達ASa2.5~3，氧化物去除率≥98%。

拋丸對線材表面的沖擊會產(chǎn)生沖擊硬化現(xiàn)象，通過控制拋丸的線速度可有效控制線材的表面硬度，一般拋丸后表面硬度增加≤2％。

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