磨料水射流加工技术

邵飞等　磨料水射流抛光技术及其发展磨料水射流抛光技术及其发展邵飞,刘洪军,马颖(兰州理工大学有色金属新材料重点实验室,甘肃兰州730050) [摘　要]　磨料水射流抛光技术是应用于表面抛光加工的新技术。

利用含有细小磨料粒子的抛光液在高压作用下,与工件表面发生冲击、冲蚀而微去除材料,以达到抛光目的。

论述了磨料水射流抛光技术的基本原理和特点,以及影响抛光效果的主要工艺参数,并对其发展趋势进行了展望。

[关键词]　磨料水射流;表面抛光;磨料;工艺参数[中图分类号]TG175;TP69 [文献标识码]A [文章编号]1001-3660(2007)03-0064-03Polish i n g Techn i ques and D evelop m en t of Abra si ve W a ter JetSHAO F ei,L I U H ong 2jun,M A Ying(Key lab .of Advanced Non 2ferr ousMaterials,Lanzhou University of Science and Technol ogy,Lanzhou 730050,China )[Abstract]　Polishing technique of abrasive water jet (AWJ )is an advance p r ocess which can be app lied t o sur 2face polishing .It makes use of high p ressure liquid which has tiny abrasive t o for m an effect of i m pact and er osi on on work 2p iece for polishing pur pose .The postulate and s pecialty of AWJ were summarized .The mostly technique para meters were illum inated .The tenydency of AWJ was vie wed .[Key words]　Abrasive water jet;Surface polishing;Abrasive;Pr ogress para meter0　引　言[收稿日期]2006-11-31[作者简介]邵飞(1976-),男,江苏宜兴人,在读硕士,主要从事S LA 原型表面处理的相关技术研究。

高压水射流加工技术在陶瓷切割中的应用研究引言：陶瓷切割是一项具有挑战性的任务，传统的切割方法往往会导致陶瓷材料的破损和损坏。

然而，高压水射流加工技术作为一种创新的工艺手段，具有非常广泛的应用潜力。

本文将研究高压水射流加工技术在陶瓷切割领域的应用。

一、高压水射流加工技术的基本原理高压水射流加工技术利用高压水射流对陶瓷材料进行切割。

该技术的基本原理是在高速流体动能的作用下，将陶瓷材料撞击并切割，从而达到切割目的。

高压水射流的优势在于其切割过程无热变形、无化学反应以及对环境无污染。

此外，通过调整水射流的压力和速度，可以实现对陶瓷材料的精确控制切割。

二、高压水射流加工技术在陶瓷切割中的应用研究1. 切割效果的研究研究表明，高压水射流加工技术对于陶瓷的切割效果非常显著。

射流的高速冲击力可以有效地穿透陶瓷材料，实现快速而准确的切割。

与传统方法相比，高压水射流加工技术能够实现更加平整的切割边缘，并且减少陶瓷材料的损伤和破损。

2. 工艺参数的优化研究高压水射流切割的效果与工艺参数密切相关，因此优化工艺参数对于提高切割质量至关重要。

研究者通过调整水射流的压力、速度和角度等参数，找到了最佳的切割条件。

一些研究发现，采用较高的射流压力和速度可以提高陶瓷切割的效率和质量。

3. 表面质量的改善研究高压水射流技术切割陶瓷时会引起一定的表面损伤。

为了改善陶瓷切割的表面质量，研究人员尝试使用添加剂和改变射流参数等方法。

实验证明，添加剂（如磨料）可以使切割表面更加光滑，同时还能提高切割速度。

此外，优化射流参数，如减小射流角度和增加射流速度，也可以提高陶瓷切割表面的质量。

4. 加工效率的研究高压水射流技术以其高效的切割速度受到广泛关注。

研究人员通过改变射流参数，发现射流速度和压力的增加可以显著提高切割效率。

此外，还可以通过增加喷嘴数量和改变其排列方式等方式来进一步提高加工效率。

三、高压水射流加工技术在陶瓷切割中的优势和局限性高压水射流加工技术在陶瓷切割中具有以下优势：1. 高效性：高压水射流切割速度快，能够在短时间内完成切割任务。

水射流切削加工原理及其应用——先进制造技术概论学习报告姓名：王升勇班级：10机制一班学号：105302129摘要：水射流虽是很细的喷流，但是，单位面积上的加工能量却是极大的，在水射流中加入相应的磨料，形成水喷砂流，则喷砂切削碎岩的实用性就更强了。

关键词：高压水射流磨料加工原理：利用高压水射流技术加工各种金属和非金属材料的基本原理，冲击切削工件。

工艺特点：可以加工很薄很软的金属和非金属材料，不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。

水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。

概述：一、技术及其比较1、超高压水射流技术利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250-400Mpa压力，然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为800-1000m/s的高速射流，俗称其为水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材料。

如果再在水箭中加入适量的磨料则几乎可以用来切割所有的软硬材料。

调整水射流的压力和流量，可以用其清洗各种物体，如除胶、除漆、除锈等，我们还可以利用超高压技术进行高压灭菌、食品保鲜等许多对人类有益的工作。

超高压水切割的特点可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制）；切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。

水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。

2、水切割与激光切割比较激光切割设备的投资较大，目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；另外对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。

目前人们对大功率激光发生器的研究，就是力图解决厚钢板的切割，但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。

图7避免打磨过渡表面气孔等缺陷。

②根据《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》RCCM2000版+2002补遗J册要求对于换料水箱所有对接焊口焊后均需进行100%液体渗透和射线检验，任何裂未熔合、蜂窝状缺陷、未焊透或咬边，任何长度大于或e/3两值中较小者的气孔（e：壁厚），都应拒收，于管壁薄，稍微大一点的缺陷都有可能超标。

③经过后期的射线检验，5号机换料水箱的一次检验合格率由刚开始的83%到最后的96.5%，表4为工艺方法使用前和使用后透视对比。

表4工艺方法使用前和使用后透视结果对比类型未熔气孔夹渣合计/总数使用前使用后231241126/1455/1456结论从射线检验的结果表明，所采用的焊接工艺方法是可行的，焊接一次合格率从起初的83%到96.5%满足合同要焊接质量优良，变形量小，得到了广核业主的一致好同时也为广东火电在核电建设中创下了良好的口碑。

参考文献:[1]压水堆核岛机械设备设计和建造规则.RCCM2000图6焊接顺序焊接示意图图1磨料水射流设备的示意图[6]通过增压系统，可将水压提高至700MPa，甚至以上。

高压水通过水路系统进入喷头，主要在真空卷吸作用下，磨料与高压水在喷头内的混合腔内混合后，从仅有数十微米到几毫米的混合喷嘴中喷出，其速度可以达到音速的两、三倍。

根据动能方程（式1），动能与速度的平方成正比，因此磨料水射流具有极高的动能。

（其中E磨料-磨料的动能的质量（kg）；P-压力（Pa）；ρ（m/s2）；Q-流量（m3/s）。

遇到陶瓷靶材后，巨大的磨料水射流的动能造成陶瓷磨料水射流切割陶瓷基复合材料的研究报道较少，磨料水射流是否适用于加工陶瓷基复合材料仍没有定论。

这也限制了使用磨料水射流加工陶瓷基复合材料。

参考文献:[1]CARTER C B,NORTON M G.Ceramic materials:engineering [M].New York:Springer,2013.[2]KRENKEL W.Ceramic matrix composites:fiber reinforced ceramics and their applications [M].Darmstadt John Wiley [3]LOW I -M.Advances in ceramic matrix composites Cambridge:Woodhead Publishing,2014.[4]FOLKES J.Waterjet —An innovative tool for manufacturing （a ）磨料水射流喷射方向平行于复合材料内的纤维轴线时，材料钻孔出口处的形貌（b ）磨料水射流喷射方向垂直于复合材料内的纤维轴线时，材料钻孔内的形貌图2。

高压水射流技术高压水射流技术是一种应用广泛的高精度、高效率的机械加工方法。

该技术利用高压水射流对工件进行切割、清洗、冲击等操作，可广泛应用于金属加工、矿山开采、建筑工程、环境保护等领域。

高压水射流技术的原理是利用泵体将水加压至特定压力，再通过喷嘴将水强力喷射出来。

水在高速流动过程中，因其动能和压力的共同作用，可以实现对各类物体的切割、清洗和冲击。

高压水射流技术具有以下几个特点。

首先，高压水射流技术是一种非接触式加工方法，不会对工件表面造成机械损伤。

传统的机械加工方法往往需要使用刀具或磨料来对工件进行加工，容易导致工件表面出现划痕、凹凸不平等问题。

而高压水射流技术利用高速流动的水流对工件进行处理，不会对工件表面造成机械损伤，保证了工件的平整度和光洁度。

其次，高压水射流技术具有较高的加工效率。

高压水射流在喷射出来的瞬间具有极高的冲击力，可以迅速切割各类材料。

与传统的机械加工方法相比，高压水射流技术的加工速度更快，能够大幅提高生产效率。

同时，高压水射流技术可以实现对复杂曲面的加工，减少了传统加工方法所需要的模具制造工序，降低了生产成本。

再次，高压水射流技术的加工质量较高。

高压水射流技术可以实现对细微部位的加工，精度高，加工质量极佳。

例如在汽车零部件加工中，高压水射流可以将工件切割成各种形状，而不损坏工件的材料特性和性能。

此外，高压水射流技术对环境友好。

与传统的机械加工方法相比，高压水射流技术不需要使用油润滑剂或冷却液等化学物质，减少了对环境的污染。

同时，高压水射流技术能够将切割产生的废料清洗出来，实现废料的回收利用。

高压水射流技术在各个领域都得到了广泛应用。

在金属加工领域，高压水射流技术可以将钢铁、铝合金等材料进行切割、冲孔等操作。

在矿山开采领域，高压水射流技术可以清理矿石表面，提高矿石的回收率。

在建筑工程领域，高压水射流技术可以对建筑物外墙进行清洗，去除污渍和附着物。

在环境保护领域，高压水射流技术可以用于清洗污水管道、疏通下水道等操作。