高压水射流技术在弹药表面除油中的应用

弹药在使用、修理和报废处理前,必须清除外表面所涂油层。介绍了目前我军弹药涂油的种类及相关参数,通过分析现行传统弹药除油方法的缺点和不足,从提高除油效率和质量以及安全环保角度考虑,提出利用高压水射流去除弹药外表面涂油层的新工艺。根据弹药内部装填有炸药、火药等易燃易爆品的特点,分析了高压水射流相关参数确定的制约因素、除油系统的组成和利用高压水射流技术进行弹药除油的优点。     

高压水射流清理注塑推料螺杆

清理注塑推料螺杆的基本要求是清除干净残留物而不伤及螺杆的各个表面。在诸多的清除方法中，高压水射流具有选择性切割和冷加工的独特优点，工作效率高且不改变加工件物理结构和化学成分，这使它在异种材料的剥离去除或清理工作中独显优势而得到越来越多的应用。     

基于水射流自动补偿细长轴加工振动研究

细长轴在加工过程中切削力的作用下易产生加工振动。为提高细长轴加工质量,提出采用水射流辅助支撑细长轴的新型加工工艺方法,可自动补偿细长轴加工产生的振动尺寸误差,并建立有无水射流辅助支撑细长轴加工的振动模型。通过实验验证此方法的可靠性,实验结果表明:水射流辅助支撑细长轴加工可使表面粗糙度Ra得到显著改善,有效提高了细长轴的加工精度。     

钢坯火焰清理机的国产化与智能化

随着我国钢铁工业进入高质量发展的新阶段,开发拥有自主知识产权的高品质钢铁产品对钢铁企业升级转型走向国际市场具有重要作用.火焰清理就是利用气体火焰清除钢坯表面的氧化皮和裂纹、点蚀、凹陷、夹杂及气泡等缺陷,提升高附加值钢材的表面质量.然而,火焰清理机的核心技术长期被美日韩等国垄断,早期完全依赖进口.简略介绍了火焰清理的基本...     

超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究

目的 研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理。方法 使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验,并用20 MPa高压水射流进行对比实验。利用ASMC2–4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号,同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析。结果 在200MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10-6,微应变振幅为35×10-6～50×10-6,水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力;在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏,水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主,还存在有未被冲蚀的珠光体组织;在200MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌。结论 建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型,阐明了水射流冲蚀作用机理。     

高压水射流喷丸技术及发展

水射流喷丸强化技术是喷丸领域的又一新技术，它有利于改善材料表面的性能，延长其疲劳寿命，并能克服传统喷丸技术的不足。简单地介绍高压纯水射流、空化射流、脉冲射流、磨料射流等几种高压水射流喷丸技术及它们的发展情况。     

纯水射流间接强化对18CrNiMo7-6钢表面粗糙度和残余应力的影响

目的减小高压水射流强化中冲蚀现象对材料表面的影响。方法选择水射流喷射压力、喷射靶距和覆盖小钢珠直径为可变参数,对18CrNiMo7-6渗碳合金钢进行高压水射流强化单因素试验。运用三维表面形貌测量系统和X射线残余应力分析仪对试验后的材料进行测量分析。结果随着压力的增大,表面粗糙度增加,残余应力最大可达693 MPa,但继续增大喷射压力反而会使残余压应力减小。随着靶距的增加,表面残余应力几乎直线减小,表面粗糙度则在靶距为110 mm时达到最小值0.77μm。随着小钢珠直径的增加,表面残余压应力先增大后减小,最大值为782 MPa;表面粗糙度先变小后增大,最小值为0.76μm。结论水射流喷射压力、喷射靶距和覆盖小钢珠直径对18CrNiMo7-6钢的表面粗糙度和残余应力影响明显。同时,每个参数在不同的变化范围,对材料表面主要的影响方式不同,对材料的表面粗糙度和表面残余压应力的影响也存在着差异。     

金属波纹管高压水射流渐进成形实验及工艺参数优化

以厚度为0.3 mm、直径为Φ220 mm的焊接不锈钢管作为实验用毛坯,在中国科学院深圳先进技术研究院自主研发的五轴高压水射流渐进成形机床上进行波纹管成形实验。首先,通过单一因素实验确定影响成形的因素的取值范围,然后设计正交实验优化方案,采用极差分析方法分析正交实验结果,确定了4个因素对成形精度影响显著性的先后次序为：水射流压力>靶距>轴向力>喷头旋转速度,并确定了高压水射流渐进成形波纹管的最佳工艺参数为：水射流压力为100 MPa、靶距为12 mm、喷头旋转速度为400 mm·min^-1、轴向压力为320 N。实验表明,在此工艺参数下成形的波纹管的成形精度较高。     

磨料水射流抛光技术及其发展

磨料水射流抛光技术是应用于表面抛光加工的新技术.利用含有细小磨料粒子的抛光液在高压作用下,与工件表面发生冲击、冲蚀而微去除材料,以达到抛光目的.论述了磨料水射流抛光技术的基本原理和特点,以及影响抛光效果的主要工艺参数,并对其发展趋势进行了展望.     

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。     

水射流喷丸处理对20CrMnTi钢表面性能的影响

采用超高压数控水射流设备对20Cr Mn Ti钢表面进行水喷丸处理,研究不同水压、靶距和喷嘴移动速度对其表面形貌、表面粗糙度、残余应力和硬度梯度的影响。结果显示,经高压水喷丸处理后的20Cr Mn Ti试样,其表面粗糙度值增加不明显,表面残余应力和硬度有很大提高,能有效改善材料的表面性能。     

基于高压水射流火炮清膛装置的研究与设计

为改变传统人工推拉的方式清洗炮膛的现状,以火炮清膛机的使用特点及技术要求为根据,通过对高压水射流基本结构和相关参数进行分析,采用固体有限体积法对清理过程进行仿真,研究水射流的清除机制,并设计一种基于高压水射流全方位清理火炮内膛积碳、挂铜和挂尼龙,且可实现在炮膛内伸缩回转往复运动的火炮清膛机。针对国内炮膛维护的需求及维护过程中存在的问题,结合野外作业的实际情况,重点给出该火炮清膛装置的设计方案、装置构成及工作原理。装置采用整体布局方式,在确保使用功能的前提下,该装置的操作较为简单、动作实用,并且能够对结构做进一步的优化,一定程度上缩短传动链,以保障装置正常运作,减少故障的发生,使得后期维修保养更加方便,最大程度上延长其使用寿命。     

铝合金7075T651高压水喷丸强化工艺试验研究

高压水喷丸强化是金属表面强化的新方法,即利用在水中的高压水射流所产生的气穴效应打击金属零件表面,从而对零件进行表面强化的工艺。基于不同的高压水喷丸强化工艺参数,对航空常用铝合金材料7075T651开展高压水喷丸强化试验,分析了强化试件的表面形貌、表面质量、表面残余应力以及强化层组织结构。结果表明,液体冲蚀过程中会产生气泡多次溃灭现象,由此产生同心圆环形强化区域;喷射压力和喷射距离是影响材料表面质量和残余应力分布的重要工艺参数;高压水喷丸强化后强化层晶体取向发生了改变,晶粒明显细化,为原始组织晶粒度的66.7%。     

高压磨料水射流加工中材料去除机理研究

本文根据脆、塑性断裂理论,通过高压纯水射流和磨料水射流对石材冲蚀试验,对冲蚀凹坑成型机理进行了研究。结果表明,高压纯水射流只有不发散的中心射流对材料具有去除作用。高压磨料水射流对材料表面冲击时形成"倒钟"型孔,材料去除机理是在成穴力、剪切应力和水楔的共同作用下,以脆性和塑性断裂方式实现去除。磨料水射流对材料的冲蚀区分为中心射流区、成穴区和喷砂区,材料的主要体积去除量处在成穴区。磨料水射流加工孔的直径和深度随靶距的增加而增加。磨料水射流从射流中心沿径向至射流边缘流速逐渐降低,磨料浓度逐渐增大,但射流能量最高的部位既不在射流中心也不在磨粒集中的射流边缘,而是在成穴区。     

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.     

一种新型双工位台车式齿轮强化抛丸清理机的研发与应用

齿轮,一直以来对其内在质量和表面质量的要求都在不断地提高.提高齿轮的表面质量一般都是通过抛丸清理实现的,本文讲述了一种新型双工位台车式齿轮强化抛丸清理机,不仅可一次性有效地对齿轮表面进行清理强化,更是将生产效率提高了一倍.     

磨料射流表面抛光研究综述

作为精密超精密光学制造工艺过程中的一个重要环节,各种新型表面抛光方法与工艺始终吸引着科研人员不断深入研究与探索。磨料射流抛光方法为小型复杂零件的表面抛光提供了一个新思路,成为精密超精密光学加工技术的重要组成部分。对磨料射流表面抛光过程中衍生的磨料水射流抛光、磁射流抛光、负压吸流抛光、磨料气射流抛光、冰粒水射流抛光、纳米胶体射流抛光的抛光原理、方法及特点进行了综述,分析了各射流表面抛光技术材料去除的最新发展;从加工原理、磨料选择、抛光精度、数学模型等方面对上述新型射流抛光技术进行深入分析与比较,其中磁射流抛光、纳米胶体射流抛光、磨料水射流抛光的抛光精度较高,可以实现表面粗糙度纳米级的超精密抛光,而磨料气射流抛光、冰粒射流抛光从加工成本上来讲则相对较低。最后,对磨料射流表面抛光在去除函数优化、精度效率的提高、应用范围扩展、在线检测、商业化应用等方面的发展趋势进行了预测。     

高压水冲击强化技术的研究现状及发展

系统介绍了包括磨料高压连续水射流强化、高压脉冲水射流强化和高压空化水射流强化等高压水冲击强化技术的基本原理、强化机理、强化方法及对材料组织性能的影响,总结了国内外在此领域的最新研究进展和发展趋势,并对高压水冲击强化技术的未来发展与应用进行了展望。     

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。     

工艺参数对高压水射流降低焊接残余应力的影响

采用有限元法对高压水射流降低304不锈钢焊接接头残余应力进行模拟,并对焊态残余应力和高压水射流喷丸试验验证。采用Fortran语言开发了移动的高压水射流压力载荷子程序,经计算得到高压水射流处理前后焊接残余应力分布规律,讨论了水射流工艺参数对残余应力消除效果的影响规律。结果表明,由于高压水射流对金属表面的冲击效应,产生塑性变形,焊缝和热影响区焊态残余拉应力大幅降低。当水射流轴心压力达到0.87倍屈服强度时,焊缝中心压力由拉应力变为压应力,冲击次数取2~3次时,残余应力得到良好改善,增大冲击面积有利于降低焊接残余应力,水射流移动速度对其残余应力影响不大。