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所谓散水即从沙管喷嘴出来的水不集中,形成不了水柱从而根本无力切割。压力越大,散水现象越严重。事实上由于水分子粘性弱的特点,水流在高速运动时受到空间的阻力影响很容易分散,越是末端,分散越严重。无论有没有装砂管,也不论砂管如何都改变不了这种自然现象。只不过人们利用水射流的焦距实现有效切割而已。我们这里所说的散水是指水射流的焦距太短达不到有效切割的预期。导致散水的原因也是多方面的,常见的如宝石喷嘴损坏。只要把沙管拆下来,就很容易看到水从宝石喷嘴出来就是分散的。还有一种常见的就是砂管内壁起坑了。水流射到坑里反弹回来扰乱水流的正常轨迹,我们称这种现象为扰流。但扰流是砂刀管本身的问题,而是水柱和砂管内孔不同心,也就是射偏了。沙管的本职任务是凭借自身的硬度抵抗水柱边缘分散的水分子从而实现延长水射流的焦距目的。少量边缘分散的水分子对高硬度的沙管内壁的危害是有限的且需要一个较长的时间,这个时间即是砂管的正常使用寿命。但是,再硬的材料也无法抵挡高速水砂混合物的正面冲击,这种冲击必然会导致沙管。为此射偏的高压水柱对沙管内壁是致命的。这里再次补充说明一下,有些射偏的水柱由于偏移的角度较小不一定都会导致沙管内壁起坑,而是导致砂管口呈现椭圆或裂口的现象。
显然,金属切割将成为超高压水切割的新的应用目标,这就需要工作压力不低于400MPa,而且很好以纯水射流切割用于贵重金属薄板作业。纯水射流切割很大的优点是切缝更窄、切割精度更高,而且能钻出微小孔。增压器欲可靠地将300MPa压力提升到400MPa以上,必须加强对超高强度材料与工艺的研究应用,要使所用材料常规化,才能使这一技术不停留在实验室里。纯水射流要摆脱磨料和磨料喷嘴的束缚,除研究更高压力源的可靠性以外,还需研究超高压空化射流的产生与作用,以期尽可能地使低压力的纯水射流形成良好的切割功能。
一般来讲,砂管材质必须具有高硬度性和高耐磨性,两者缺一不可。因此砂管一般为复合碳化钨材料加工制作而成。通常,硬质合金中,钨作为主要耐磨相以颗粒形式存在,而碳只是作为黏合剂。但这种软金属黏合剂的存在显然对其耐磨性有很大的影响,一般碳的含量应限制在以下。碳化物的形状、尺寸、种类、工艺条件对材料的耐磨性有很大影响。砂管的材质和设计的工艺也必须达到相当高的标准,因此光滑度和耐磨度都很重要。 水切割机的供砂罐提供稳定源源不断的砂,并给予供砂罐的压力使之输送到砂管进行切割,供砂罐与砂管需要稳定的配合,这些因素能够决定水切割设备的使用寿命的长短,其主要影响有以下几点: 1、砂的质量和颗粒的大小,过粗的砂和杂质含量多的砂会加快砂管的磨损让砂管的使用寿命降低。 2、水的质量,硬度,脏度,对没有经过过滤的水在超高压的作用下射出的水流容易散射从而会很快的损伤砂管的内壁同时容易破坏宝石喷嘴。 3、宝石喷嘴的内径和砂管的内径如果比例为的话,切割的能力,对砂管的磨损小,例如:砂管的内径为的话,那么宝石喷嘴的内径好为0.33mm。 4、主要的影响因素是砂管与宝石喷嘴的同心度,如果同心度有偏差哪怕只是很微小的偏差也会导致砂喝水的射生偏斜,会冲击到砂管的内壁,从而快速的磨损砂管,并且会造成切割速度减慢,无力。
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