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影響切割的因素
來源: 時間:2022-01-28 瀏覽:19546
射流基本參數決定了射流對材料的破壞能力,而射流壓力和噴嘴直徑又決定了其他射流基本參數

1. 壓力、速度、噴嘴直徑

      射流基本參數決定了射流對材料的破壞能力,而射流壓力和噴嘴直徑又決定了其他射流基本參數。因而,研究射流基本參數對射流性能的影響主要是研究射流壓力和噴嘴直徑與射流性能參數的關系,在不同射流壓力下對不同物體特性的材料進行切割試驗,切割速度隨著射流壓力的增加呈拋物線增加。另外,在噴嘴直徑不變的條件下,改變射流壓力,可以發(fā)現切割深度也隨著射流壓力的增加而增加。

      切割速度和切割深度隨射流壓力的增加而增加,是由于隨著射流壓力的增加,射流流速變大,射流作用與材料的沖擊力增加,因而材料的破壞失效速度(切割速度)和破壞程度(切割深度和面積)增加。試驗還發(fā)現,壓力的增加明顯地提高了切縫端面的質量。在同等壓力條件下,對比直徑0.1mm0.4mm噴嘴加工的材料切縫質量還發(fā)現,隨著噴嘴直徑的增加,切縫變寬,切屑粒徑變大,切縫質量也明顯變差。

      雖然射流壓力和噴嘴直徑的增加均使射流功率增加,但其帶來的作用效果確迥然不同。前者使切割速度和切割深度增加,后者只是使材料破碎量增加,而切割速度和切割深度卻下降,因此當射流用于切割作業(yè)是,提供射流壓力是提高作業(yè)效率的有效途徑。但就射流清洗、除銹、剝層類作業(yè)而言,由于幾乎不考慮切割深度因素,更重要的射流作用面積因素,因而在射流壓力達到清洗要求的情況下,增加噴嘴直徑對提高作業(yè)速度則更為有效。

2.靶距

    研究靶距對射流切割速度的影響表明,每增加一點靶距,切割速度“起初保持不變,然后則按照近線性關系減少。在切割速度不變的情況下,靶距取決于射流壓力和噴嘴直徑。對于比較大的噴嘴直徑,獲得最大切割速度的靶距范圍較大,而隨著射流壓力的增加,對應最大切割速度的靶距范圍變小。

    對于切割速度u和靶距l的關系研究還發(fā)現,切縫寬度、形狀和切縫質量受靶距影響很大,實驗得出了靶距對上述參數的影響結果。切割寬度隨靶距的增加而增加,這種現象,較低壓力射流比較高壓力射流出現的要快,在高壓射流作業(yè)中,射流結構形成了切縫形狀和寬度變化。在噴嘴鄰近區(qū)射流沒有發(fā)散,射流與材料相互作用,從軸向和徑向破壞材料,結果長產生了底邊為長邊的梯形切縫,并在地面出現剝層,隨著八局的增加,切縫端面錐度較小,直到保持不會,結果形成光滑邊緣的矩形切縫,由于射流的擴展沒隨著靶距的進一步增加,射流對材料作用于地面面積怎增加,是我有隨著靶距的進一步增加,

3.材料性能

    被加工材料的力學性能既是影響射流作業(yè)速度的主要因素,也是 確定作業(yè)射流壓力及功率參數的決定因素。雖然在射流作用過程中,材料的抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、沖擊韌度、彈性模量及硬度等參數指標均對切割速度有影響,但通過對試驗結果及材料破壞過程分析,受射流作用的材料從表面裂紋的初生、擴展直至使微觀粒子從大塊材 料上分離的先期裂縫的擴展,均出現在拉伸應力作用時。也就是說,材 料的抗拉強度對切割工藝影響很大。因此,當采用高壓射流作為加工工具時, 般推薦以抗拉強度作為材料可加工性的主要判據。對抗拉強度自 55MPa 540MPa 的不同材料進行切割試驗。厚度增加而減小。


4.磨料及其粒徑與流量

    磨料材料及其粒徑 d. 對糜料射流切割效率有很大影響。 圖 15 12所示為采用石榴石和碳化硅磨料切割結構鋼板材的最大深度,試驗工況為 p= 240MPa u = 33mm/s dn =O. 63mm。增加磨料流量會增加在靶件上的沖擊次數,因而增加切割深度或 切割速度。 但同時隨著磨料流量增大,擁擠的磨料顆粒將導致磨粒之間產生干涉,而使得沖擊的有效次數下降。 通常存在一個最佳承載量, 磨料流量較低時,切割深度與磨料流量呈線形關系,隨著磨料流掀的升高,切割深度反而下降

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