磨料水射流等现代切割技术的研究与分析

首次根据大量实验研究结果，对磨料水射流切割与激光，等离子切割进行了综合研究分析。阐明了磨料水射流对板材切割的适应性，合理性和经济性。文章对磨料水射流切割技术的发展及其推广应用，具有实用价值和指导意义。     

后混合磨料水射流切割工程陶瓷的特性分析

对后混合磨料水射流切割工程陶瓷的特性进行了理论和实验分析，探讨了磨料水射流切割工程陶瓷切割机理，分析了改变切割工艺参数对切割深度的影响特性。     

磨料水射流切割面粗糙度研究

对在磨料水射流切割过程中进给速度和磨料流量两点进行了讨论。磨料颗粒采用直径为80目的石榴石。测量了切割不同深度的粗糙度。实验结果表明:对切割表面影响最大的是切割速度。同时也研究了切割面粗糙度和磨料水射流其他参数之间的关系。     

磨料水射流切割工程陶瓷的机理及实验分析

通过对磨料水射流切割机理及形貌分析,从理论上探讨了磨料水射流形成的液固两相射流是具有一定冲蚀动能的冷态单点动能能源,可对工程陶瓷材料进行冲蚀切割,并发现磨料水射流冲蚀材料的破坏主要是由气蚀破坏、磨料水射流的冲击作用,磨料水的动压作用以及引起的疲劳破坏和水楔作用所致.利用高压磨料水射流切割设备对工程陶瓷进行切割实验,分别对三氧化二铝、碳化硼、碳化硅等工程陶瓷材料进行切割,分析了压力、喷嘴横移速度、靶距等切割参数对其切深的影响.结果表明:磨料经冲蚀工程陶瓷以后,如石榴石磨料经冲蚀作用之后,可重复利用价值很小.     

高压水射流切割技术原理和应用前景

论述了水射流切割（含磨料水射流）技术的实施原理，系统组成、水射流结构、材料去除机理及主要切割参数和切割效能，介绍了其特点和应用范围，针对国内外水射流技术现状，指明了待解决的关键技术问题和研究势态。     

磨料水射流切割弹药可行性试验研究

基于可靠性理论和有关科研成果，试验研究了磨料水射流切割敏感炸药的安全性和对典型弹体的切割效率。研究结果表明，在９０％的置信水平下，安全可靠度不低于９９．５２％，安全性有足够保证；高速水束的冷却与减摩作用是抑制炸药起爆的决定性因素；磨料水射流对弹体的切割效率能够满足实用需要。     

磨料水射流切割微晶复合材料的工艺参数对光滑区粗糙度的影响

本文通过单因素试验,研究了磨料水射流切割微晶复合材料时射流压力、靶距、切割速度和磨料流量对光滑区粗糙度的影响规律,进行了正交试验,得出了磨料水射流各工艺参数对光滑区粗糙度影响的重要程度主次顺序,并且得出了最优工艺参数组合。试验结果表明:在磨料水射流切割微晶复合材料时,射流压力增加,光滑区粗糙度先减小后增加;靶距增加,粗糙度增大;切割速度增加,粗糙度增大;磨料流量增加,粗糙度减小。优化后的加工工艺参数为:射流压力260 MPa、靶距4 mm、切割速度144mm/min、磨料流量590 g/min。     

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%。     

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。     

磨料水射流技术及其在水下结构物切割中的应用

海洋工程有大量的水下结构物需要进行切割,与其它切割方法相比,磨料水射流因为通用性好、应用灵活,而且特别适合人员不易接近的场合,因而其水下应用发展非常迅速。磨料水射流是在高压水射流中加入磨料形成的,用于水下切割时,静水压力对于水射流性能具有很大影响。后混合磨料射流采用独立的软管进行磨料输送,不仅不存在高压水管堵塞问题,也不存在高压水管管路磨损严重的问题,所以可以用于深水。西方海洋工业发达国家开发了型式多样的磨料水射流设备进行水下结构物切割,中国应该抓紧相关技术研究,从而满足海洋工程飞速发展的需要。     

磨料水射流切割工程陶瓷机理分析

高压磨料水射流切割工程陶瓷时，切割破碎物料机理极其复杂。本文以流体力学和材料断裂力学为理论基础，结合试验对工程陶瓷的切割加工进行了研究，为磨料水射流技术在脆性材料加工领域中进一步推广应用提出理论假没。     

高压水射流切割技术原理和应用前景

论述了水射流切割(含磨料水射流)技术的实施原理、系统组成、水射流结构、材料去除机理及主要切割参数和切割效能,介绍了其特点和应用范围。针对国内外水射流技术现状,指明了待解决的关键技术问题和研究势态。     

基于回归方法的超高压水射流切割质量研究

磨料水射流（AWJ）是高速水与磨料混合对材料进行加工的一种新型冷态高能切割技术。为了获得较高的加工效率和表面质量,必须精确控制水射流加工的各种工艺参数。在通用旋转组合试验设计基础上,采用回归分析方法建立了AWJ切割表面质量与切割速度、磨料流量、试件厚度的数学模型;通过模型对磨料水射流切口表面质量预测,预测结果与试验结果基本一致,说明模型能很好地满足加工需要。     

高压水磨料射流切割的力学特性与模型

通过理论分析与实验测定，分析和建立了高压水磨料射流切割的力学特性与模型，得到水射流的流量系数为０．７５，磨料射流的平均流速系数为０．９５。认为水射流主要通过水介质的滞止动压进行切割，磨料射流主要通过磨粒的冲击动压进行切割。给出了射流切断面积速度与材料破坏能量的关系曲线。     

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。     

基于混合策略的磨料水射流切割工艺参数的优化

提出了一种模糊逻辑理论与遗传算法相结合的混合方法,该方法可以优化在给定材料厚度的条件下,磨料水射流切割各种材料的工艺参数。本文以理论为基础,应用实验数据建立了模糊控制模型。这个特殊的模糊控制模型可以预测在任何给定一组加工参数时,可获得的切割深度。遗传算法结合模糊模型可以自动确定磨料水射流切割各种材料时的最佳参数组合。通过对磨料水射流切割黑色花岗岩这一实例的研究,验证了该混合方法是有效的。     

磨料水射流切割弹药可行性试验研究

基于可靠性理论和有关研究科研成果,试验研究了磨料水射流切割敏感炸药的安全性和对典型弹体的切割效果。研究结果表明,在９０％的置信水平下,安全可靠度不低于９９．５２％,安全性有足够保证;高速水束的冷却与减摩作用是抑制炸药起爆的决定性因素;磨料水射流对弹体的切割效率能够满足实用需要。     

高压水磨料射流切割的力学特性与模型

通过理论分析与实验测定，分析和建立了高压水磨料射流切割的力学特性与模型，得出水射流的流量系数为０．７５，磨料射流的平均流速系数为０．９５。认为水射流主要通过水介质的滞止动压进行切割，磨料射流主要通过磨粒的冲击动压进行切割。给出了射流切断面积速度与材料破坏能量的关系曲线。     

便携式磨料水射流系统切割X60钢的试验研究

磨料水射流切割技术能够满足油气储运设备设施应急抢修切割的需求。通过切割试验研究了便携式磨料水射流切割系统对管线钢的切割特性,得到压力、靶距和横移速度对切割深度的影响关系,提出了切割深度预测模型。结果表明:切割深度与切割压力成正比,与靶距和横移速度成反比。切割深度模型对切割结果预测的最大误差为15.04%,最小误差为0.87%,平均误差为5.98%,表明切割深度模型在一定参数范围内能够有效指导切割工艺的制定。     

前混合磨料水射流切割系统压力损失分析与实验研究

从理论上分析前混合磨料水射流切割系统压力损失产生的原因,并对不同条件下切割深度的变化规律进行了实验研究.结果显示,在前混合磨料水射流形成过程中,压力损失主要是由于磨料液由管道进入喷嘴发生断面收缩时造成的;随着水射流压力的增大,切割深度增加,压力损失增大,但增大的程度会越来越小;功率一定的情况下,随着喷嘴直径的增大,切割深度变小,压力损失减小,整个系统的能量利用率却增高.