水射流摘要
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水射流技术简述(最终版)水射流技术是一种应用高速的水流进行切割、清洗和精加工的新型工艺技术。
该技术它可以利用高速、高压的水流直接切割材料,不需要任何热源或化学物质,具有高速、高效、高精度、环保等特点。
水射流技术可以用于各种材料的切割、打孔、雕刻、清洗、去毛刺、去油漆、去锈等,适用于航空、航天、汽车、轮船、冶金、环保、电子、建筑、石材、金属加工等领域。
水射流技术的原理是利用高速的水流,采用高压泵将水压力增加到3000-6000bar,然后通过高压软管输送到水射流切割头,通过射流嘴使水流加速达到难以想象的速度。
水射流除了水流速度的快慢外,还可以通过水流压力的变化来调节出对材料的不同切割、清洗、去毛刺等要求的强度。
水射流技术主要有两种方式:纯水射流和研磨水射流。
纯水射流是指只使用清水进行射流加工,主要用于切割软质材料,如橡胶、泡沫、塑料、木材、食品等。
研磨水射流则是在加工过程中,加入一种或多种磨料,以提高磨削能力,适用于硬质材料的加工,如金属、石材、陶瓷等。
水射流技术与传统工艺相比,具有以下优势:1、切割精度高。
水射流技术不会在加工过程中产生变形或热损伤,因此可以获得高精度的切割效果。
2、适用范围广。
水射流技术可以加工各种硬度不同的材质,如硬质合金、石头、金属、陶瓷等。
3、环保无污染。
水射流技术不需要任何化学物质,不会产生污染,是一种非常环保的工艺技术。
4、加工效率高。
水射流技术加工速度快,可以满足高效率的生产要求。
5、加工成本低。
与传统工艺相比,水射流技术不需要额外投资新设备,可以利用原有的加工设备,因此可以降低成本。
水射流技术在各个行业中都有广泛应用。
比如,在航空工业中,可以用水射流技术对飞机的发动机、燃气轮机、涡轮叶片等进行清洗和修复,以提高其工作效率和寿命。
在汽车制造中,可以利用水射流技术对车身进行切割和打孔,还可以对发动机进行清洗、去毛刺等操作。
在建筑行业中,可以利用水射流技术对石材漏洞、贸易内部和边角等进行加工,还可以对混凝土进行清洗和去污。
什么是水射流技术?为什么它切割物体这么厉害?最后
长见识了
水射流技术是一种利用高压水流穿过小孔形成的高速射流来进行切割、清洗、打孔等加工的一种技术。
这种技术的原理非常简单,就是将高
压水流经过一个小孔,形成的射流具有非常大的高速度和高能量,可
以在短时间内将各种物体割开或打孔,清洗等。
这种水射流技术的切割能力之所以如此强大,主要是与水射流的特色
有关。
首先,水射流的射速非常快,能达到每秒30000英尺的速度。
在这样高速的射流下,任何材料都能迅速割破。
其次,水射流本身的
切割功率非常高,可以在很短的时间内完成大量的工作。
再次,在水
射流使用的过程中,没有热和摩擦产生,因此只会产生很少的热和振动,从而不会对被切割物体的结构产生不良影响。
一些实验表明,对于不同的材料,水射流还可以选择不同的切割方式。
例如,对于金属,可以使用高压水流腐蚀技术,即通过水中添加一些
过氧化物,水将具有高度腐蚀性,能够削弱各种金属的力学性能,使
其变得更加易于切割。
对于石材、玻璃等坚硬而脆弱的材料,则可以
使用低压水流进行磨削,以避免材料因割裂而碎裂。
总之,水射流技术是一种高效、环保、节能的新型切割工艺,已经被
广泛应用于各个领域,如汽车、机床、航天、冶金、纺织、制鞋等,甚至用于医疗、工艺美术和建筑装饰等若干领域。
使用水射流加工,在环保、高效、精度等方面都能有独到的优势,因此,未来这种技术也必将得到更广泛的应用和发展。
高压水射流技术第一篇:高压水射流技术是一种高效的清洗和切割工艺,它广泛应用于各种领域,如制造业、建筑工程和环保等。
本文将会介绍高压水射流技术的基本概念、分类和应用领域。
一、基本概念高压水射流技术是一种利用高压水射流对物体进行清洗、切割和处理的方法。
利用高压水射流技术,可以将水加压到几千到几万磅的压力,形成一个高速的水柱,具有极强的动能和热能,可以将物体表面的污渍、油污、腐蚀层和砂砾等物质完全清除,同时也可以切割金属、混凝土和石材等硬材料。
高压水射流技术的原理是通过高压泵将水增压,然后将增压后的水通过射流嘴喷出,在低压环境中形成一个高速的水柱,穿过空气和涂层,将表面的物质完全清除或切割。
高压水射流技术可以根据需要调整水的压力和流量,适用于多种清洗和切割工艺。
二、分类按照水的压力和流量,高压水射流技术可以分为多种类型,如下所示:1. 超高压水射流技术:超高压水射流技术是指水压在20,000-40,000磅的范围内,流量在3-8升/分钟的高压水射流技术。
超高压水射流技术可以用于切割钢、复合材料、岩石、石材和混凝土等硬材料。
2. 高压水射流技术:高压水射流技术是指水压在5,000-20,000磅的范围内,流量在3-30升/分钟的高压水射流技术。
高压水射流技术可以用于清洗外墙、管道、锅炉和船舶等设备。
3. 中压水射流技术:中压水射流技术是指水压在1,000-5,000磅的范围内,流量在30-100升/分钟的高压水射流技术。
中压水射流技术可以用于清洗地面、墙壁和设备表面等。
4. 低压水射流技术:低压水射流技术是指水压在1,000磅以下范围内,流量在100升/分钟以上的高压水射流技术。
低压水射流技术可以用于清洗各种设备、建筑物、地面和路面等。
三、应用领域高压水射流技术有广泛的应用领域,如下所示:1. 制造业:高压水射流技术可以用于切割和加工各种硬材料,如金属、石材、混凝土、水泥等,以达到精准的加工目的。
2. 建筑工程:高压水射流技术可以用于清洗建筑物外墙、墙壁、玻璃幕墙、天窗、钢结构及各种管路设备等。
简述水射流加工技术发展与应用摘要:本文旨在介绍水射流加工技术的形成、发展史。
明确水射流加工工艺的主要流程,了解其发展趋势。
关键词:冷加工高压水射流切割磨料一、水射流加工技术发展史人们认识水射流应该说还是从水的冲刷作用开始的。
大雨能把田地冲出一道水沟,能剥落山岩,甚至能造成泥石流。
河道出口久而久之便冲积成了三角洲。
水对大自然的鬼斧神工表现在3个方面:使材料破裂、流动、去除。
水射流的应用起源于采矿业。
早期利用水射流冲洗矿石中的泥土,蓄水运送并筛选矿石和直接周水射流冲刷煤层。
由冲刷到破碎实际上是水射流的一个质变,前者是低压大流量,后者则是高压小流量。
本世纪30年代已开始用水射流采煤。
开始是用lOMPa以下的水射流冲采中硬以下煤层,至70年代已发展到用20~30MPa水射流慢速切割煤体,再后来就是高压至lOOMPa、超高压大于200MPa的水射流辅助采煤机、掘进机用于破碎落煤和破岩。
只有提高水射流工作压力才能使其广泛应用于大工业部门,这已成为人们的共识。
20世纪70年代,高压水清洗和超高压水切割在同步发展。
80年代,高压清洗已日趋完善,普及应用。
超高压水射流切割工艺一直是水射流行业研究、追踪的热点。
尤其在80年代末、90年代初期这类所谓“水刀”设备已经批量化、商品化,而且以机械于控制切割头为代表的产品已迅速达到了全自动、智能化的高水平。
水射流技术在向高压方向发展的同时,70年代末期国际水射流领域出现了一个引人注目的新动向,即从单一提高水射流压力,的观点开始转向研究如何提高和发挥水射流的潜力这方面来了。
这就有了脉冲射流(水炮)、高温射流、磨料射流和摆振射流。
这些射流与同等压力下的普通连续射流相比,显然大大提高了作业效率。
80年代以来,磨料射流、空化射流、气水射流和旋转射流的进一步发展,将高压水射流技术推向一个新的阶段。
水射流领域已经形成了一个以压力、功率为纵坐标、以射流形式为横坐标的技术与产品的甲而型谱。
水射流技术水射流技术是一种利用高速水流储能并激发能量来切割材料的加工技术。
在工业领域中,水射流技术已经广泛应用于各种材料的切割、钻孔、雕刻和表面处理等领域。
水射流技术的优点在于它可以切割各种各样的材料,包括金属、玻璃、陶瓷、石材等,而不需要考虑材料的硬度、厚度和形状。
这种技术的另一个优点是可以保证材料表面光滑,无需进行二次加工。
此外,水射流技术可以在没有热源和化学反应的情况下完成切割,从而避免污染和毒性。
水射流技术的原理是将水或其他液体从高压泵中喷出,以形成高速射流。
这种射流可以通过加装机械切割头、磨削头和喷嘴等附件来切割或清理材料表面。
同时,高速水流可以用于切割硬质材料,如钻石、石英和珍珠岩等。
在实际应用中,水射流技术有很多的变种和改进。
例如,在用于金属加工时,向水泵中添加碳化硅颗粒或石墨粉末可以提高切割速度和耐磨性。
同样的,在切割玻璃和陶瓷时,可以向水中加入磨料或悬浮剂,以降低材料的开裂率和提高表面质量。
此外,调节水流的方向和速度可以创造出各种各样不同的形状,从而实现对复杂几何形状的切割。
总之,水射流技术是一种非常实用和高效的加工技术。
它可以切割各种各样的材料,从而为现代工业的各个领域提供高效的解决方案。
在未来,随着这种技术的不断发展和改进,我们相信它将在许多其他领域也得到广泛应用。
水射流技术在现代工程领域中已经发挥着至关重要的作用。
它的应用涵盖了从汽车制造到建筑修缮,从化工处理到医疗手术等广泛的领域。
水射流技术的优点体现在不会产生热量和切割过程中无毒物释放的好处。
这让它成为环保和安全方面的理想选择。
在水射流技术中,利用了高速喷射的水流通过强制作用产生的高压礼来进行加工。
其切割的过程十分快速,干净并且有效。
因此,许多工业领域已经广泛采用了水射流技术。
例如,在机床制造中,水射流技术可以用来切割各种金属板材和零件。
在建筑工程中,水射流技术可以用来切割梁柱,清除墙面和水泥表面的污垢。
水射流技术的另一个重要优点是可以切割各种材料,而不受其硬度、厚度和形状的限制。
高压水射流论文总结第1篇一般钻井与牙轮钻头喷嘴之间会有一点距离,但是如果这一距离由于某些原因无限缩小并逐渐达到一定范围的时候,在短时间内钻井井底的实际功率与压力就会快速的上升。
这样一来,相关设计人员就能够根据这一原理, 对牙轮钻井喷嘴不断进行进一步的改进和优化,通过对实际中出现的问题进行研究和分析, 最终得出解决办法,并注重对加长喷嘴牙轮的研究和开发。
在石油工程中使用加长喷嘴牙轮, 能够显著提高工作效率, 同时也加快了工作速度,对其经济效益的增加具有重要的意义[3]。
高压水射流论文总结第2篇总的来说, 目前我国石油行业的发展中水射流技术发挥着重要的作用,有效促进了行业建设发展和进步。
因此,对于目前水射流技术的应用需要加强研究和分析, 并注重研究和探讨其前景展望,促进水射流技术的逐渐成熟, 并提高其技术层次,这对我国科学技术和石油行业的发展都具有重要的意义和作用。
参考文献[1]李根生, 王海柱, 沈忠厚, 田守嶒, 黄中伟,程宇雄.超临界CO2射流在石油工程中应用研究与前景展望[J].中国石油大学学报(自然科学版) , 2013, 05:76~80+87.[2]刘中平, 蔺龙, 艾庆琳, 陈丽.浅论高压水射流技术在油藏工程中的应用[J].化工管理, 2013, 14:29.[3]檀朝东, 陈见成, 刘志海, 王辉萍, 史赞绒,杨若谷.大数据挖掘技术在石油工程的应用前景展望[J].中国石油和化工, 2015,01:49~51.[4]李海燕.石油工程中水射流技术的应用与发展前景[J].化工管理, 2015, 06:69.[5]王春晖.高压水射流技术在高架大修工程中的应用[J].中国市政工程, 2015,05:12~13+16+94.高压水射流论文总结第3篇从20世纪90年代, 我国的石油工程中才开始逐渐应用水射流技术,在石油工程中的运用时间比较短。
这一技术在开发之后, 发展迅速,并逐渐得到广泛的运用,其中主要包括水利建设、工程建筑、航空航天、金属冶炼、石油工程、机械制造、煤炭开采等各个行业。
什么是水射流技术?水射流技术的定义与原理水射流技术是一种利用高速水流冲击和磨蚀物体表面的加工技术。
它通过将高压水流和磨料混合后喷射到目标物体上,产生极高的冲击力和磨蚀力,从而实现切割、清洗、去除表面涂层和精密加工等目的。
水射流技术的原理主要包括两个方面:水流的动能转化和磨蚀作用。
首先,高压水源通过泵体积增加系统产生高压水流,然后经过适当的喷嘴喷射出来。
高速水流具有较高的动能,当水流喷射到物体表面时,通过冲击与磨蚀作用,将物体表面的材料剥离或改变其结构。
同时,当水流中加入磨料时,磨料颗粒会与物体表面发生摩擦和冲击作用,加强了磨蚀效果。
水射流技术的应用领域水射流技术被广泛应用于各种领域,包括工业、建筑、冶金、化工等。
下面列举了几个典型的应用领域。
1. 金属切割与加工水射流技术在金属切割与加工领域有着重要的应用。
通过调整水流的喷射速度和加入适当的磨料,可以实现对各种金属材料的快速切割和精确加工。
与传统的切割方法相比,水射流切割不会产生热变形、氧化和机械应力,因此适合切割复杂的形状和敏感的材料。
2. 石材雕刻与清洗水射流技术在石材雕刻与清洗领域也得到了广泛应用。
通过控制水流和磨料的喷射条件,可以在石材表面进行精细雕刻,创作出各种精美的图案和纹理。
此外,水射流技术还可以用于清洗石材表面,去除污垢和附着物,恢复石材的原貌。
3. 建筑混凝土破碎与修复水射流技术在建筑领域的应用也十分广泛。
对于需要进行拆除与修复的混凝土结构,水射流技术可以快速、高效地进行破碎与清理工作。
相比传统的机械拆除方法,水射流技术不会产生大量噪音和振动,对周边环境和结构安全性的影响较小。
4. 化学品清洗与防腐水射流技术在化工行业中也有较为重要的应用。
通过调整水射流的喷射条件,可以对化学设备和管道进行清洗,去除附着的污垢和化学物质残留物。
此外,水射流技术还可以用于化学品的防腐处理,通过喷射适当的溶剂和表面活性剂,形成保护膜,延长设备和管道的使用寿命。
高压水射流技术摘要人们虽然用滴水穿石形容持之以恒必有所得,但滴水的确可以穿石。
中国古代就已经发现了液滴凭借自有落体运动赋予的质量打击能力来击穿岩石这一漫长的现象。
随着科技的发展,人们给液滴赋予了比自由落体运动大的多的打击力量,使持之以恒才能观察到的滴水穿石现象在瞬间便可完成。
这就是水射流。
一束从小口径孔中射出的高速水射流作用在材料上,可以其所具有的足够能量惊醒材料清洗、剥层、切割,液体的这种性能激励着各国研究人员去开拓“用水作业”的新方式,将水射流的动能变成去除材料的机械性能。
水射流是由喷嘴流出形成的不同形状的高速水流束,射流的流速取决于喷嘴出口截面前后的压力降。
水射流是转变与应用的最简单的一种形式。
通常,动力驱动泵通过对水完成一个吸、排过程,将一定量的水泵送到高压管路,使其以一定能量到达喷嘴。
而喷嘴的孔径要求比高压管路直径小的多,因此到达喷嘴的这一一定量的水要想流出喷嘴孔,必须加速。
这样,经过喷嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。
喷出的射流打击在靶件(工件)表面上就称为射流作业。
射流一旦离开喷嘴,它的凝聚段不会太长。
对此,,射流的速度尤为重要。
水经过泵送获得了压力,压力首先驱动水自泵至喷嘴,又使其以给定的速度通过喷嘴。
在此期间,水流与管壁的摩擦形成了主要的压力损失,同时水流也因经过不同形状的管道以其端流形成压力损失。
当射流到达靶件时,射流以其速度形成的能量转变成冲击压力作用在工件表面上。
业已发现,打击在靶件上的射流流量和速度对这种转变效应非常重要,他们决定了到达靶件的射流功率和射流的作业效率,而泵控制着射流的流量,喷嘴出口截面面积控制着射流速度。
当然,自喷嘴至靶件的距离,也就是靶距,以及喷嘴与靶件的相对位移速度,也是影响射流作业的重要参数。
射流离开喷嘴后最常见的形式是圆柱射流。
这种形式的射流携带射流能量最为有效,但它在靶件表面上的有效打击面积也最小,为了进行大面积清洗,通过改变喷嘴形状就有了扇形射流,其特点是射流以一条线的形式冲击在靶件上,随着喷嘴的位移,变出现了一条宽幅的清洗面。
摘要:本文介绍水射流切割的概念,加工技术起源,工作原理,技术特点以及水射流的切割设备,切割的优点,水射流在国民经济部门中发挥这项高新技术在我国现代化建设事业的应用关键词:水射流、切割,水射流技术、高压水射流1什么是水射流切割水射流切割是将超高压水射流发生器与二维数控加工平台组合而成的一种平面切割机床。
它将水流的压力提升到足够高(200MPa以上),使水流具有极大的动能,可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等,在高速水流中混合一定比例的磨料,则可以穿透几乎所有坚硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金属、合金等。
在二维数控加工平台的引导下,在材料的任意位置开始加工或结束加工,按设定的轨迹以适当的速度移动,实现任意图形的平面切割加工水射流切割的原理与特点2、水射流加工技术起源“水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力,然而,作为一项独立而完整的加工技术,高压水射流(wj)、磨料水射流(awj)的产生却是最近三十年的事,利用高压水为人们的生产服务始于十九世纪七十年代左右,用来开采金矿,剥落树皮,直到二战期飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。
直到本世纪五十年代,高压水射流切割的可能性才源于苏联,但第一项切割技术专利却在美国产生,即1968年由美国密苏里大学林学教授诺曼·弗兰兹博士获得。
在最近十多年里,水射流(wj、awj)切割技术和设备有了长足进步,其应用遍及工业生产和人们生活各个方面。
许多大学、公司和工厂竞相研究开发,新思维、新理论、新技术不断涌现,形成了一种你追我赶的势头。
目前已有3000多套水射流切割设备在数十个国家几十个行业应用,尤其是在航空航天、舰船、军工、核能等高、尖、难技术上更显优势。
已可切割500余种材料,其设备年增长率超过20%。
j)的产生却是最近三十年的事,利用高压水为人们的生产服务始于十九世纪七十年代左右,用来开采金矿,剥落树皮,直到二战期间,飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。
水射流加工的主要原理及应用1. 水射流加工的原理水射流加工是一种利用高速水流和磨料的混合流来切削、去除材料的加工方法。
其主要原理包括以下几个方面:1.1 水射流喷嘴水射流喷嘴是水射流加工的核心组成部分,通过喷嘴将高压水和磨料以高速喷射到被加工材料上,产生切削作用。
喷嘴通常由耐磨材料制成,可以根据加工要求选择不同尺寸和形状的喷嘴。
1.2 高压水源水射流加工需要稳定的高压水源,常用的高压水源有高压泵和压力容器。
高压水源通过喷嘴将水流加速到高速,形成高速射流。
1.3 混合装置混合装置将高速水流和磨料混合,然后通过喷嘴喷射到被加工材料上。
混合装置通常由喷嘴和进料管道组成,可以根据加工要求调节磨料的比例和流量。
1.4 磨料磨料是水射流加工中的重要组成部分,它可以加强水流的切削能力。
常用的磨料有石英砂、玻璃珠等。
磨料的选择应根据被加工材料的硬度和加工要求来确定。
2. 水射流加工的应用水射流加工具有很广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:2.1 金属加工水射流加工可以进行金属的切割、打孔、雕刻等加工操作。
由于水射流加工可以在不产生热变形的情况下进行切削,所以适用于各种金属材料的加工,如钢铁、铝合金等。
2.2 石材加工水射流加工可以对石材进行切割、雕刻、打磨等操作。
相比传统的机械加工方法,水射流加工不会产生热变形和切割温度,对于石材的保养和雕刻有着独特的优势。
2.3 玻璃加工水射流加工在玻璃制造和加工行业有着广泛应用。
它可以对玻璃进行切割、打孔、雕刻等加工操作。
水射流加工对玻璃的切割质量高、精度高、断口平整,不会产生开裂和热应力。
2.4 复合材料加工水射流加工对于复合材料的加工具有独特的优势。
复合材料通常由不同材料层叠而成,传统的机械加工方法难以切割复合材料,而水射流加工可以轻松切割不同材料的复合层,实现复合材料的精确加工。
2.5 其他应用除了以上几个方面,水射流加工还可以应用于食品加工、纺织品加工、航天航空领域等多个领域。
水射流发展过程
水射流是一种通过将水加速并喷射出来产生高速水流的工艺。
随着技术的进步和应用的不断发展,水射流技术经历了以下几个主要的发展过程:
1.早期水射流应用(1950s-1960s):最早水射流技术的应用
可以追溯到20世纪50年代和60年代。
当时主要用于矿山和采石场的岩石切割,通过将高压水喷射到岩石表面,利用水流的高速和压力来破碎和切割岩石。
2.高压水射流应用(1970s-1980s):在20世纪70年代和80
年代,高压水射流技术得到了更广泛的应用。
通过增加水射流的压力和速度,可以提高它的切割和清洗效果。
这种技术开始应用于各种切割、清洗和除锈等领域,如航空航天、汽车制造、建筑和卫生等。
3.综合水射流技术(1990s-2000s):随着计算机控制技术和
自动化系统的发展,水射流技术得到了进一步的发展和应用。
自动化控制系统使得水射流操作更加精确和可靠,能够实现复杂的切割、清洗和表面处理等任务。
还出现了一些新的水射流设备和技术,如水射流切割机、水射流清洗机和水射流加工中心等。
4.现代水射流技术(2010s至今):近年来,水射流技术得到
了更多领域的应用。
除了传统的切割和清洗,水射流技术还被广泛应用于喷涂、加工、模具孔洞加工、水压心脏支
架制造等领域。
高速水射流技术在航空航天、船舶建造和
冶金等行业也得到了广泛应用。
总体来说,水射流技术在不同领域的应用不断发展和演变,从最早的岩石切割到现代的多功能应用,使得水射流成为一种高效、环保的工艺技术。
随着科学技术的进步和创新的不断推动,我们可以期待水射流技术的更广泛和深入的应用。
水射流技术水射流技术是一种利用超高压水流进行物理加工的技术。
水射流技术最早应用于矿山行业中煤层开采的隧道掘进作业中。
随着技术的不断发展和完善,水射流技术的应用领域日益扩大,已经广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、模具加工、电子产品等领域。
水射流技术的原理是利用高压泵将水加压至几十兆帕以上,通过喷嘴将高压水流射出,通过喷嘴内部设计的缩颈,使水流速度瞬间达到音速以上,产生高强度、高速度的水流。
在高速水流的冲击下,可以对材料表面进行切割、雕刻、打孔等加工。
与传统机械加工方法相比,水射流技术具有以下几点优势:1. 高精度加工:水射流加工可以精确到毫米甚至亚毫米的级别,可以实现精细的雕刻、切割和孔加工。
2. 高速加工:水射流加工速度快,效率高,可以大幅提高生产效率和减少加工时间。
3. 无热影响区:水射流加工过程中不产生热量,不会造成材料的变形、变色、硬化等现象,从而保证了材料的质量和性能。
4. 可加工性强:水射流技术可以对各种材料进行加工,包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、石材、皮革等。
5. 环保无污染:与传统机械切割相比,水射流加工无需使用添加剂,不会产生废气、废水或噪音污染,符合环保标准。
水射流技术的应用领域非常广泛,下面就介绍一下水射流技术在不同行业中的应用。
1. 汽车制造行业:水射流技术可以用于汽车内饰、外观零件、发动机零件、变速箱等部件的切割和加工。
例如,利用水射流技术可以加工气囊、座椅骨架、车门框架等各种形状复杂的零件。
2. 航空航天行业:水射流技术可以用于航空器、火箭发动机、飞行器底部防热罩、燃烧室等部件的切割和加工。
因为水射流技术能够高效加工高温合金、钛合金、碳纤维等材料,可以满足航空航天行业对材料强度、轻量化、耐腐蚀等性能的要求。
3. 船舶制造行业:水射流技术可以用于船体的切割和加工,特别是用于建造大型海洋平台、海上风力发电和海洋勘探设备等。
水射流技术可以高效地切割和加工各种大型和厚度较厚的钢板,提高了船体的生产效率和质量。
水射流技术水射流技术是一种广泛应用于工业领域的先进加工技术。
它利用高速喷射的水流来切割、清洗、打磨和表面处理材料,具有精度高、环保、高效等优点,被广泛应用于金属、玻璃、陶瓷、石材等材料的加工处理中。
水射流技术最早由美国东北大学的教授Norman Franz于1950年代末开始研究探索,并于1968年获得水射流切割专利。
自那时以来,水射流技术在不断改进和演化,成为现代工业生产中一种重要的加工工艺。
水射流技术的原理是利用高压水泵将水加压到极高的压力,经过特殊设计的喷嘴以高速形式喷射出来。
喷射出的高速水流可以通过调整喷嘴的直径和压力来控制水射流的速度和强度。
在加工过程中,水射流会与待加工材料发生冲击和摩擦作用,从而实现切割、清洗和打磨等不同的加工效果。
水射流技术的加工精度非常高,可以实现微米级的切割和加工。
这得益于水射流速度快、喷头精细和不同颗粒大小的磨料的使用。
在切割方面,水射流可以实现完全无接触的加工,无需刀具接触材料表面,因此可以避免材料变形和刀具磨损等问题。
另外,水射流技术还可以在加工过程中加入磨料,进一步增强切割能力,适用于切割各种硬度的材料。
除了切割,水射流技术还可以应用于清洗。
喷射出的高速水流具有较强的冲击力和清洗能力,可以去除材料表面的污垢和附着物,达到清洁的效果。
这种清洗方式无需使用化学清洗剂,对环境无污染,因此被广泛应用于食品加工、医疗器械清洗等领域。
水射流技术还可以用于打磨和表面处理。
通过调整水射流的喷射速度和使用不同颗粒大小的磨料,可以实现对材料表面的去除、平整和抛光等加工效果。
相比传统的磨削和抛光方式,水射流技术具有无尘、无振动等优点,对材料表面的损伤较小,并且可以实现多种细致的加工效果。
水射流技术已经成为众多工业领域的重要加工工艺,例如航空航天、汽车制造、电子设备、建筑材料等。
在航空航天领域,水射流技术可以用于对复杂形状零件的切割和加工;在汽车制造中,水射流技术可以应用于车身板材的切割和表面处理;在电子设备中,水射流技术可以用于印刷电路板的切割和细致加工。
水射流技术简述作者:谌礼健指导教师:邱兵西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化国防班摘要:本文通过对高压水射流技术的简述及对其基本应用的简要介绍,阐述了这种新型技术的原理及在加工和生活中的用处,说明了新型技术正在改变着人们的生活生产,总结出由科学技术的发展人类的工业技术水平也随之迅猛发展,只有更好地学习和掌握新型科学技术,才能更好地为社会进步做出贡献。
关键词:高压水射流,切割,清洗1.前言水射流是近几十年来得以迅速发展的一项新技术,作为清洗、切割、破碎工具,水射流具有其独特的优越性。
近年来,随着大型化、智能化、专用化的高压水射流装备的迅速发展,该技术已渗透到众多应用领域:从一般机械零件、建筑物的清洗到以管道、管束、容器为主的工业清洗,从机场跑道除胶到船舶除锈,从金属、非金属板材切割到曲面仿形切割,从水力采煤到开采岩石,从喷射注浆到破碎路面,从无刀手术到水幕电影、降尘、喷泉……林林总总。
2.正文2.1水射流加工技术的概述2.1.1高压水射流的概念高压水射流是以水为工作介质,通过增压设备和特定形状的喷嘴产生高速射流束,具有极高的能级密度。
一些新型射流如脉冲射流、空化射流和磨料射流的相继出现,大大提高了其切割、剥离、破碎能力,更进一步拓宽了水射流技术的应用范围,可用于清洗、清理、切割、注水钻孔、喷雾、破碎、研磨等作业,具有清洁、无热效应、能量集中、易于控制、效率高、成本低、操作安全方便等特点,广泛应用在轻工、机械、建筑、采矿、石油、化工、核能、军工、航天、航空、汽车、铁道、船舶、海洋、冶金、市政工程以及医学等部门。
特别适宜于自然环境恶劣、工作危险等场合作业,能大大减轻劳动强度、改善劳动环境、降低和防止危险事故的发生。
所谓高压水射流,是将普通自来水通过高压泵加压到数百乃至数千大气压力,然后通过特殊的喷嘴(孔径只有1-2毫米),以极高的速度(200-500米/秒)喷出的一股能量高度集中的水流。
水射流知识点总结一、水射流的基本原理水射流是一种利用水作为驱动介质,高速出口的水流形成高压射流,通过增压泵将水加压,形成流速高于音速的射流,再通过喷嘴和加速管将高速射流喷射到工件表面进行加工的一种先进切削工艺。
1.水射流加速原理水射流系统由增压泵、高压软管、进口阀、加速管和喷嘴等组成。
增压泵将水加压至300-400MPa,使其成为流速高达1000-2000m/s的射流。
通过喷嘴和加速管将高速射流喷射到工件表面进行切割。
由于喷射出的流速非常高,因此水射流能够在短时间内将工件切割成所需要的形状。
2.水射流磨料混合原理水射流磨料切割技术是在水射流技术的基础上,通过添加磨料到高速射流中,利用磨料的抛射作用来增加水射流的切割能力。
添加磨料可以有效提高切割效率和精度,对于硬质和耐磨材料的切割效果尤为明显。
3.水射流清洗原理水射流清洗技术是利用高速水射流对工件表面进行清洗,通过高速水射流的冲刷作用,可以有效去除表面的污垢和氧化物,达到清洗和除锈的目的。
相比传统清洗方法,水射流清洗技术更加节能环保,清洗效果更好,适用于各种材料的清洗。
二、水射流的应用领域水射流技术因其高效、环保、精确、无污染等优点,在众多领域得到了广泛应用。
1.航空航天在航空航天领域,水射流技术可用于切割和清洗飞机零部件、发动机零部件等,能够实现高速、精确的切割,保证零部件的质量和精度。
2.汽车制造汽车制造领域,水射流技术可用于切割车身板、切割车轮、清洗发动机和底盘等,具有高效、精准的切割能力,可以有效提高汽车生产效率和产品质量。
3.船舶制造在船舶制造领域,水射流技术可以用于切割船体板、清洗船体表面、清理船体内部等,具有高效、环保的优点,可以有效避免对海洋环境的污染。
在矿山开采领域,水射流技术可用于切割硬岩石和煤矿等,具有高效、无污染、安全可靠等优点,可以有效提高矿山开采的效率和安全性。
5.建筑工程在建筑工程领域,水射流技术可用于切割混凝土、清洗建筑物表面、除污等,具有高效、环保、无污染等优点,可以提高施工效率和质量。
水射流原理水射流是指通过高速喷射水流来实现一定的工作效果的技术。
它是将水经过高压泵加压后,通过喷嘴形成高速射流,利用射流的冲击力和剪切力来完成各种工作。
这种技术广泛应用于清洗、切割、冷却、喷涂等领域。
一、水射流的原理水射流的原理主要基于两个基本物理现象:压力能转化为动能和冲击力。
当水经过高压泵加压后,其内部的压力增大,具有一定的动能。
当水流通过喷嘴时,由于喷嘴的形状和尺寸的改变,水流的速度会发生变化,进一步增大其动能。
这样形成的高速水射流,具有很大的冲击力和剪切力。
二、水射流的应用1. 清洗:水射流技术在清洗领域有着广泛的应用。
通过高速水射流的冲击力和剪切力,可以有效地清除各种表面附着物,如污垢、油渍、涂层等。
因此,在工业设备清洗、建筑物清洗、道路清洗等方面都可以看到水射流的身影。
2. 切割:利用水射流的高速冲击力和剪切力,可以实现对各种材料的切割。
与传统的机械切割方法相比,水射流切割不会产生热影响区,不会引起材料的变形或变质。
因此,水射流切割在一些对材料要求较高的领域有着广泛的应用,如航空航天、冶金、电子等。
3. 冷却:水射流技术可以通过喷射水流的方式,实现对物体的冷却。
通过高速喷射的水流,可以将热量迅速带走,降低物体的温度。
这种冷却方式在一些高温工艺中非常重要,如钢铁冶炼、玻璃生产等。
4. 喷涂:水射流技术可以通过喷射水流的方式,实现对物体的喷涂。
通过调节水射流的形状和喷射角度,可以将涂料均匀地喷涂在物体表面上。
这种喷涂方式在汽车喷涂、建筑涂料等领域有着广泛的应用。
三、水射流技术的优势1. 高效节能:水射流技术在工作时只需要消耗一定的能量来驱动高压泵,相比于传统的机械设备,其能效更高,能耗更低。
2. 环境友好:水射流技术不会产生有害气体或粉尘,对环境没有污染,符合环保要求。
3. 安全可靠:水射流技术在工作过程中不需要接触物体,减少了操作人员的安全风险。
4. 多功能:水射流技术可以根据不同的需求,通过调整喷嘴形状、尺寸和水流参数等来实现不同的工作效果,具有很大的灵活性和适应性。
摘要:本文介绍水射流切割的概念,加工技术起源,工作原理,技术特点以及水射流的切割设备,切割的优点,水射流在国民经济部门中发挥这项高新技术在我国现代化建设事业的应用关键词:水射流、切割,水射流技术、高压水射流1什么是水射流切割水射流切割是将超高压水射流发生器与二维数控加工平台组合而成的一种平面切割机床。
它将水流的压力提升到足够高(200MPa以上),使水流具有极大的动能,可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等,在高速水流中混合一定比例的磨料,则可以穿透几乎所有坚硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金属、合金等。
在二维数控加工平台的引导下,在材料的任意位置开始加工或结束加工,按设定的轨迹以适当的速度移动,实现任意图形的平面切割加工水射流切割的原理与特点2、水射流加工技术起源“水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力,然而,作为一项独立而完整的加工技术,高压水射流(wj)、磨料水射流(awj)的产生却是最近三十年的事,利用高压水为人们的生产服务始于十九世纪七十年代左右,用来开采金矿,剥落树皮,直到二战期飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。
直到本世纪五十年代,高压水射流切割的可能性才源于苏联,但第一项切割技术专利却在美国产生,即1968年由美国密苏里大学林学教授诺曼·弗兰兹博士获得。
在最近十多年里,水射流(wj、awj)切割技术和设备有了长足进步,其应用遍及工业生产和人们生活各个方面。
许多大学、公司和工厂竞相研究开发,新思维、新理论、新技术不断涌现,形成了一种你追我赶的势头。
目前已有3000多套水射流切割设备在数十个国家几十个行业应用,尤其是在航空航天、舰船、军工、核能等高、尖、难技术上更显优势。
已可切割500余种材料,其设备年增长率超过20%。
j)的产生却是最近三十年的事,利用高压水为人们的生产服务始于十九世纪七十年代左右,用来开采金矿,剥落树皮,直到二战期间,飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。
直到本世纪五十年代,高压水射流切割的可能性才源于苏联,但第一项切割技术专利却在美国产生,即1968年由美国密苏里大学林学教授诺曼·弗兰兹博士获得。
在最近十多年里,水射流(wj、awj)切割技术和设备有了长足进步,其应用遍及工业生产和人们生活各个方面。
许多大学、公司和工厂竞相研究开发,新思维、新理论、新技术不断涌现,形成了一种你追我赶的势头。
目前已有3000多套水射流切割设备在数十个国家几十个行业应用,尤其是在航空航天、舰船、军工、核能等高、尖、难技术上更显优势。
已可切割500余种材料,其设备年增长率水射流设备超过20%。
3工作原理超高压水刀的基本技术既简单又极为复杂。
当水被加压至很高的压力并且从特制的喷嘴小开孔(其直径为0.1mm至0.5mm)通过时, 可产生一道每秒达近千公尺(约音速的三倍)的水箭,此高速水箭可切割各种软质材料包括食品, 纸张, 纸尿片, 橡胶及泡棉,此种切割被称为纯水切割。
而当少量的砂如石榴砂被加入水射流中与其混合时, 所产生之加砂水射流, 实际上可切割任何硬质材料包括金属, 复合材料, 石材及玻璃. 超高压水刀也可使用于各种不同的工业表面处理应用如船身清洗及汽车喷漆设备清洗. 超高压水的形成关键在于高压泵。
从油泵来的低压油推动增压器的大活塞,使其往复运动,大活塞的活动方向则由换向阀自动控制。
另一方面,供水系统先对水进行净化处理,然后由水泵打出低压水,进入增压器的低压水被小活塞增压后压力升高。
由于高压水是经增压器的不断往复压缩后产生,而增压器的活塞需要换向,势必使从喷嘴发出的水射流压力是脉动的。
为获得稳定的高压水射流,需将产生的高压水进入蓄能器然后再流到喷嘴,从而达到稳定压的目的。
水压越高,水射流速度越快,对高压部份的制造要求也越严格,在各水射流厂家中,美国FLOW公司率先采用使用陶瓷制柱塞的高压增压器,可大幅度降低磨损和延长1倍以上超高压部件和水封的寿命。
经过高压所产生之高压水经由高压过流入切割刀头而直达被加工材料因此另一个关键环节是节流喷嘴。
喷嘴一般采用人造(或天然)红宝石或蓝宝石,直径通常是0.1mm至0.5mm,水流通过喷嘴后以1000m/s的速度喷出。
由于纯水切割普遍适用于切割较软的材料,针对切割硬质材料,如玻璃、石材、金属等,80年代初,发展出了一种加砂水刀。
所谓加砂水刀即在高压水中加入石榴砂或金刚砂等磨料,此时,大部份的切割工作由磨料的冲蚀和磨削作用来完成,以达到增强切割能力、加工硬质材料的目的。
因此另一个关键环节是节流喷嘴。
喷嘴一般采用人造(或天然)红宝石或蓝宝石,通常是0.1mm至0.5mm,水流通过喷嘴后以1000m/s的速度喷出。
由于纯水切割普遍适用于切割较软的材料,针对切割硬质材料,如玻璃、石材、金属等,80年代初,发展出了一种加砂水刀。
所谓加砂水刀即在高压水中加入石榴砂或金刚砂等磨料,此时,大部份的切割工作由磨料的冲蚀和磨削作用来完成,以达到增强切割能力、加工硬质材料的目的。
4 水射流技术特点水射流切割是水射流或磨料水混合物在压力达400MPa下,以速度达100m/s从直径0.1mm~0.2mm的喷嘴中射出进行的切割。
在磨料水切割时,射流从喷嘴通过小直径(约1mm)硬质合金喷管喷出,并借助于在喷管入口喷射,从专用料斗中吸入磨料粉。
水射流的动能将传给磨料颗粒,从而从被切割毛坯上去除微屑。
这时,实际上在毛坯上完全没有热和力的作用,故切口表面不变形,且无毛刺及材料的组织畸变。
当切割功率达30kW以上时,工作头可用手或机器人的夹持装置自由握住。
机器人的微处理器数控装置可在空间任意角度下实现割。
水射流装置可切割板料、精确直角、打小孔、开窄槽和完成位于很近的型面(其中包括非导热材料)。
切口可从制件表面的任意点开始。
切口宽度较小(在水切割时为0.1mm~0.3mm,在磨料水切割时为1mm~1.5mm),从而可保证节约材料,降低能耗。
工艺过程具有柔性的生态洁净的特点,通常可用于完成要求快速重调设备的单件订货。
各种方法切割板料的评定结果列于表1(根据Flow公司的数据)。
表1 各种切割方法的比例主要工艺参数是生产率或切割速度V。
对大多数水射流装置:V=0.001m/min~12m/min,切割精度±0.1mm。
表2列举出了Flow公司关于磨料水切割各种材料的速度与毛坯厚度有关的数据。
表3中列出了Ingersoll-Rand公司(德国)关于水射流切割速度的数据。
表2 不同毛坯厚度的切割速度注:工作压力350MPa;磨料供给量680g/min;磨料为80号粒度花岗岩。
表3 Ingersoll-Rand公司采用的切割速度由于采用现代计算机装备水射流切割装置,可利用大量数据库优化切割过程(其中包括实时优化),和解决裁料的优化任务,故本法的工艺性可显著扩大。
水射流切割技术较之激光、等离子、线切割等传统的切割方式它确实有着显著的优势:*切割品质优异水射流是一种冷加工方式,…水刀‟不磨损且半径很小,能加工具有锐边轮廓的小圆弧。
加工本身无热量产生且加工力小,加工表面不会出现热影响区,自然切口处材料的组织结构不会发生变化,也几乎不存在热和机械的应力与应变,切割缝隙(纯水切割之切口约为0.1mm 至1.1mm,砂水混流切割之切口约为 0.8mm至1.8mm。
随着砂刀管的直径扩口,其切口也就愈大)及切割斜边都很小(大部份所看到好的切割品质之单侧斜边为0.076mm至 0.102mm之间),无需二次加工,无裂痕*几乎没有材料的限制无论是金属类如普通钢板、不锈钢、铜、钛、铝合金等,或是非金属类如石材、陶瓷、玻璃、橡塑、纸张及复合材料,皆可适用。
*节省成本水切割所产生横向及纵向的作用力极小,不会产生热效应或变形或细微的裂缝,不需二次加工,既可钻孔亦可切割,降低了切割时间及制造成*清洁环保无污染在切割过程中不产生弧光、灰尘及有毒气体,操作环境整洁,符合严格的环保要求5、高压清洗机磨料水射流切割设备使用高压清洗机进行水切割是指将水增至到高压状态,然后通过节流小孔,让水压的热能转化成射流动能,最后采用这种高速密集的水射流来进行切割施工。
磨料水射流切割就是再往水射流中加入磨料粒子,经混合管形成磨料射流进行切割。
那么,高压清洗机磨料水射流切割设备的组成都包括哪些呢?简单地概括起来包括这样几部分,它们分别是:(一)供水装置。
就是将水质软化,这是切割作业时必备的条件,没有供水装置,要达到切割的目的那简直就是空想,也是根本不可能实现的愿望,因此,供水装置势必不可缺的。
(二)增压装置。
增压装置是设备的重要构成部件,其核心是增压器。
增压器能够使水到达可以正常工作的水压,确保切割任务的按时完成,因此,这一构件也是非常重要的。
(三)高压水路装置。
增压系统和切割头装置是由高压水路连接的。
在具体施工时,要采用超高压钢管和旋转接头,钢管要有挠钩性,各类接头要耐用、可靠、灵活,除此之外,旋转接头要有多种旋向型式和一定的工作寿命,才能保证切割工作的正常运行。
(四)磨料供给装置。
这一装置包括料仓、磨料、流量和输送管。
(五)切割头装置。
切割头装置包括——高压水开关阀和宝石喷嘴、水磨料混合室和混合管等部件。
(六)运动控制装置。
现如今的切割设备都是由微机控制或由工业机器人操作,可实行五轴联动。
由此看来,高压水射流切割是一种高精度的切割工艺方法,必须由高精度的切割设备来充分配合才能满足工作的要求。
(七)接收装置。
切工件和割头的处于接收装置的上方,接收装置就是用来收集切割剩余射流。
具有消能、降噪、防溅和安全等功能。
如下是一个高压水射流设备的图片。
6、水射流优点及分类水射流技术之所以能得到这样高速的发展,主要是这种技术与其他加工方法相比具有一系列优点。
一是工作介质成本低廉。
水射流工作介质是水,不仅易取而且成本低廉。
如果用于切割加工,由于喷嘴小(直径一般在0.5毫米以下),用水量很少,而且对水一般无污染。
二是切割时切口窄且整齐。
用水射流切割物料时,水射流对切割物的作用力集中在射流喷射方向上,其横向分力很小。
因此。
切口窄而整齐,可以对物料进行精密切割和成形加工三是工作机件易于实现自动控制。
由于水射流机构具有喷头体积小、后坐力小、移动方便,便于实现光控、数控或机械手控制。
利用机械手可以在人不能靠近的危险环境下工作。
如拆除废核反应堆的混凝土掩体和清洗有毒、易爆的容器等。
四是能降温、除尘和延长截齿寿命。
水射流用在煤矿采掘机上,除参与切割提高采掘能力外,还可以冷却和润滑截齿,减少磨损,提高截齿寿命。
同时,还能降低采掘工作面的粉尘,实现无火花切割,从而为煤矿采掘工作提供一个安全、卫生的环境。
五是体积小。
水射流整套装置体积小,方便运输、安装和拆卸。