Что такое наклеп дробью?

Наклеп дробью — это процесс, специально разработанный для повышения усталостной прочности деталей, подвергающихся высоким переменным нагрузкам. Процедуры обработки поверхностей, такие как шлифовка, обточка, сгибание и закалка, приводят к возникновению остаточного напряжения растяжения, которое сокращает срок службы деталей.

Наклеп дробью преобразует остаточное напряжение растяжения в остаточное напряжение сжатия, что существенно повышает срок эксплуатации и максимальные нагрузочные способности деталей.

  • Дробеструйное упрочнение используется для создания остаточного напряжения сжатия в поверхности деталей, которые подвергаются циклическим и периодически повторяющимся нагрузкам, технология также сокращает коррозионное растрескивание под напряжением.
  • Формообразование с дробеструйным упрочнением: данная технология позволяет сократить и увеличить поверхностный слой детали, заставляя ее сгибаться. Типичные типы применения включают формообразование обшивки, закрылков, смотровых панелей и частей фюзеляжа.

  • Корректировка деформации: (метод противоположный формообразованию с дробеструйным упрочнением).  Дробеструйное упрочнение используется для увеличения или уменьшения локализованного участка для достижения отличной плоскостности после деформации детали при нагреве или механической обработке. Обычно эта технология используется для сложных конструкционных деталей, нервюр и лонжеронов.

Технология наклепа дробью

Что такое наклеп дробью?

Наклеп дробью — это процесс холодной обработки, используемый для создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое и изменения механических характеристик металлов. Он предусматривает обработку поверхности дробью (круглыми металлическими, стеклянными или керамическими частицами) с силой, достаточной для обеспечения пластической деформации. Обработка поверхности дробью снижает пластичность материала и приводит к изменениям механических свойств поверхности.

муществом наклепа является отсрочка или предотвращение образования трещин в сплавах, испытывающих высокие напряжения растяжения. Данная технология позволяет преобразовать эти нежелательные технологические и операционные остаточные напряжения в остаточные напряжения сжатия, тем самым продляя срок службы комплектующих.

Процесс предусматривает создание остаточного напряжения сжатия на поверхности детали. Напряжение сжатия помогает предотвратить возникновение трещин, поскольку они не могут распространяться в сжатой среде, созданной за счет наклепа.

Напряжения сжатия возникают при создании каждой частицей дроби небольшого углубления на поверхности детали. Это объясняется тем, что если поверхность была вдавлена, значит, материал под образовавшимся углублением сжался. В результате наклепа на поверхности материала образуются тысячи углублений. В конечном счете в поверхностном слое металла образуются напряжения сжатия. .

Благоприятные воздействия данного процесса были подтверждены как в отношении деталей с относительно непродолжительным сроком службы, работающих в высоконапряженных средах, например, в двигателях болидов «Формулы 1», так и для критически важных деталей с более длинным и более измеряемым сроком службы, например, в авиационных двигателях и конструкциях. .

Контроль процесса

Значение остаточного напряжения зависит от количества переменных характеристик, включая параметры процесса наклепа и твердости материала детали.

Поскольку данный процесс зачастую используется для улучшения характеристик компонентов, отвечающих за безопасность, важно с высокой повторяемостью обеспечивать надлежащий уровень достигаемого напряжения.

Работа наугад исключена за счет использования системы, которая позволяет контролировать уровень энергии, передаваемый дробью. Для этого используется метод Альмена. Пластина Альмена, изготовленная из пружинной стали со строгими допусками по твердости и плоскостности, подвергается наклепу только с одной стороны.

В результате возникновения напряжений сжатия пластина деформируется и выгибается. Величина прогиба, пропорциональная энергии дроби, измеряется датчиком Альмена. Высота прогиба пластины Альмена зависит от скорости и массы частиц дроби, то есть от энергии, сообщаемой потоком частиц и поглощаемой пластиной.

Считается, что достигнута достаточная интенсивность воздействия, если при уд