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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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%。     

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。     

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.     

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。     

基于LS-DYNA仿真的射流加工参数分析

目的通过LS-DYNA对磨料射流冲蚀切削进行仿真,研究相关工艺参数对切削参数的影响。方法采用磨料水射流对Al_2O_3陶瓷进行了单点冲蚀仿真和切削仿真研究,其中水和磨料粒子采用SPH方法建模,氧化铝陶瓷工件采用FEM方法建模,并通过SPH-FEM耦合算法,实现射流冲蚀切削过程的仿真。结果分析射流冲蚀过程仿真和切削过程仿真可知,射流加工前期,由于射流中磨粒碰撞与反弹,使壁面成不规则"V"型。初始阶段,切深随计算时间呈线性增加,同时壁面对磨粒产生制约作用,从而使加工处的孔深基本不再增加。由于磨粒在冲蚀处壁面底部的冲蚀作用,使凹坑底部宽度增加并迅速趋于稳定。同时切削仿真与冲蚀仿真也存在一定区别,主要由于切削过程设定了移动速度。结论将仿真结果与实验结果进行比较可知,切削深度随着泵压的增大而成线性增大,切深随磨料流量的增大而增大,随靶距和横移速度的增大而减小。其中切深与磨料流量、靶距、横移速度均为非线性关系,工件最大切深与计算时间不呈线性关系增长。     

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。     

High Performance Cutting with Abrasive Waterjets beyond 400 MPa

Abrasive waterjet (AWJ) cutting has been widely accepted by the industry after the successful introduction of 400 MPa cutting systems. This paper describes the cutting with AWJ beyond the current industrial pressure limit. Firstly, the factors that limit the water pressure are discussed. Secondly, the jet formation is considered by addressing the effects of the geometry of the upstream tube and the orifice. Finally, the AWJ cutting process is described in terms of energy transfer efficiency. There is an optimum abrasive load ratio over which the cutting ability of the jet decreases due to the less efficient power transfer from waterjet to the abrasives.     

Kerf characteristics in abrasive waterjet cutting of ceramic materials

An abrasive water jet (AWJ) can provide a more effective means for precision cutting of ceramic materials as compared with conventional machining methods, but many aspects about this cutting technology are still under flux and development. In this study, experimental techniques based on statistical experimental design principles and theoretical investigations were conducted to study AWJ cutting of alumina-based ceramics. Semi-empirical cutting depth equations are determined for the prediction and optimization of the AWJ cutting performance. Topographical characteristics of uncut-through kerf and the effects of various parameters are discussed. In addition, visualization studies are conducted to develop further understanding of the macromechanics of the AWJ cutting process.     

磨料水射流对硬质合金切割深度的试验研究

通过用高压磨料水射流对硬质合金进行切割,以单因素试验的形式分析了射流压力、切割速度、磨料流量、靶距对硬质合金材料切割深度的影响。在单因素试验的基础上,选定各因素的水平进行正交试验,通过极差分析对加工参数进行优化。结果表明:各因素对切割深度的影响主次关系依次为射流压力、切割速度、磨料流量、靶距;获得最大切割深度的最优工艺参数为:射流压力280 MPa、切割速度50.8 mm/min、磨料流量545 g/min、靶距5 mm,此时实测切割深度为0.70 cm,达到最佳效果。      

磨料水射流切割石材的应用研究

本文依据实验结果,对磨料水射流技术切割石材的机理进行了分析和研究,同时分析和探讨了切割工艺参数对切割深度的影响。