弹药表面喷砂除锈理论与试验研究

目的进一步推进我军弹药维修工作,完善弹药表面除锈工艺。方法综合分析多种除锈方法 ,确定弹药表面除锈新作业方式,确定弹药表面喷砂除锈应使用的磨料类型和喷枪倾角,以85加弹丸除锈为例,对喷砂除锈时弹药基体温度进行理论计算和试验测量,对比分析内装含能材料的热感度确定安全性。结果温度最大理论升值为6.35℃,试验测量平均值为3.72℃,远低于内装含能材料热感度。结论利用喷砂技术进行弹药表面除锈可确保作业安全,有效提高作业效率。     

钢渣作船体喷砂除锈磨料的可行性研究

随着船舶工业的发展,船体除锈技术越来越受到重视.喷砂除锈是当今世界上修船用得最为普遍的船体除锈工艺,为了达到一定的除锈质量与标准,要求选用合适的除锈磨料.从钢渣的来源、含尘量、游离SiO2含量、粒度、棱角、硬度、除锈效果、价格等方面探讨了在船体喷砂除锈中采用钢渣磨料的可行性,发现铜渣磨料具有良好的综合效益和广阔的应用前景.     

高压水射流技术在弹药表面除油中的应用

弹药在使用、修理和报废处理前,必须清除外表面所涂油层。介绍了目前我军弹药涂油的种类及相关参数,通过分析现行传统弹药除油方法的缺点和不足,从提高除油效率和质量以及安全环保角度考虑,提出利用高压水射流去除弹药外表面涂油层的新工艺。根据弹药内部装填有炸药、火药等易燃易爆品的特点,分析了高压水射流相关参数确定的制约因素、除油系统的组成和利用高压水射流技术进行弹药除油的优点。     

在役油罐内壁除锈喷嘴外流场数值模拟

针对在役单层油罐改造成双层罐的除锈问题,选用磨料水射流喷嘴为研究对象,使用计算流体力学方法,进行了混合磨料水射流对油罐内壁除锈效果的数值模拟。以射流打击靶面的最大剪切力和冲蚀磨损率作为评价指标,研究结果表明:前混合磨料水射流达到相同的除锈效果相较于后混合磨料水射流所需的射流压力更低,射流入射压力为20 MPa时,除锈效果较理想且具有较好的经济性;剪切力在靶面上存在一个核心作用区,最大剪切力位置不在靶面中心处;冲蚀磨损率随磨料的体积浓度、磨料粒径、磨料密度的增大而增大,而最大壁面剪切力不随其增大而变化。     

钢铁表面喷砂除锈技术的探索

钢铁表面喷砂除锈技术,是指运用一定规格尺寸的磨料(石英砂、河砂、铁砂、铁丸等),在一定的空气压力下,喷射到钢铁表面,利用磨料本身的硬度、冲击韧性和棱角,将钢铁表面的铁锈除去的一种腐蚀防护施工方法。这种方法比起其它的除锈方式,诸如化学除锈、手工除锈、动力工具除锈等方法来看,有比较明显的优点,它的除锈质量高,表面粗糙度好,对于大件设备具有较高的除锈工作效率。但它也有缺点,即大量粉尘污染环境,严重危害操作人员的健康。然而,在实际工作中,特别是在许多重要的腐蚀防护施工中,对钢铁表面除锈质量要求较高、有的规定要达到化工部颁布一级或二级标准,显然只有使用喷砂除锈才能达到要求。所以,即使喷砂除锈存     

磨料射流加工技术的发展与研究现状

与其他加工技术相比,磨料射流因具有无热损伤、高柔性、材料适用性强等特点,一直是国内外学者研究的热点。近年来,磨料射流被广泛用在微切割、微流道制备、表面抛光等领域,其发展趋势已经由宏观尺度向微观尺度转变,由粗加工向精加工转变。从射流的本质或根源来看,传统技术主要分为(磨料)水射流、浆体射流和磨料气射流。首先对上述各射流技术的发展背景、工作原理进行了综述。此外,还介绍了最近出现的多相射流和高压浆体射流等新技术。面对复杂的应用需求,如何挑选出合适的射流技术是一个难题。鉴于此,对各磨料射流技术的射流速度、工作压力、射流束直径、侵蚀轮廓和加工机理进行了深入分析和比较。最后对各磨料射流技术在微流道制备和表面光整加工等领域的应用情况以及存在的问题进行了论述,并详述了多相射流和浆体射流在表面抛光方面的优缺点。结果表明,磨料气射流拥有低压高速的优点,可以快速地去除材料。磨料气射流的缺点是射流易发散,需要结合掩模制备微流道。目前,掩模磨料气射流能加工宽度低至10 μm的微流道。浆体射流和磨料水射流的射流束直径已经可低至50 μm,能直接在表面刻蚀出大于50 μm的微流道。抛光应用中,浆体射流的材料去除率远低于磨料气射流,但表面粗糙度要好。考虑到两者的优点,多相射流试图在磨料气射流和浆体射流之间建立一个桥梁。同时,与浆体射流的W形侵蚀轮廓相比,多相射流的U形侵蚀轮廓更有利于表面抛光。     

一种新型油管喷砂除锈装置

油管除锈是油管防腐的重要工序之一，除锈的质量好坏，直接影响镀（涂）层与钢管的粘结力，进而影响镀（涂）层质量和使用寿命，本文扼要叙述了水力喷砂除锈的原理，工艺过程及特点，列举了该工艺用于某采油厂Ni-P镀前的除锈，连续2年使用，证明镀层与油管的粘结力有较大幅度的提高，经济效益明显。     

高压水射流切割技术发展及应用现状

作为一种高能束流加工技术,高压水射流切割因其独特的切割模式,被广泛应用于机械加工、食品医疗、海洋工程等领域。介绍了高压水射流切割技术的切割机制及磨料混合机制,并就其研究进展和应用现状做了相关总结和概括,为今后水射流技术的研究和发展提供了参考。     

磨料浆体射流技术中环氧板材料切割参数的研究

分析了磨料浆体射流技术中影响切割的参数,用正交实验法对环氧板直线切割,并对数据进行回归分析,建立了基于厚度和上下切口宽之比的切割参数数学模型,确定了切割参数的最佳水平组合,为切割工艺和制定环氧板材料切割参数库提供了可靠的理论依据.     

磨料水射流切割石材的应用研究

本文依据实验结果,对磨料水射流技术切割石材的机理进行了分析和研究,同时分析和探讨了切割工艺参数对切割深度的影响。     

高分子添加剂对磨料水射流切割质量的影响

通过磨料水射流和在磨料水射流中加入不同浓度高分子添加剂切割大理石的对比实验,测量了在不同工况下切缝表面不同位置测点的粗糙度。试验结果表明:在相同工况下,高分子添加剂磨料水射流较磨料水射流能减小切缝表面粗糙度,提高切缝表面质量;不同浓度高分子添加剂磨料射流对切缝表面粗糙度影响不一,存在最优浓度为3×10~(-4);磨料水射流切割中,走刀速度过慢和过快时获得切缝表面最小表面粗糙度的靶距较正常走刀速度大;高分子添加剂磨料射流切割中,不同走刀速度下获得切缝最小表面粗糙度的靶距趋向一致。     

一种磨料水射流试验工作台的研制

介绍了磨料水射流试验工作台的系统组成及其工作原理，通过分析磨料水射流加工的工作机理给出了喷射系统的结构及部分参数。试验表明，通过调整工艺参数，本磨料水射流试验工作台可对材料进行表面抛光、去毛刺、清洗、剥层、切割等加工和实验。     

合金盘条高压磨料水射流除鳞系统实验研究

目的 对合金盘条高压磨料水射流除鳞系统进行优化.方法 建立一条合金盘条高压磨料水射流除鳞系统实验装置,研究材质、工作压力、喷嘴数量、移动速度、磨料浓度、靶距等参数对除鳞效果的影响;应用图像处理技术对除鳞效果量化为除净率并加以分析,采用MATLAB软件对系统压力、喷嘴数、移动速度、磨料浓度及靶距对除鳞效果进行拟合分析.结果 设计了年产5000吨合金盘条高压磨料水射流除鳞系统,参数为:额定压力45 MPa、额定流量10 m3/h、最大除鳞速度40 m/min、磨料质量分数35%、靶距20 mm、喷嘴12个.结论 高压磨料水射流除鳞系统能满足合金盘条除鳞的设计要求,应用前景广阔.     

磨料射流铣削工艺参数优化

目的对表面粗糙度和材料去除率作为输出参数的磨料水射流铣削45#钢过程进行研究,旨在寻找最优加工参数。方法对射流去除材料机理进行了分析,设计并进行了以磨料粒度、射流压力、横向进给距离、靶距为加工工艺参数的田氏正交实验。采用Minitab对不同实验参数组合下磨料水射流加工45#钢的表面粗糙度、材料去除效率进行了数据分析,并从材料去除机理方面,对4种加工工艺参数对于铣削表面质量和材料去除效率的影响程度和影响趋势,以及各因素之间的交互作用进行了分析。结果对射流铣削面表面粗糙度影响较显著的因素是横向进给距离,射流压力次之;对于材料去除效率,磨料粒径的影响最显著,横向进给距离次之。结论综合材料去除效率和表面粗糙度值,选出最优加工参数:磨料粒径2000目,射流压力120~160 MPa,喷嘴横移距离1.0~1.5 mm,靶距约30 mm。     

磁场辅助微细磨料水射流加工系统的研制

通过研制磁场辅助微细磨料水射流加工系统以提高微细磨料水射流加工的稳定性,增强磨料水射流的能量,提高其加工能力。该加工系统主要由多轴运动装置、磁场发生装置、气液增压系统、微细磨料混合装置及其控制系统组成。微细磨料水射流的增压系统采用气液增压方式;磨料供给装置采用前混合式;利用Ansys软件优化设计磁场分布,以便获得喷嘴内均匀分布的磁场;其控制系统主要以PLC为核心控制元件,实现对喷嘴的运动、磁场、系统供压、磨料供给等的集成控制。通过设计人机交互控制界面实现磁场辅助微细磨料水射流加工系统的在线操作及控制。     

Modelling and analysis of abrasive water jet cut surface topography

In this paper, a new approach proposed for modelling the three-dimensional (3D) topography produced on abrasive water jet (AWJ) cut surface is presented. It makes use of the trajectory of jet, predicted from the theory of ballistics and Bitter’s theory of erosion for material removal, for numerically simulating the cutting front. The 2D topography at different depths of the cut surface is generated by considering the trajectories on the cutting front and the abrasive particles impacting the walls of cut surface randomly. For realistic generation of topography on cut surfaces, several instantaneous profiles generated in each region of cut are superimposed to obtain an effective profile. The nature of effective profiles thus predicted is analyzed and validated using power spectral density analysis. The effective profiles predicted at different depths are in turn used to generate the 3D topography of AWJ cut surface. Results obtained with the proposed model are validated with the experimental results.     

高压磨料水射流加工中材料去除机理研究

本文根据脆、塑性断裂理论,通过高压纯水射流和磨料水射流对石材冲蚀试验,对冲蚀凹坑成型机理进行了研究。结果表明,高压纯水射流只有不发散的中心射流对材料具有去除作用。高压磨料水射流对材料表面冲击时形成"倒钟"型孔,材料去除机理是在成穴力、剪切应力和水楔的共同作用下,以脆性和塑性断裂方式实现去除。磨料水射流对材料的冲蚀区分为中心射流区、成穴区和喷砂区,材料的主要体积去除量处在成穴区。磨料水射流加工孔的直径和深度随靶距的增加而增加。磨料水射流从射流中心沿径向至射流边缘流速逐渐降低,磨料浓度逐渐增大,但射流能量最高的部位既不在射流中心也不在磨粒集中的射流边缘,而是在成穴区。     

前混合磨料水射流切割参数对表面粗糙度的影响

采用前混合磨料水射流对Q235碳素结构钢进行切割实验,测量样品切口表面粗糙度;研究前混合磨料水射流的切割压力、喷嘴出口直径、切割靶距、切割速度和切割深度对样品切口表面粗糙度的影响规律;结合实验数据,建立表面粗糙度二次非线性回归预测方程。研究结果表明：前混合磨料水射流的切割压力、喷嘴出口直径与表面粗糙度呈负相关关系;切割靶距、切割速度、切割深度与表面粗糙度呈正相关关系;各因素的影响权重大小依次为：喷嘴出口直径、切割深度、切割压力、切割速度、切割靶距;影响表面粗糙度的实质因素为磨料流量和磨料能量;建立的表面粗糙度二次非线性回归预测方程的平均偏差为7.99%。     

磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置的设计

利用气压输送原理结合外加磁场辅助作用,设计了用于微细磨料水射流抛光加工用的供料装置,以实现微细磁性磨料供给的稳定性和可控性。磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置主要由料仓、气源、调压阀、截止阀、脉冲发射器、电磁控制器、供气管和供料管组成。其中该装置的调压阀与气源连接,控制输送气体的工作压力,工作气体通过管道由下而上进入料仓,将磨料在料仓内呈雾状并通过料仓出口流出,经由管路,流动到节流阀,通过脉冲发射装置控制节流阀动作频率和开合度,以便控制管道内的磨料流量,实现间歇性供料。输送的磨料受到喷嘴附近的磁场作用,磨料的速度和运动方向进一步调整至最佳,从而提高射流与磨料的混合质量。