多孔喷吹气流偏斜对滤筒清灰性能的影响

首先采用纹影仪进行拍摄、观测不同喷吹压力下多孔喷吹气流的偏斜角度;然后在自制多孔喷吹实验台上设置不同喷吹压力和喷吹距离,分别测试3个滤筒侧壁上设置的18个测点处的压力峰值,最后通过对比分析探究喷吹压力和喷吹距离对多孔喷吹气流偏斜以及滤筒清灰性能的影响。实验结果表明:由纹影仪图像发现,喷吹气流偏斜角度沿着喷吹管方向逐渐减小,3个喷孔的气流偏斜角度随着喷吹压力增大而增大;随着喷吹压力增大,喷吹气流偏斜角度增大,迎流面与背流面压力峰值差距增大,作用在滤筒上的气流偏斜现象更加明显,滤筒整体的清灰均匀性降低,清灰性能变差;随着喷吹距离增大,3个滤筒侧壁各测点压力峰值整体呈现先增大再减小的规律,同一滤筒呈现侧壁压力峰值差距先减小、再增大的趋势;在喷吹距离为180 mm时两侧壁的测点压力峰值差值最小,滤筒清灰性能最佳。     

PP/CHA熔喷非织造布制备工艺及其性能研究

介绍了PP/CHA熔喷非织造布的加工研制过程.通过对所制PP/CHA熔喷非织造布进行纤维细度、力学性能、透气性能、过滤效率和亲水性能测试,分析热空气温度和压力、接收距离等熔喷工艺参数对产品性能的影响.结果表明:纤维直径随热空气温度增加,先减小后增大;随热空气压力增大而减小.强度随热空气压力增大而增大,随接收距离增大而减小.透气率随热空气温度升高而增大,过滤效率随热空气压力增大而增大,吸液率随接收距离增大而增大.     

喷磨试验仪法测定阳极氧化膜的平均耐磨性标准解析

喷磨试验仪法是阳极氧化膜耐磨性的测定方法之一,它可以测量阳极氧化膜的平均耐磨性,并进行分层检验。通过对比国内外和新旧版喷磨标准,讨论了GB/T 12967.1—2008标准修订过程中改进完善的几个方面。通过对取样和磨料等方面的修订,使新版标准具有更强的普遍适用性。     

水管用Q235碳钢微弧氧化膜氧化动态性能表征北大核心CSCD

研究了不同氧化时间下水管用Q235碳钢MAO膜的孔隙率与孔径分布状态并利测试了膜的摩擦性能。研究结果表明:在Q235碳钢MAO膜的表面形成了具有明显"火山口"外形的微观形态。当氧化时间增加后,在MAO膜表面形成的孔隙数量也不断降低,膜表面孔隙率不断减小。当氧化时间增加后,粗糙度也不断增大,膜厚度也不断增大,但增长速率不断降低。所有MAO膜试样都达到了比碳钢基体更大的摩擦系数,摩擦系数表现为随氧化时间增加而升高。在碳钢表面生长一层MAO膜可以显著减小磨损率。当氧化时间增加后,MAO膜磨损率先增大后降低。当氧化时间增加后,磨痕深度先增大后减小。     

水管用Q235碳钢微弧氧化膜氧化动态性能表征

研究了不同氧化时间下水管用Q235碳钢MAO膜的孔隙率与孔径分布状态并利测试了膜的摩擦性能。研究结果表明:在Q235碳钢MAO膜的表面形成了具有明显"火山口"外形的微观形态。当氧化时间增加后,在MAO膜表面形成的孔隙数量也不断降低,膜表面孔隙率不断减小。当氧化时间增加后,粗糙度也不断增大,膜厚度也不断增大,但增长速率不断降低。所有MAO膜试样都达到了比碳钢基体更大的摩擦系数,摩擦系数表现为随氧化时间增加而升高。在碳钢表面生长一层MAO膜可以显著减小磨损率。当氧化时间增加后,MAO膜磨损率先增大后降低。当氧化时间增加后,磨痕深度先增大后减小。     

电流密度对镁合金微弧氧化膜结构和性能的影响

电流密度是影响微弧氧化膜层结构和性能的主要因素之一.采用测厚仪、扫描电镜(SEM)、电化学测试等手段研究了AM60B镁合金在不同电流密度下硅酸盐溶液中微弧氧化膜层的结构和耐蚀性能.结果表明,随电流密度的增大,氧化膜厚度呈线性增加;氧化膜的表面微孔数目减少,微裂纹扩展程度增大.电化学腐蚀测试结果显示,电流密度9.0 A/dm2下生成的氧化膜耐蚀性最好,主要与膜层较致密的微观结构有关.     

AZ31镁合金微弧氧化Ca-P膜层在人体仿生液中的磨损特性

为了提高AZ31镁合金在人体仿生液中的耐磨性,对AZ31镁合金进行微弧氧化处理,在其表面生成了Ca-P膜。利用扫描电镜(SEM),电子探针,X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等分析了微弧氧化Ca-P膜的微观组织结构、成分、相组成和硬度。采用高速往复摩擦磨损试验机研究了微弧氧化Ca-P膜在人体仿生液中的耐磨性。结果表明:AZ31镁合金微弧氧化Ca-P膜呈多孔蜂窝状,其Ca/P(摩尔比)为0.50;微弧氧化Ca-P膜的硬度为353.4 HV,是基体的3.5倍;微弧氧化Ca-P膜的磨损体积随载荷和滑行时间的增加而增大,当载荷为7 N时,微弧氧化Ca-P膜破裂,磨损体积迅速增加;随着滑行时间的增加,微弧氧化Ca-P膜的耐磨性增强;随着载荷和滑行时间的增加,Ca-P膜表面微凸体产生的磨屑逐渐增加,磨损机理由对磨球与试样在仿生液中的腐蚀磨损、微动磨损和磨粒磨损复合而成。     

环模材料4Cr13磨料磨损试验及其表面强化北大核心CSCD

自制磨料磨损试验机对环模材料4Cr13试样进行磨损试验,利用单因素试验和正交试验探究了橡胶轮转速、压力以及磨料粒径对4Cr13试样磨损量的影响规律和影响程度。采用等离子喷焊技术在4Cr13试样表面喷涂铁基(Fe65)耐磨涂层,并对耐磨涂层进行性能测试。结果表明:磨损量随着压力的增加而增加,当压力进一步增加到100 N时,磨损量增速变快;橡胶轮转速对磨损量的影响为先增加后减少,当转速增加到120 r/min时磨损量开始减少;磨料粒径的变大导致了磨损量的增加;3个因素对磨损量影响的主次顺序为压力、磨料粒径、橡胶轮转速;在橡胶轮转速为100 r/min,压力为80 N,粒径为2.5 mm的条件下进行磨损试验,测得喷有耐磨涂层4Cr13试样的磨损量为15.3 mg,4Cr13试样的磨损量为40.8 mg,耐磨涂层体现出良好的耐磨性。     

非晶软磁合金带材斜喷工艺模拟仿真

为利用斜喷工艺更好地制备出超薄非晶带材,采用ANSYS Fluent 14.5软件的二维K-E模型进行非晶带斜喷工艺的仿真模拟,模拟了喷射角度、喷射压力、喷缝大小、喷射距离、温度等条件对拾取点钢液流速的影响并分析讨论相关模拟结果。结果表明,采用斜喷工艺制备超薄高品质带材时宜采用工艺参数如下:喷射角度为45°附近,喷射距离在0.3mm以下,喷嘴缝大小在0.2 mm-0.4 mm之间,喷射压力在0.3-0.5Mpa,而钢液温度宜在熔点以上80-120℃。     

超快阳极氧化TiNb合金制备复合纳米多孔氧化膜的研究

以合金Ti-x Nb(x=30%~70%)为基底,硝酸为电解液,采用超快阳极氧化制备出了复合纳米多孔氧化膜。通过XRD、SEM和TEM等测试技术对所制备的复合纳米多孔氧化膜进行表征,发现氧化膜的表面孔径为10~30 nm,膜背面的孔径为20~60 nm,且纳米孔的孔间距随着Nb含量和电解液浓度的增加而增大。氧化膜的生长速度30μm/h。氧化薄膜的形成与硝酸的强氧化性活化了金属表面有关。氧化膜贯穿的原因可能是由于覆盖合金表面的纳米多孔氧化物薄膜产生的压应力和极化、浓度及温度梯度所产生的拉应力,两者之间的相互作用造成的氧化膜的自剥离。     

前混合磨料水射流对HTPB推进剂的切割 工艺参数优化研究

利用前混合磨料水射流，对高、低两种燃速的HTPB推进剂开展切割试验，着重研究不同切割条件下工艺参数对切割效率的影响，进而为工艺参数优化提供理论依据。选取切割速度（v）、出口压力（p）、磨料浓度比（T）和靶距（L）4个工艺参数为主要影响因素，以最大切割深度（H）作为切割效率的衡量指标，分别通过单因素试验和正交试验进行分析，进而完成工艺参数的优化。试验结果表明，最大切割深度随切割速度的增加而减小，且单位时间内的切割面积存在最佳值；随着出口压力的增加，最大切割深度在特定范围内近似线性增加，并逐渐趋于平缓；磨料浓度比与靶距和最大切割深度均存在最佳对应关系。正交试验结果表明，切割速度对指标影响较为显著，靶距等3个工艺参数的影响相对较小。该研究可为前混合磨料水射流作为HTPB推进剂的工程化处废技术提供理论支持。     

Research on the Mechanism of Abrasive Particles Accelerated and a Cutting System of a Premixed Abrasive Jet

Forces acting on abrasive in the process of speeding up have been analyzed. Motion differential equation of abrasive in a pipeline and nozzle has been given,respectively. Mechanisms of abrasive particles accelerated in a premixed abrasive jet has been analyzed. The study shows that driven by high-pressure water,velocity of an abrasive is near to velocity of water in pipeline through the acceleration distance. In the taper section of a nozzle,water and abrasive particles are greatly accelerated at the same time. But velocity of an abrasive always lags behind velocity of water. A premixed abrasive jet cutting system has been introduced. The structure and working principles of the system have been given. The system is an assembly of abrasive screening and filling. By use of the premixed abrasive jet cutting system established,cutting experiments have been made to test the main parameters which influence the cutting performances such as working pressure,standoff and traverse velocity,and the nozzle diameter affecting cutting chink width.     

前混合磨料水射流切割HTPB推进剂的可行性研究

针对前混合磨料水射流切割HTPB推进剂的过程安全性和效率，开展了理论分析与试验验证。在理论分析的结果上，分别开展了基于固定和移动两种试验模式下的安全性和效率试验。该切割方式由于有效降低了出口压力，在保证切割能力的前提下其冲击压力远远低于推进剂的冲击感度，导致推进剂内部升温不明显，安全性有足够保证。研究结果表明，在90%的置信水平下，切割的安全可靠度不低于99.52%。而磨料粒子的添加极大地提高了射流的切割效率。试验结果表明，当保持出口压力30 MPa以上、磨料质量分数不低于50%时，磨料水射流约为相同条件下纯水射流切割效率的2倍。由此得出可行性结论:由于前混合磨料水射流具有极强的冷态冲蚀磨削作用，在安全性和效率方面均能够满足对三组元HTPB推进剂的切割作业。     

磨料水射流切割防暴弹的试验研究

针对前混合式磨料水射流切割防暴弹的过程,分析磨料水射流对装药的切割安全性,探讨射流参数的选取及工程化处废的可行性。根据弹性力学的固体接触理论,建立磨料水射流冲击弹体时的数学模型,从而选取射流出口压力等工艺参数。依据射流的冲击理论和装药的热感度及撞击感度,结合射流作用时的升温试验,分析证实在该射流参数下的冲击安全性。结果表明,以手投催泪(或发烟)弹、枪射催泪(或发烟)弹为代表的4种防暴弹,其试验结果与实例计算相吻合,切割安全可靠度不低于98.57%。该研究可为防暴弹的工程化处废提供理论依据和技术支持。     

Machinability of Nickel-Based Superalloy by Abrasive Water Jet Machining

This paper deals with the machinability of nickel-based superalloys using abrasive water jet machining process. The machining studies were carried out with three different parameters such as water jet pressure, traverse speed of jet nozzle, and standoff distance at three different levels. The performances of the process parameters are evaluated by measuring difference in kerf width, kerf wall inclination, and material removal rate (MRR). Further, the surface morphology and material removal mechanisms are analyzed through scanning electron microscope (SEM) images. It is found that water jet pressure is the most influencing factor related to surface morphology and surface quality.     

Investigation of process parameters influence in abrasive water jet cutting of D2 steel

In the present experimental study, abrasive water jet (AWJ) cutting tests were conducted on D2 steel by different jet impingement angles and abrasive mesh sizes. The experimental data was statistically analyzed using the simos–grey relational method and ANOVA test. In addition, the outcome of influencing cutting parameters, namely jet pressure, jet impingement angle, and abrasive mesh size on the different response parameters, namely, the jet penetration, material removal rate, taper ratio, roughness, and topography, were studied. Micro-hardness test and surface morphology analysis were employed to examine the D2 cut surfaces at different AWJ cutting conditions. The chemical element study was performed to determine the abrasive particle contamination in the AWJ kerf wall cut surfaces. The ANOVA test result indicated the jet pressure and jet impingement angle as the influencing process parameters affecting the various performance characteristics of AWJ cutting. The overall AWJ cutting performance of the D2 steel has been improved through proper identification of the optimal process parameter settings, namely jet pressure 225?MPa, abrasive mesh size #100, and jet impingement angle 70° by the simos–grey relational analysis.     

Multiresponse Optimization of Abrasive Water Jet Cutting Process Parameters Using TOPSIS Approach

This paper describes how optimization studies were carried out on an abrasive water jet (AWJ) cutting process with multiresponse characteristics based on Multi Criteria Decision Making Methodology (MCDM) using the Technique for Order Preference by Similarity Ideal Solution (TOPSIS) approach. The process parameters water jet pressure, traverse rate, abrasive flow rate, and standoff distance are optimized with multiresponse characteristics, including the depth of penetration (DOP), cutting rate (CR), surface roughness (R_a), taper cut ratio (TCR), and top kerf width (TKW). The optimized results obtained from this approach indicate that higher DOP and CR and lower R_a, TCR, and TKW were achieved with combinations of the AWJ cutting process parameters, such as water jet pressure of 300 MPa, traverse rate of 120 mm/min, abrasive flow rate of 360 g/min, and standoff distance of 1 mm. The experimental results indicate that the multiresponse characteristics of the AA5083-H32 unit used during the AWJ cutting process can be enhanced through the TOPSIS method. Analysis of variance was carried out to determine the significant factors for the AWJ cutting process.     

磨料水射流对脆性材料的冲蚀研究

磨料水射流技术作为一种特种加工技术，具有无刀具接触、无热影响区和加工范围广等优势，在众多领域得到应用。为了探究磨料水射流对脆性材料的冲蚀效果，构建和设计了磨料水射流外流场冲蚀仿真模型与磨料水射流冲蚀实验。以30 mm×50 mm的喷嘴外流场域为计算域，建立磨料水射流冲蚀仿真模型，并分析射流冲蚀过程中压力分布、水与磨料的速度分布及它们在射流中心线上的衰减规律。通过对氧化铝陶瓷材料的冲蚀实验，分析工艺参数对冲蚀孔径的影响，并结合仿真结果对比分析了射流束宽度与冲蚀孔径的关系。结果表明：水的速度随着喷嘴距离的增大而减小且分布范围变宽，射流宽度呈线性增大，磨料速度随喷嘴距离的增大而减小且分布范围基本不变；射流中心线上水的速度与磨料速度呈三段式衰减，水的第1段速度衰减段长度比磨料的长，但水的第2段速度衰减段长度比磨料的短；射流束能量的有效利用部分逐渐减小，但在15~25 mm的靶距范围内其有效利用部分较稳定，为40%；冲蚀孔径随喷嘴距离增大呈线性增大。研究结果为磨料水射流切割、铣削及抛光加工的参数选择提供实验依据，同时为磨料水射流加工过程仿真提供参考。     

微磨料浆体射流形成过程的能量传输

为了研究微磨料浆体射流形成的能量传输与转换,用碳化硅磨料对40CrMnMo7钢进行冲击,建立数学模型描述冲击力与射流压力、喷嘴效率、射流流量、水力功率等参数的相互影响,通过测量射冲击力、射流流量来预测射流系统的单位水力功率的出力状况。结果表明,该数学模型可以预测射流冲击力与水力功率之比,由系统压力模型计算的冲击力比实验结果小20%;在射流的滞止区内,压力与冲击力不呈线性关系,在相同压力下,磨料粒子具有更大的动能,微磨料浆体射流冲击力比纯水射流的大20%,单位水力功率提供的射流冲击力随着射流压力的增大而减小;射流冲击力随着喷嘴直径、射流压力的增大而增大,在靶距较小的情况下,冲击力随着靶距的增大而增大,当靶距达到一定值时,冲击力随着靶距的增大而减小。