前混合磨料水射流切割參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響

花煜昌,劉力紅,杜鵬

(安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,安徽淮南 232001)

0 前言

鋼材是應(yīng)用較為廣泛的一種金屬材料，其優(yōu)質(zhì)的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造使其在各領(lǐng)域充分嶄露頭角。鋼的表面質(zhì)量是衡量鋼材優(yōu)劣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，表面粗糙度是確定表面質(zhì)量的一個(gè)基本因素。在加工鋼的過(guò)程中，需要合理地控制加工方法、工藝特性和加工參數(shù)等影響因素。磨料水射流切割是一種非常有用的非常規(guī)冷態(tài)切割技術(shù)；它是一種非接觸式加工方式，由于磨料粒子的引入，水射流的工作能力得到了極大的提升。根據(jù)磨料的引入方式，磨料水射流分為前混合磨料水射流和后混合磨料水射流。

研究人員對(duì)后混合磨料水射流切割鋼材表面粗糙度的特點(diǎn)和機(jī)制進(jìn)行了大量的研究，已有研究表明鋼表面粗糙度主要受切割參數(shù)的影響。隨著壓力供給設(shè)備提供的壓力的增加，后混合磨料的切割能力變得越來(lái)越強(qiáng),這是由于切割壓力使得磨料粒子獲得了較高的速度,攜帶較大動(dòng)能的磨料粒子射向鋼材，鋼材在高頻率高能量的沖擊下會(huì)發(fā)生斷裂。QIANG等研究了后混合磨料水射流加工不銹鋼的切割速度和能量利用率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著切割壓力的提升，射流速度呈線性增加，并且磨料粒子的尺寸對(duì)射流速度和能量利用率沒(méi)有顯著的影響。由于在切割的過(guò)程中，噴嘴需要通過(guò)移動(dòng)來(lái)切割材料，因此BARABAS和DEACONESCU通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了后混合磨料水射流切割速度和切割靶距對(duì)奧氏體不銹鋼表面粗糙度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:表面粗糙度隨著切割速度和切割靶距的增大而增大。……