? ? ? 大部分機(jī)械零件都需要機(jī)械加工，由于機(jī)床，刀具等因素影響，對(duì)于工業(yè)大風(fēng)扇而言，加工后的葉片表面存在較小間距和微小峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度；其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下)，它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則越光滑，反之則越粗糙。如果不根據(jù)工業(yè)風(fēng)扇葉片實(shí)際使用工況選取和加工，就會(huì)影響葉片的使用性能和產(chǎn)品的質(zhì)量。在此我們分析葉片粗糙度對(duì)抗腐蝕性、熱處理性能以及抗疲勞性的影響。
? ? ? 1、粗糙度對(duì)葉片抗腐蝕的影響
? ? ? 由于鍍鉻后的葉片表面粗糙度與鍍前的表面粗糙度有很大的關(guān)系，光滑表面鍍后仍然光滑，反之則相反；由于錐面相對(duì)比較粗糙更容易積聚腐蝕性物質(zhì)，在鍍層質(zhì)量不好的情況下就會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，逐漸滲透到金屬內(nèi)部，使金屬層剝落，斷裂，形成腐蝕層。在失去鍍鉻保護(hù)的情況下隨著時(shí)間的推移，腐蝕層繼續(xù)擴(kuò)大和加深，后破壞整個(gè)工業(yè)風(fēng)扇，使工業(yè)風(fēng)扇無法修復(fù)而報(bào)廢，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。
? ? ? 2、粗糙度對(duì)熱處理性能的影響
大多數(shù)材料都要經(jīng)過熱處理才能使用，一般鋁合金都要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后使材料達(dá)到的綜合機(jī)械性能，充分發(fā)揮其材料的性能，提高材料的利用率和經(jīng)濟(jì)效果。有些鋁合金為了使表面具有高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞極限，而芯部保持足夠的塑性和韌性，就對(duì)其表面進(jìn)行淬火處理、滲碳或滲氮處理，達(dá)到我們所需要的一些機(jī)械性能，但是在進(jìn)行熱處理前葉片表面的粗糙度的大小直接影響熱處理的性能。
? ? ? (1)粗糙度對(duì)淬火性能的影響
淬火有感應(yīng)加熱表面淬火和一般的整體淬火處理，淬火前材料表面應(yīng)無裂紋、傷痕、銹斑、毛刺和黑皮等缺陷，對(duì)粗糙度也有一定的要求。
? ? ? (2)粗糙度對(duì)滲氮性能的影響
如果滲氮前其表面的粗糙度較高，會(huì)引起兩個(gè)問題，一是太粗糙的表面滲氮后會(huì)導(dǎo)致表面滲氮層不致密，不致密的滲氮層其表面抗腐蝕性能差，當(dāng)零件在潮濕或腐蝕性的環(huán)境中使用時(shí)就會(huì)發(fā)生銹蝕，使葉片早期失效，從而影響葉片的使用壽命;
? ? ? 3、表面粗糙度對(duì)產(chǎn)品抗疲勞性能的影響
我們采用立方氮化硼刀具對(duì)片葉片進(jìn)行精加工，使葉片的粗糙度達(dá)到Ra=0.8μm，第二片葉片未精加工，粗糙度較大，第二片葉片主要工作在高壓震動(dòng)等易產(chǎn)生疲勞破壞的工況，在這樣的工況下粗糙的表面就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中成為裂紋源，在疲勞載荷下就會(huì)產(chǎn)生裂紋而失效。還有片葉片為R0.8比較小，在高壓下容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，其應(yīng)力的大小接近材料的屈服強(qiáng)度，在這個(gè)應(yīng)力下工作就會(huì)使彎頭過早破壞。為此首先我們改進(jìn)設(shè)計(jì)和加工工藝，在滲碳之前密封槽和內(nèi)孔也進(jìn)行半精加工。密封槽、內(nèi)孔和滾道留精加工余量0.3mm~0.4mm，待滲碳淬火后再進(jìn)行精加工兩片葉片，使兩片葉片的粗糙度都為Ra=0.8pum，消除產(chǎn)生裂紋這個(gè)因素。其次改進(jìn)設(shè)計(jì)，將R0.8圓弧改為R1.2，這樣應(yīng)力集中就會(huì)大大減小，相應(yīng)地增加了零件的抗疲勞性能。
? ? ? 為了減少由于粗糙度設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的零葉片性能問題，我們針對(duì)葉片具體使用工況選取合理的粗糙度值，有助于提高工業(yè)風(fēng)扇葉片的性能和質(zhì)量。