高压水去毛刺技术的参数选配试验研究

以HCC1000数控高压清洗机为例,分析高压水去毛刺的关键参数及其互相影响规律,包括清洗速度、打击力、流量等。合理选择参数既有利于节省能源又能获得满意的清洗效果,提高高压水去毛刺装备的性能。     

铝板带清洗工艺对表面质量的影响

对铝板带清洗工艺进行了深入的分析研究。重点介绍了各种清洗技术的工艺流程、技术特点,对比了各种清洗技术对板带材表面质量的影响。结果表明:采用碱清洗工艺对提高铝板带产能、改善其表面质量等比其他清洗工艺有较为明显的优势。     

STAMCO拉弯矫清洗和过滤系统的技术改进

对中铝瑞闽公司从美国进口的STAMCO拉弯矫的设备结构和拉弯矫工作原理进行介绍,重点针对该设备清洗系统存在的设计缺陷进行分析,提出并实施了技术改进措施,提高拉弯矫清洗站对铝板带表面的清洗效果以及板式过滤器的过滤能力,使清洗系统能够和拉弯矫直系统相匹配,生产出满足用户要求的优质铝板带。     

带电水冲洗打击力特性及清洗效率仿真研究

为了更好地完成带电水清洗作业,提高带电水清洗的效率,通过流体仿真软件FLUENT对水射流打击力进行仿真研究。分析了大、中、小水冲3种典型喷嘴在不同进口压力和靶距下的打击力特性;分析冲洗角度对清洗效率的影响以及打击力与流量和功率之间的关系。结果表明:水射流打击力随进口压力增加而增加,随靶距增加而降低;冲洗角度会改变射流特性,影响清洗效果;通过增加进口压力来提升打击力比通过增大喷嘴直径更经济。     

高压水射流清洗技术在脱脂处理线中的应用

介绍了一种应用于冷轧脱脂处理线上的高压水射流清洗新技术。对高压水射流清洗的打击力、喷嘴的安装布置方式等作了理论分析,并对该技术可能导致的带钢变形问题做了验算。通过该新技术在某钢厂脱脂线实际应用的良好效果,进一步证明了该技术具有高效节能、无污染等优点。     

高压水除鳞系统参数优化

通过对沙钢某热连轧机组高压水打击效果分析,认为其除鳞喷嘴个数、喷嘴间距和垂直射流高度需要优化。在对喷嘴个数和喷嘴间距优化基础上,结合现场实际和理论计算,进一步研究了垂直射流高度对高压水打击力、重叠度、喷射宽度和喷射厚度等的影响,优化出最佳的除鳞系统参数,从而为现场高压水除鳞系统参数设计和改进提供理论指导。     

炉卷轧机高压水除鳞系统优化改造

文章介绍了炉卷生产线中高压水除鳞的概况及技术特点,对板坯表面黑点、麻点等质量问题进行了详细的技术分析,确定了以下改造措施:优化除鳞制度,从泵站内提高除鳞水压力;调整除鳞机集管高度,增加除鳞水对板面的喷射面积和打击力;优化除鳞集管喷嘴,提高板坯表面单位面积的打击力。通过改造,消除了设计缺陷,很大程度上提升了设备的除鳞效果。特别在轧制品种钢时,板坯的表面质量有了显著提高,创造了良好的经济效益。     

基于CFD的清洗用扇形喷嘴清洗参数研究

扇形喷嘴因其均匀的扁平射流能提供其较大的清洗面积而被广泛应用在工业清洗中。打击力和动压是衡量清洗效果的重要参数,合理的匹配喷嘴直径、压力、流量,能更有效、更节能地进行清洗作业。在建立了扇形喷嘴及其外流场的三维模型的基础上,运用FLUENT的VOF两相流模型对不同出口直径的扇形喷嘴在不同压力下的打击力、动压进行了比较分析。结果表明:喷嘴直径和压力的增大都会使打击力增大,但不是二者越大打击力的增大的幅度就越大;同一个扇形喷嘴,射流压力在1~21 MPa之间,打击力会随着压力的增大而增大,但增大的幅度会随之减小,如3 mm喷嘴射流压力从1 MPa提升到2 MPa射流打击力增加率为101%,但从20 MPa提升到21 MPa射流打击力增加率只有5%;相同的射流压力下,扇形喷嘴出口直径在1~3 mm之间,打击力会随着出口直径的增大而增大,但增大的幅度会随之减小,如射流压力为2.5 MPa喷嘴出口直径从1 mm提升到1.5 mm射流打击力增加率为118%,但从2.5mm提升到3 mm射流打击力增加率只有42%。     

国外动态

用高压喷淋法清洗钢板的技术目前，对主要作为汽车外板用的热镀锌钢板的表面质量要求日益严格。热镀锌钢板在生产中产生的表面缺陷有压痕、合金化不均、麻点等，但通过提高原板的清洁度，可以减少热镀锌钢板的表面缺陷。最近，日本神户钢铁公司加古川厂开发了提高原板清洗能力的技术，即用温水进行高压喷淋清洗的方法，并通过试验确认了该方法的效果。试验时采用冷轧原板（尺寸为０．８ｍｍｘ１５０ｍｍｘ１２０ｍｍ）作为试样，在使喷射压力、喷嘴的喷射角度和喷淋水温度发生变化的条件下进行试验。并且，为了与现状比较，同时进行碱性反渍…     

轧制油对铝板带油斑形成的影响

在污油与硅藻土、活性白土搅拌混合箱之前设置一套助滤剂稀释装置,同时在冷轧中增设减少铝板带轧后表面带油的装置并对各减油装置精心调节,从而提高了轧制油清洗性能,减少了铝板带表面的带油量,减少了铝板带油斑废品。     

液化石油气罐车节水清洗的射流参数研究

通过对液化石油气(LPG)罐车内壁污垢的形成机制及物性参数研究,确定了上下层污垢的主要组成成分,并提出了一种可有效降低除垢射流门限压力的新型节水节能清洗方式。采用建立除垢力学模型加实验验证的方法确定了最佳射流水力参数。借助FLUENT流体仿真分析软件,对不同射流靶距和入射角度下的射流打击力进行了对比试验研究,优选出可发挥高压水射流最大清洗效率的靶距为85 mm,入射角为10°,为后续节水清洗新技术的深入研究提供了一定的理论基础,并对相应清洗系统与设备的研发具有一定的参考价值。     

Abrasive waterjet micro-machining of channels in metals: Comparison between machining in air and submerged in water

Abrasive water jet technology can be used for micro-milling using recently developed miniaturized nozzles. Abrasive water jet (AWJ) machining is often used with both the nozzle tip and workpiece submerged in water to reduce noise and contain debris. This paper compares the performance of submerged and unsubmerged abrasive water jet micro-milling of channels in 316L stainless steel and 6061-T6 aluminum at various nozzle angles and standoff distances. The effect of submergence on the diameter and effective footprint of AWJ erosion footprints was measured and compared. It was found that the centerline erosion rate decreased with channel depth due to the spreading of the jet as the effective standoff distance increased, and because of the growing effect of stagnation as the channel became deeper. The erosive jet spread over a larger effective footprint in air than in water, since particles on the jet periphery were slowed much more quickly in water due to increased drag. As a result, the width of a channel machined in air was wider than that in water. Moreover, it was observed that the instantaneous erosion rate decreased with channel depth, and that this decrease was a function only of the channel cross-sectional geometry, being independent of the type of metal, the jet angle, the standoff distance, and regardless of whether the jet was submerged or in air, in either the forward or backward directions. It is shown that submerged AWJM results in narrower features than those produced while machining in air, without a decrease in centerline etch rate.     

304不锈钢水射流强化工艺的多目标优化设计

目的得到水射流强化技术工艺参数(水压、靶距、速度、进给量)对304不锈钢表层性能指标(残余应力、硬度和粗糙度)的影响程度。方法采用X射线残余应力分析仪、三维形貌仪和显微硬度计,分别测试304不锈钢水射流后表面的残余应力、粗糙度和显微硬度值。利用显著性方法分析正交试验结果,并通过多目标优化设计对不同水射流工艺参数下的强化效果进行综合性研究。结果影响304不锈钢表层性能指标的水射流工艺参数由强到弱的顺序依次为:进给量、水压、速度和靶距。经过多目标优化设计,得到了304不锈钢水射流强化工艺参数的最佳组合:水压300 MPa,靶距15 mm,速度400 mm/min,进给量0.125 mm。结论水射流工艺参数的制定主要考虑进给量和水压两者的影响,而速度和靶距对表层性能指标的影响较小。     

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。     

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.     

三相磨料射流技术弹药除锈应用研究

为了改善弹药除锈修理作业环境,提高除锈的效果和效率,促进弹药修理的现代化.在弹药锈蚀原因和危害的基础上,阐述目前弹药除锈方法、存在的缺点和不足.从维修费效比的综合权衡更加合理考虑,提出利用一种新型的弹药除锈方法--三相磨料射流技术弹药除锈,分析三相磨料射流技术弹药除锈的机理、优点、工作原理和设备组成,并通过试验证明三相磨料射流除锈的可行性.得出结论:利用三相磨料射流技术对弹药除锈具有广泛的应用前景.     

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.     

Effects of pulsating water jet impact on aluminium surface

It is well known that the collision of a high-velocity liquid mass with a solid generates short high-pressure transients which can cause serious damage to the surface and interior of the target material. To take advantage of this fact in the high-speed water jet technology, a special method of the generation of the high-speed pulsating water jet was developed recently and tested extensively under laboratory conditions. The method is based on the generation of acoustic waves by the action of the acoustic transducer on the pressure liquid and their transmission via pressure system to the nozzle. In this paper, results of investigation of the process of interaction of the pulsating jet and the aluminium sample are presented. Aluminium samples were exposed to pulsating jets generated under various operating conditions (such as operating pressure, stand-off distance and excitation amplitude of the acoustic generator). The effects of pulsating water jet impact on the aluminium surface were studied using methods of optical microscopy and image analysis. Topography of the surface created by the action of pulsating jet and characteristics of the surface were measured by the optical surface measuring system. Based on the analysis of obtained results, likely mechanism of the aluminium surface erosion and disintegration by the action of the pulsating water jet is discussed in the paper.     

海洋石油平台钢桩内水泥清理装置研究及试验

为解决弃置海洋石油平台导管架钢桩内有水泥灌注的问题,研究一种适用于水下作业的导管架钢桩内水泥清理装置。对比分析目前各种水泥破碎方法的优点、缺点及应用情况,结合水下作业环境,得出基于高压水射流原理的导管架钢桩内水泥清理方法可行。设计包括给水泵、高压水泵、合流块、液压动力单元、液压控制台、角度显示装置、供气动力单元和高压水喷头的海洋石油平台钢桩内水泥清理装置。结果表明：该装置可有效地解决海洋石油平台弃置过程中导管架钢桩内有水泥的工程问题。     

3500mm炉卷轧机高压水除鳞系统射流参数设计

介绍了高压水除鳞机理,分析了各种参数对高压水除鳞效果的影响,提出了射流参数计算公式,并通过计算机软件进行模拟分析,验证了计算公式的正确性。在此基础上,确定了满足轧制工艺要求的3 500 mm炉卷轧机高压水除鳞系统的射流参数。