磨料水射流技术分类

前混合磨料水射流喷丸强化技术摘要：近年来，前混磨料射流得到了发展。

前混磨料射流是将磨料和水在高压水管路中均匀混合成磨料浆水，然后由磨料喷嘴喷出形成磨料射流，其速度比水射流高75%左右。

因此，预混磨料射流中的磨料动能高，从而达到高效、优质、无污染的喷丸效果。

关键词：喷丸强化技术。

水射流。

供料方式。

针对前混合磨料水射流喷丸强化技术的工作原理及其供料系统,比较出前混合磨料水射流与后混合磨料水射流喷丸技术之间的差异,从而确定了采用该技术的优越性。

一、前混合水射流强化技术的特点传统的喷丸强化工艺因其具有提高金属零构件抗疲劳断裂和抗应力腐蚀断裂能力而得到了广泛的应用,但是还存在以下不足:（1）由于零构件的凹槽部位和粒不能有效撞击,易产生喷丸死角,造成无法实施强化或喷丸强度不足;（2）喷丸强化表面粗糙度达不到要求;（3）气动高强度喷丸效率低,不能达到节省能源的目的;（4）不能达到环保的要求。

与传统喷丸强化工艺相比,高压水射流喷丸强化技术具有以下特点:1）能对存在狭窄部位、深凹槽部位的零件表面以及复杂结构零构件、微小零件表面等进行无死角喷丸强化;2）通过调整射流压力能对不同硬度的材料进行大面积喷丸强化,具有广谱性,尤其适用于超高硬度、超脆材料零构件的表面喷丸改性;3）喷丸表面粗糙度值变化很小,可减少应力集中现象,提高强化增益效果;4）对喷丸装置抗压性要求较低,有利于降低生产和维护成本;5）喷丸表面温度变化较小,不会改变材料的物理性质和化学性质;6）喷头体积小,移动方便,易于实现光控、数控及机械手控制,提高喷丸强化质量;7）整套工装体积不大,可以装在机动车上进行远距离操作和外场作业;8）强化过程中不会产生有害气体及粉尘,有利于环境保护和操作者的健康绿色喷丸强化。

二、前混合水射流强化机理前混合磨料水射流喷丸强化技术是将混合磨料技术引入到喷丸领域,以实现优质、高效、节能、安全、环保的湿式绿色喷丸强化新工艺。

高压水射流喷丸强化机理就是将携带巨大能量的高压水射流以某种特定的方式高速喷射到金属零构件表面上,使零构件表层材料在再结晶温度下产生塑性形变(冷作硬化层),呈现理想的组织结构(组织强化)和残余应力分布(应力强化),从而达到提高零构件周期疲劳强度的目的。

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。

一、磨料射流的分类磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后，高速运动的磨料所形成的射流。

磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。

磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水，也可以无载体，如抛丸机中的机械磨料射流。

根据射流动力的不同，磨料射流可以分为空气磨料射流、液体磨料射流、气液磨料射流和机械磨料射流四种。

我们把四种磨料射流的特点归纳如下。

磨料射流的特点四种射流动力体现在三类射流设备中，即喷砂机、高压水清理机和抛丸机。

因此，除以上的分类外，目前各生产厂家还以产品即射流设备按照喷砂机、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分的功能及用途高速运动的磨粒来完成加工的，因为，磨料射流具有微微量切削加工和无力和特点，因此，磨料射流具有以下的一般加工功能。

的清理化皮、残盐、残油等；件的氧化皮、型砂等；密铸件的氧化皮、型砂等；残留物、微毛刺等；皮、焊渣等；型钢)的氧化皮、锈蚀层等；的脱模剂、沉积物等；的烧结残留物；飞边；物体表面的放射性元素；桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物；机场跑道的橡胶附着层；火车车厢；各种管道和容器罐；旧机件的油污、附着物等；集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等；瓷器上错误的烧结层；装饰表面的划伤…….2 ．工件表面涂覆前的前处理喷漆、烤漆前；喷塑前；金属喷涂前；镀锌、铬、镍前；氧化处理前；探伤前……的物理机械性能面粗糙度；为压应力；滑状态；动噪音；擦系数……的光饰加工面的抛光；反射表面；的抛光……射流的中应用最广泛的产品，喷砂机一般分为干喷砂机两大类，干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。

喷砂机入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。

2. 工作原理吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷*内形成的负压，将磨料通过输砂管吸入喷*并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的加工目。

在吸入式干喷砂机中，压缩空气既是供二、压入式干喷砂机1．一般组成一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。

⽔射流切割技术的发展及应⽤论⽂题⽬：⽔射流切割技术的发展及应⽤学⽣姓名：学⽣学号：专业班级：机械设计制造及其⾃动化学院名称：信息⼯程学院指导⽼师：⽔射流切割技术的发展及应⽤摘要:磨料⽔射流切割技术是近 20 年来发展起来的新技术和新⼯艺,其发展相当迅速。

⽂章阐述了⾼压⽔射流加⼯技术的起源、切割机理及其分类，以及磨料⽔射流切削加⼯的优越性和其在⼯业中的应⽤。

关键词：⾼压⽔射流切割机理⼀、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，其设备年增长率超过20%。

2、我国⽔射流技术发展概述随着我国经济的迅猛发展,各⾏各业对切割技术的需求越来越⼤,对切割质量的要求也越来越⾼.激光束、电⼦束、等离⼦体和⽔射流等都已成为新型的切割加⼯⽅法。

其中激光束、电⼦束和等离⼦体都属于热切割加⼯,⽽⽔射流是唯⼀的冷切割加⼯技术。

⽔射流不仅可以切割各类⾦属、⾮⾦属、塑性或脆性硬材料,⽽且⼯艺简单, ⼯件材料的物理、机械性能不会破坏。

在各种新材料与复合材料相继涌现的当今时代,⽔射流的冷切割性能是⽆与伦⽐的。

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。

磨料水射流切割机理及质量提升方法研究摘要：磨料水射流具备极强的切割技术能力，可基本实现对大多数难切削原料的分割，但射流切割后的元件通常出现拖尾、切口锥度等品质缺憾，限制了该技术应用范围的进一步扩大和蓬勃发展。

本文内容专门研究了切割的形成机理及主要特质，明确提出了多种不同可明显改善切割品质的切割方式。

期望能为相关从业者提供一些参考。

关键词：水射流切割机理;磨料水射流;加工质量引言通过几十年的不断发展，水射流技术已经发展到不同的应用领域，逐步形成了独具特色的技术体系。

根据射流压力，水射流可分为低压水射流、高压水射流和超高压水射流三种类型：低压水射流一般指压力小于10MPa的水射流，一般用于家庭清洁、煤矿开采等，并主要由低压往复泵或离心泵产生；高压水射流一般指压力在10MPa至100MPa之间的水射流，它通常用于工业清洗、采矿、破碎和切割软材料，主要由往复式高压泵产生；超高压水射流一般指压力大于100MPa 的水射流，一般用于工业切削或其他机械加工，主要由增压器或超高压往复泵产生。

水射流的应用从低压开始，逐渐扩展到超高压，当然这也取决于科学技术的发展水平。

1.磨料水射流切割机理近年来，由于对设备的需求相对较低，设备较为友好，加工能力较高，磨料混合后水射流在工业加工制造领域得到了广泛应用。

一般来说，磨料混合后水射流处理系统主要由增压装置、供砂装置、喷射装置、传动装置和冷却器等模块组成。

增压装置是磨料水射流处理系统的“核心”，为磨料射流提供初始能量。

通过增压装置将水增压至高压甚至超高压，其增压能力的大小直接影响磨料水的性能和加工效率。

增压装置的主要部分由一个增压比为10:1至20:1的增压器组成，可将水压增加至400MPa，甚至高达700MPa。

传动机构是磨料射流加工系统的“脚”，为加工各种形状零件的磨料射流提供传动支持。

传动装置按照系统设计方案进行具体的后处理工作.传动精度、定位精度和分辨率尺寸是影响射流研磨水加工质量的重要因素之一，是实现加工精度的关键。

郑州中天建筑节能有限公司新型中天自激荡磨料脉冲水射流冷切割，水切割，冷态切割，安全切割，危爆切割，管道切割，危险水切割，立式水切割，小型水切割，自激荡水刀，便携水切割，三维水切割，四维水切割，三轴水切割，四轴水切割，自激荡水刀切割机自激振荡磨料射流是在自激振荡脉冲射流和混合磨料射流基础上，提出的新型射流。

为此，对自激振荡磨料射流喷嘴的结构和工作原理，分析了脉冲频率和幅值等参数对磨粒加速效果的影响。

根据初步研究表明，磨粒速度受脉冲频率和幅度影响很大，磨粒速度可超过前混合磨料射流中磨粒的速度，最大钻孔速度比前混合磨料射流提高41%。

这一成果有望用于坚硬物料的切割和特种加工、石油钻井、大洋采矿、难采矿体的开采、坚硬岩石巷道（遂道）掘进、表面清洗等领域。

从本世纪60年代开始，各国专家对脉冲水射流进行了大量的理论探讨和试验研究，现已广泛应用于石油钻井、表面清洗等场合。

脉冲水射流分阻断式、挤压冲击式和激励式三种类型，其中自激振荡脉冲射流最有发展前途。

自激振荡脉冲射流是利用射流的不稳定流动特性，通过调整连续水射流的流动参数和结构参数，对射流的涡量扰动进行闭环反馈和放大，将连续射流改变为压力脉动的冲击式射流，射流作用在靶体材料上的力为按一定频率周期性变化的高频冲击载荷。

试验和现场应用证明，这种冲击力是连续水射流滞止压力的(1.5～2.5)倍，大大地提高了对靶体材料的冲蚀破坏作用。

80年代后期，我国石油工业中采用自激振荡脉冲射流喷嘴的牙轮钻头，在相同条件下可提高油井钻速(15～50)%，提高钻头进尺(10～15)%，每只喷嘴节省直接钻井成本为(1.40～2.5)万元。

80年代出现了磨料射流，磨料射流对靶体材料的冲蚀和切割性能大幅度提高，其中前混合磨料射流的切割效果尤为显著，系统压力可降低两个数量级。

自激振荡磨料射流（自激振荡脉冲射流和混合磨料射流相结合）的研究成果：射流中磨粒的最大速度提高了2.5倍，卷吸能力提高1倍，磨料粒子能够进入射流束中心，与连续磨料射流相比切割速度提高2倍，大大地提高了射流的工作能力。

磨料水射流的原理
磨料水射流是一种利用水流带动磨料颗粒进行高速喷射来加工材料的方法。

其原理如下：
1. 水泵供水：通过水泵将水从水源中抽取出来，然后送至磨料喷射系统中。

2. 磨料供给：磨料颗粒通常被存放在一个磨料仓中，通过给料装置将磨料颗粒送入水射流系统。

3. 压力增加：水从水泵进入磨料喷射系统后，经过多级增压泵逐步增加压力，通常可以达到几千巴的高压。

4. 水射流形成：压力增加后的高速水流通过喷嘴射出，形成一个高速的水射流。

5. 磨料混合：磨料颗粒通过给料装置进入喷嘴，在高速水流的冲击下与水流混合，形成磨料水射流。

6. 磨削作用：高速水射流中的磨料颗粒对被加工材料表面产生冲击和磨削作用，从而去除材料表面的粗糙层或者实现特定的加工目的。

总的来说，磨料水射流原理是利用高速水流带动磨料颗粒的冲击力和磨削作用，实现对材料的加工和处理。

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。

几种磨料水射流系统及其应用效果韦　颖 长沙矿山研究院摘　要　介绍了几种已研制成功的前混及后混式磨料水射流切割及除锈系统,并对这些系统在实际生产中应用存在的有关技术及经济问题进行了分析。

关键词　高压水射流　磨料　切割　除锈1　磨料水射流切割用高压水射流切割各种金属及非金属材料,具有切割能力强、切缝窄、切口质量好、工件不变形、易切割各种复杂形状的工件等优点,在高压水射流中加入固体磨料粒,就形成了切割能力比纯水射流更强的磨料水射流。

长沙矿山研究院研制成功并已用于生产实践的磨料水射流切割机有以下两种类型。

111　后混式磨料水射流切割机后混式磨料水射流切割机系统工作原理如图1所示。

图1　后混式切割机工作原理图1—砂桶;2—储能器;3—增压器;4—低压水泵;5—油泵;6—工作台;7—喷头;8—磨料流量调节阀11111　主要技术参数A 型　射流压力:～600M Pa喷嘴直径:012～013mm主电机功率:90k WB 型　射流压力:～400M Pa喷嘴直径:012～013mm主电机功率:45k W C 型　射流压力:～380M Pa喷嘴直径:012～013mm主电机功率:30k W11112　应用效果飞机制造业利用磨料水射流切割制造飞机零件的各种材料。

例如对碳纤维复合材料、玻璃钢、不锈钢、钛合金切割等,且零件的切口质量比其他任何一种加工方法更为优越。

机械制造业利用磨料水射流切割各种材料及机械零部件解剖分析。

例如,用于石油钻头的解剖分析,由于高压水射流切割属冷切割,不会烧伤切口,无热影响,因此有利于准确的金相分析。

建材业利用磨料水射流切割装饰性的建筑材料。

例如,切割各种复杂形状的大理石或花岗岩(拼花),由于是点切割,曲线形状容易切割成形,而且能够节约材料。

11113　问题讨论高压水射流(或磨料水射流)切割与传统切割方法相比,具有很多独特的优点。

虽然设备投资较高,磨料水射流切割又比纯水射流切割所需费用大,但在很多场合下仍可取得较好的综合经济效益。

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。