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。     

水射流切割高硅钢片技术研究

介绍高压水射流系统组成及工作原理,建立射流砂粒切割冲蚀材料过程模型,分析切割加工高硅钢片类脆性材料的影响因素.在对高硅钢片进行切割实验的基础上,通过调整水射流系统的切割压力,实现了高硅钢板的塑性加工.     

高压水切割喷嘴的研究

论述了喷嘴的直径及其结构型式对高压水射流切割效果的影响，通过公式推导得到了影响喷嘴的冲击压力的几个因素，最后对喷嘴的材料与加工工艺进行了研究。     

水射流切割中材料性能及切割方向对断面质量的影响

水射流切割是一种特种加工方法,对那些因其他方法难以切割的先进复合材料是非常理想或唯一的加工手段。分析了复合材料的性能和切割方向对断面质量的影响。研究发现,当沿着垂直于纤维的方向进行切割且复合材料中的树脂基体和纤维之间的相容性好,则其断面质量较好。     

超高压水射流切割技术在食品加工中的应用

论述了超高压水射流切割技术的加工机理和加工特点,列举了超高压水射流切割技术在食品加工中应用实例,阐述了超高压水射流切割技术应用在食品加工中应解决的关键技术问题,并对超高压水射流切割技术发展趋势进行了展望.     

数控超高压水射流切割技术的特点及其应用

超高压水射流技术是符合绿色制造概念的一种新型技术,是集泵、阀、密封、液压、自动化控制为一体的综合性新技术、新工艺.超高压水射流切割是一种非传统的冷切割方法,具有传统的切割方式难以比拟的优点.本文论述了数控超高压水射流切割机的基本工作原理、水射流切割的加工形式和水射流切割机床的组成,阐述了数控超高压水射流切割机的加工特点及其应用领域,并对超高压水射流切割技术发展趋势进行了展望.     

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.     

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。     

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。     

高压水射流在发动机密封垫清理去除中的应用

在各种发动机维修和翻修中,有大量的密封垫需去除更换,本文介绍具有诸多独特优势的高压水射流（WJ）来解决此问题,在介绍WJ形成原理、设备构成、射流结构和技术特点的基础上,结合发动机箱体、缸体材料组成、结构特征;给出了实施方案。以摩托车发动机缸体为例,设计了实用的工装,并试验了影响效率的诸多因素和规律,展示了试验效果。     

Comparison of alternative approaches of single point incremental forming processes

Incremental sheet metal forming is becoming an attractive technology for fast prototyping and small batch production of sheet metal parts. The majority of investigations are focused on the use of a rigid tool to incrementally form the sheet metal into a final shape. An interesting alternative is to substitute the rigid tool with a high velocity water jet (WJ). The comparison between using a rigid tool and a WJ shows that each method has its advantages and disadvantages. This investigation is aimed to identify the most influential parameters affecting the forming process through experimental comparison of the two observed methods. Technological windows based on non-dimensional values and relevant process parameters like force on the rigid tool and water pressure were defined.     

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。     

基于拟水平正交实验法的磨料水射流切割性能研究

磨料水射流切割作为一种新型的冷切割技术,凭借较强的切割能力和良好的切割质量,越来越多的应用到工程领域中。为了探究不同切割参数对磨料水射流切割性能的影响,采用拟水平法设计实验方案,进行钢板切割实验。实验结果表明:射流的切割能力与泵压和切割转速成正相关,喷嘴直径和切割靶距存在一个最佳范围,堆积作用和淹没状态都对切割性能有不同程度的影响。     

水射流技术的应用研究

水射流是一项迅速崛起的新技术、新工艺,随着其参数(压力、流量、功率等)与喷射形式的不同,它可应用于许多方面.本文介绍了水射流在喷水推进、水雾灭火和射流切割、粉碎、表面清洗等方面的应用,并详细分析了其优点及应用机理.     

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%。     

高压水切割管道外切割臂设计

介绍了水下管道外切割臂的基本组成和工作原理。通过对海洋工程施工中利用高压水切割管状构件作业过程的分析,设计了一种能够协助高压水射流切割机完成管状构件切割作业的水下管道外切割臂,并说明了其液压控制系统的工作原理。     

A comparison of cryogenic and high pressure emulsion cooling technologies on tool life and chip morphology in Ti-6Al-4V cutting

The promise of extended tool life or shorter production times with the application of cryogenic coolants and high pressure emulsions during metal machining is encouraging for the widespread commercial adoption of such technologies. Many researchers have previously investigated these coolant technologies in machining and all have reported various benefits. However, until now no direct comparison of each technology has been made using consistent tooling, coolant nozzle position and cutting parameters in titanium turning. This makes industrial adoption difficult because it is still unknown which technology offers superior tool life. This work investigates the tool life and chip morphology during Ti-6Al-4V turning using each coolant with constant cutting parameters and coolant nozzle position. It is found that high pressure water based emulsion offers slightly better tool life than that achievable with cryogenic coolant, however, the most influential parameter is the coolant nozzle position. Several changes to chip morphology were observed with each coolant and these are discussed in-depth.     

碳纤维预浸料超声切割工艺

对碳纤维预浸料超声切割工艺进行了研究。在超声切割过程中,为了保证切割质量,对切割压力仍有一定的要求。超声切割功率的提高,有利于减小切割压力,拓宽切割速度范围。实验结果表明,对于纤维预浸料的切割与下料,超声切割技术是一种可获得高质量、高效率的加工方法。