前混合式磨料射流的磨料浓度及其影响因素

对前混合式磨粉射流系统的磨料供给装置进行了试验研究，指出在研究前混合式磨料射流的切割性能时，使用磨粉浓度的概念能够表明磨料和水的综合影响，比单纯使用磨料供给量的概念优越，并给出了能够可靠方便地调节磨料浓度的方法．     

磨料射流中磨料粒子的加速机理和运动规律

根据二相流理论讨论了磨料射流中磨料粒子的加速机理和运动规律，按喷咀收缩段为准二维流场，对磨料粒子运动方程进行了求解，并对磨料粒子速度和流场速度进行了比较，从而为磨料射流在实际应用中充分发挥效益提供了理论依据。     

仿生肋条结构表面深松铲刃的磨料磨损特性

基于仿生学原理,将栉孔扇贝的瓣表面具有良好耐磨性能的棱纹形结构应用于深松铲刃的磨损表面结构设计中。采用65Mn和T10两种材料设计并制备3种仿生类型深松铲刃试验样件,并在土壤磨料作用下与普通平板型试验样件进行了对比磨料磨损试验。结果表明:在不同的滑动速度下,65Mn、T10仿生试验样件比平板型样件的质量磨损量分别减小了17%~30%、13%~24%。肋条分布间距为1.5倍底宽的仿生试验样件的磨损量最低,T10样件的耐磨性优于65Mn。     

磨料电解加工在硬质合金刀具刃口钝化上的应用

常用机械式刃口钝化存在效率低、工具损耗严重等缺点。利用电化学尖端效应结合磨料去除氧化膜,将磨料电解加工应用于硬质合金刀具钝化,可精确地加工出圆弧形刃口。扫描电镜分析表明,钝化消除刃口微小崩刃缺陷和附近前/后刀面磨削痕迹,表面粗糙度由钝化前0.31μm减小到0.14μm,刃口表面质量明显改善。对刃口附近出现微米级的腐蚀微坑做能谱分析,发现钴由钝化前5.8%减小到0.6%,表明富钴区域优先电解。微坑内存在较多杂质元素K、Cl、Na、N是电解质的残留,表明钝化后应加清洗工序。相同切削用量下的对比钻削实验,磨料电解钝化的钻头刃口磨损量略低于毛刷式钝化的钻头。     

磨料射流中磨料粒子的加速机理和运动规律

根据二相流理论讨论了磨料射流中磨粒子的加速机理和运动规律。按喷咀收段为准二维流场，对磨粒粒子运动方程进行了求解，并对磨粒子速度和流场速度进行了比较，从而为磨料射流在实际应用中充分发挥效益提供了理论依据。     

磨料参数对工程陶瓷切割能力的影响

对高压射流中混入的磨料，以及切割过程中磨料参数的选择进行了试验研究．并对磨料水射流的切割机理进行了分析，探讨了磨料参数的变化对切割工程陶瓷的影响．     

微磨料水射流技术及其应用

介绍了微磨料水射流技术及其在半导体制造工艺中的应用.在分析研究微磨料水射流技术国内外发展基础上,提出了微磨料水射流的产生方法及关键技术.对增压发生器的压力、喷嘴直径、微磨料粒子的精度、浆液磨料制备方法、浆液磨料的输送及质量流量的控制、工作平台的运动精度等关键技术进行了分析讨论.研究表明,为了产生射束直径100 μm以下的微磨料水射流,必须采用湿式磨料,同时完全避免空气进入.采用300 nm至8 μm氧化铝浆液磨料和Φ40-50 μm喷嘴,应用运载方法可以产生束径达Φ40-50 μm级的微细加工磨料水射流.在同样水压力下,其切割的能量密度是普通磨料水射流的4～5倍.微磨料水射流在半导体材料加工、微型电子机械系统制造以及光学器件生产上具有广阔应用前景.     

磨料刷除毛刺设备的AVR单片机控制系统

磨料刷除毛刺设备可实现对某型零件的去毛刺加工．工作头采用了直径为0．8～1．0mm尼龙丝制成的磨料刷，而工作液则由粒度约14μm的白刚玉磨料组成，通过磨料刷的高速旋转运动完成加工过程．磨料刷除毛刺设备的控制系统的CPU采用了标准嵌入式AT90S8515的AVR单片机，功率驱动电路采用MOC3041光电耦合器，可有效增强数据采集与控制系统的抗干扰性．系统软件采用模块化结构，用AT90S1200；12编语言实现控制过程，整个运动状态和工作参数用液晶显示屏显示．试验结果表明，磨料刷除毛刺设备进行去毛刺加工具有较高的生产效率和加工质量。     

微磨料水射流三维加工的实验研究

对微磨料水射流技术三维加工进行了实验研究。实验采用特殊设计的微磨料水射流切割头,水喷嘴内径为127μm,聚焦管内径为300μm,碳化硅固体磨料粒子平均直径25μm。微磨料水射流切割头利用螺杆泵送原理直接将微细磨料主动送入切割头混合腔,通过水射流对磨料粒子加速、混合并经聚焦管喷出形成微磨料水射流。螺杆由步进电机驱动,通过控制步进电机转速来精确控制磨料流量。将切割头置于高精度四轴联动数控平台的刀架上,实现对工件的加工。研究表明,通过改变磨料流量可较好地控制微磨料水射流的能量密度。对特定材料,首先设定走刀速度,改变磨料流量就能获得不同的切割深度,实现微磨料水射流车削、磨削、铣削、雕刻等三维加工。微磨料水射流在半导体材料加工、微型电子机械制造以及光学器件生产上具有广阔应用前景。     

磨料水射流喷头的研究

在磨料水射流加工中，喷头性能对加工影响很大．本文对射流喷头进行了结构参数设计和性能实验，得出了动力泵压力P与磨料水射流出口处均匀速度V4和磨料喷嘴直径d4的经验公式．与作者推导的理论公式相比，经验公式更符合实际，可以作为设计喷嘴和调整加工状态的依据．试验还证明了现有计算水喷嘴直径的公式是切实可行的，以及喉管距Lc和混合腔直径d3在一定范围内变化时，其加工状态稳定．     

FHP—2型抛光磨料的研制及其应用

本文报导了本所研制的ＦＨＰ－２抛光磨料的设计，成份，结构与性能。ＦＨＰ－２用于钢领（包括化纤钢领、棉纺、麻纺钢领等）的抛光，也成功地用于餐具，电器开关与特殊工件的抛光，对ＦＨＰ－２磨料的粒度、磨削能力、磨料磨损、工件磨削率（磨削失重）、光洁度、使用寿命也进行了讨论。实验数据和数年应用实践表明ＦＨＰ－２磨料的使用性能和质量已达日本进口磨料的先进水平。     

SPH和FEM耦合法模拟磨料水射流中单磨粒加速过程

针对Eulerian和ALE(arbitrary lagriange eulerian)方法仿真研究磨料水射流喷嘴中磨料粒子加速过程的局限性,提出采用SPH(smoothed particle hydrodynamics)耦合FEM(finite element method)的方法研究后混式磨料水射流喷嘴中低速磨料粒子在高速水射流作用下的流体动力学特性和磨粒加速后撞击靶材的全过程。水用SPH建模,磨料粒子、喷嘴和工件用FEM建模,通过接触算法实现SPH和FEM的耦合以模拟后混式磨料水射流加工的全过程。仿真研究了磨粒和水在喷嘴中各自的速度变化过程;单磨粒在喷嘴中的运动轨迹;不同直径的磨料粒子在不同水压作用下的速度变化过程;不同直径的磨粒在不同直径的混合管中出口速度的变化规律;磨料粒子在工件上的撞击深度。通过与相关实验及理论数据的比较,验证了仿真模型和结果的正确性。     

磨料水射流技术在高速公路快速修复中的应用

分析了高速公路水泥混凝土路面损毁的原因；介绍了磨料水射流技术的作用机理、磨料水射流技术在高速公路路面修复时的工艺系统及其设计方法；总结了在公路路面修复时采用磨料水射流技术损毁混凝土比传统的用风镐震碎清除法具有的优越性。     

多股磨料组合射流喷嘴设计

射流钻孔是一个动态的复杂过程,在一定水力参数下能否钻出符合形状和深度要求的孔取决于喷嘴型式结构.采用多孔喷嘴形成多股射流组合,使射流能量分布具有局部集中和总体叠加包络的特点,能够有效地实现破岩钻孔.通过改变多个喷孔组合的参数可以调整射流能量分布,从而钻出不同直径要求的孔.射流中添加磨料改变了射流速度分布及衰减规律,对其钻孔性能影响显著.     

新型混合磨料方式下磨料水射流切割中粒砂岩试验研究

为研究混合磨料方式下磨料水射流切割能力的影响因素和最佳切割参数,通过比较前/后混合方式下的磨料水射流切割优缺点,提出先混合磨料后加压的磨料水射流切割方式,并以中粒砂岩为切割对象,采用正交试验进行研究,结果表明:影响磨料水射流切割能力的主要因素有切割速度、切割压力和切割喷头直径,影响权重由大到小为切割速度、切割压力和切割喷头直径;提出切割速度1 mm/s、切割压力50 MPa、切割喷头直径1.5 mm、切割靶距30 mm、切割磨料河砂与水质量配比为1∶8时,切割能力最强。所得结论可为磨料水射流切割系统在煤矿行业中的应用提供理论支持和参数设置指导。     

高压水采矿方法在黄金薄矿脉矿床中的应用

阐述了高压水采矿方法的应用与发展，提出了回采黄金矿床薄矿脉的两种新采矿方法－磨料水射流掘进采矿方法与磨料水射流切割采矿法，并对以在我国的应用提出一些建议。     

一种磨料磨损试验装置及其性能测试与误差分析

针对水泥蓖式冷却机低温段蓖板在实际服役过程中的运动形式和应力特点，以销－盘式中应力固定磨料磨损为模型，设计制作了一种磨料磨损试验装置，并在不同磨料硬度、粒度及载荷条件下对该装置进行了性能测试和试验误差分析。测试分析表明，该装置操作简便，运行稳定，所取得的试验数据的最大相对误差小于10％，达到了同类型试验机的试验精度标准要求，能够满足在新合金设计过程中筛选成分及优化工艺的要求。此外，该装置的设计思想对类似非常规性能试验机的设计具有积极的借鉴意义。     

磨料流在离心场中运动的实验研究（一）

应用高速摄影手段获得了对行星磨料流加工时磨料流运动的感性认识,通过对高速摄影结果的定性分析,了解了磨料流在离心场中的运动规律,确认磨料流在运动过程中,其滑移层的运动及前沿界面曲线的变化是影响加工效果的关键因素。     

磨料流在工件孔腔中的流动特性分析

运用流体力学的知识,对磨料流加工中磨料介质的流变特性及磨料流在工件孔腔中的流动规律作出分析了,为深入和应用磨料流加工提供了理论依据。     

磨料水射流钻头喷嘴设计与试验研究

提出利用磨料水射流钻头解决在硬岩中钻孔速度慢的问题.通过磨料水射流钻头工作原理分析得出喷嘴结构制约了冲孔速度,是决定钻头破岩效率的关键因素.运用均匀设计法和Fluent数值模拟对影响冲孔速度的主要参数进行了研究,确定了磨料水射流钻头喷嘴的最优结构参数和实验参数,得出了喷嘴结构参数与泵压和磨料浓度之间存在交互作用.实验室岩石钻进实验表明,优化后的磨料水射流钻头硬岩钻进速度是原三翼钻头的5.6倍,是对照组1的1.25倍,是对照组2的1.18倍,表明在硬岩中钻进具有显著优越性.