３２ 幕工案收术 工业技术 ＤＩＳＡ抛丸机使用中的常见问题及解决方法 何刚，邓建中 （南京钢铁集团中厚板卷厂，南京２１００００） 【摘要】简述了ＤＩＳＡ抛丸机的结构、工作原理、主要特点以及抛丸中出现的常见问题及相应的解决方法。 【关键词】抛丸机；丸料清扫；钢板变形；钢板预处理线 抛丸机是利用高速旋转 的抛头将钢丸加速到一定的 速度后，将高速钢丸射向需 要清理的工作表面，通过打 击将表面的氧化物去除的过 程。清理速度的快慢取决于 钢丸的流量，直观反应出来 的就是抛丸器负载（电流的 变化）。 经过抛丸清理后的效果 主要有两个指标：１．表面粗 糙度标准。２．表面清洁度标准。 过大，将钢板向上拱起。然后将下表的电流调小，实验后发现效果并 不理想。后来分析钢板凸起的原因，应该是抛丸应力引起的变形。这 种情况在厚板上面反映并不明显，但在薄板上非常明显。 还有就是观察抛丸后的清洁度效果时，一般都采取人站在钢板上 表来观察。下表一般不检查，只是通过电流相同，来确定下表的质量 应与上表面一样。事实上经过一段时间的使用发现，后道工序中常化 炉的炉辊结瘤情况还是比较严重的。推断应该是抛丸质量出了问题， 上表面抛丸没有问题，不代表下表面的抛丸质量也好。 针对这些情况，我们作了以下改进。 １）在原抛丸机的出口处增加一道刷扫及吹扫装置。并且在底部 增加了自动回收丸料螺旋，将收集到的钢丸送回抛丸室内。增加的刷 扫采用与原机器联机的方式，高度通过ＨＭＩ输入进ＰＬＣ会自动运行。 这样经过两道清扫系统，即使钢板变形再严重，也能保证出来时不带 钢丸出来。即改善了现场的工况，不再有多余的钢丸带出，同时也减 轻了工人的工作强度。 ２）针对抛丸后钢板变形的状况，经多次实验研究后发现是抛丸 后钢板表面残余压应力而引发的变形。正常抛丸时，上下表面的抛丸 量如果相等时，那么上下表面的残余压应力会相互抵消。现在抛丸后 常出现的状况是，钢板向上表面的凸起。说明钢板上表面的残余压应 力较大，也就是说上表面的抛丸量比下表面大，一般来说抛丸电流直 接反应的就是抛丸量。所以正常调校时会将上下表面的电流调成一致。 直觉上应该是上下表面抛丸的情况应该是一样的，但事实上由于下面 的抛丸器是将钢丸向上抛出，同样的负载情况下，抛出的钢丸是会比 上面的要少一些。分析后，我们决定将下表的抛丸电流调校成比上表 大１０％，这样钢板的凸起现象基本杜绝了。 ３）钢板下表的抛丸质量难以监控的情况，我们对现场的辊道基 础作了改进。在抛丸室出口外的辊道下方，增加了一个观察坑。如有 需要，我们可以在坑中观察每一块钢板下表面抛丸情况。此外对下表 的抛丸质量不仅止于视觉上的抛丸干净，还用白色胶带对下表进行粘 附检测。具体做法是，将白色胶带粘在刚抛丸出来的钢板下表，撕下 后用１Ｏ倍放大镜观察上面粘附的铁粉多少。同时根据不同的抛丸清 洁度情况，制定了５级标准并制成样板。规定只有达到２级以上的才 算达标，方可进入下一道工序。 小结：经过以上几项改进后，ＤＩＳＡ抛丸机的使用完成能达到生 产工艺的要求。对抛丸后钢板板形的改善，尤其是下表抛丸质量的改 善，直接减少了常化炉炉辊的结瘤现象，同时取得了较好的经济效益。 因我们的抛丸的下道工序热处理炉对钢板清洁度的要求较高，至少达 到Ｓａ２．５级，最好达到Ｓａ３级。由于常化炉是无氧炉，且主要是淬火。 如果钢板下表面的氧化物没有清除彻底。进入炉内后，在高温下氧化 物会粘附在热处理炉的下表面结成瘤状物。然后瘤状物反过来会对炉 内进行处理的钢板下表面，反向施压形成凹坑（辊印）。现在市场上 对产品表面质量的要求日趋严苛，有辊印的钢板会造成大量的客户投 诉，不仅影响产品在客户心目中的形象，同时也造成了客户索赔的大 量增加，严重影响了经济效益。 针对这种情况，抛丸机成了关键的设备，抛丸质量的好坏直接影 响了钢板的下表质量。所以钢板下表的抛丸质量是重点检查的对象。 我们使用的是ＤＩＳＡ公司的８抛丸器的通过式抛丸机，抛头采用的是 ３７ＫＷ直联结构，具有传动效率高、抛丸量大、覆盖面积大的优点。 抛头的放置是上下对称、前后对称的布局。 设备投入使用后，效果还是基本达到预期的要求的。但也存在一 些小问题。比如本机的丸料清扫采用的是三道清扫工序：１、刮板清扫２、 滚刷清扫３、高压风机吹扫。正常使用时这三道工序是能够满足清扫 要求的，出抛丸室的钢板表面基本无钢丸。但由于是进口设备当时设 计这套清扫装置时，是按归照钢板每米弯曲率为６ｍｍ，事实上由于种 种原因，经常达不到标准。这样只能人为地将刮板抬高，从而导致过 多的钢丸进行刷扫环节，超出了机器当时的设计能力。这样出抛丸机 的钢板表面就带出了不少钢丸。 机器在设计的时候最薄的板是１０ｍｍ，在实际操作中经常有６ｍｍ 的钢板进行抛丸。还有９镍钢，这种钢的材质比较软。但在轧制的时 候表面要增加一层保护涂层，需要用较大的抛丸量来进行处理。经常 出现钢板变形，一般表现为向上凸起。初期分析以为是上表抛丸速度 【参考文献】 【１］Ｓａｌｙｏ—ｋｕ，Ｉｎｖａｒ ａｌｌｏｙｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｋｙｏｍ ６０６—０１，Ｊａｐａｎ：３４０～３４７ ［２］关振中．激光加工手册【Ｍ】．北京，中国计量出版社１９９８． １０９￣１３２ ［３］Ｊ￣ｍｅｓ Ｄ．Ｖａｎ ｄｅ Ｖｅｎ ａｎｄ Ａｒｔｈｕｒ Ｇ．Ｅｒｄｍａｎ．Ｌａｓｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ—ｐａｒｔ Ｉ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ．Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００７．Ｖｏ１．１２９：８年９～８５８ 【４１ Ｊａｍｅｓ Ｄ．Ｖａｎ ｄｅ Ｖｅｎ ａｎｄ Ａｒｔｈｕｒ Ｇ．Ｅｒｄｍａｎ．Ｌａｓｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ 图５时间历程曲线 Ｆｉｇ．５ Ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｉｍｅ—ｈｉ ｓｔｏｒｙ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ—ｐａｒｔ ＩＩ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｍｏｄｅｌ Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ５结论 对激光焊接ｉｎｖａｒ３６合金进行了ａｎｓｙｓ仿真，仿真结果验证了激光 焊接过程激光焊接具备高能量密度，高温度梯度，低热影响区和低变 形，激光焊接温度的突变提高了材料性能。 Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ．Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００７，Ｖｏ１．１２９： ８５９￣８６７ ［５］Ｋ．Ｓ．Ｓｕｒｅｓｈ，Ｍ．Ｒｏｏｐａ Ｒａｎｉ，Ｋ．Ｐｒａｋａｓａｎ，Ｒ．Ｒｕｄｒａｍｏｏｒｔｈｙ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓｔｄｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｊｏｉｎｔ ｄｅｓｉｇｎｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆｍａｔｅｉｒａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １８６（２００７）：１３８～１４６
