Износване на водоструйна дюза от волфрамов карбид

Пробиването на твърди скали с рязане с водна струя се счита за ефективен начин за подобряване на експлоатационния живот на остриетата от циментиран карбид. Тази статия ще говори накратко за експеримента върху износването на водоструйната дюза от волфрамов карбид YG6, когато се използва при сондиране на варовик. Резултатът от експеримента ще покаже, че налягането на водната струя и диаметърът на дюзата играят важно влияние върху износването на дюзата за рязане с водна струя от волфрамов карбид.

1. Въвеждане на водната струя

Водната струя е течен лъч с висока скорост и налягане и се използва за рязане, оформяне или издълбаване. Тъй като системата за водна струя е проста и цената не е много скъпа, тя се използва широко за метална обработка и медицински операции. Циментираният карбид е доминиращият материал в машинните и минните инструменти заради уникалната си комбинация от твърдост, издръжливост и ниска цена. Инструментът от циментиран карбид обаче беше сериозно повреден при пробиване на твърди скали. Ако се използва водна струя за подпомагане на свредлото, тя може да удари скалата, за да намали силата на острието и да обмени топлината, за да охлади температурата на острието, следователно това би било ефективен начин за подобряване на експлоатационния живот на острието от циментиран карбид, когато водната струя се използва при пробиване с люлка.

2. Материали и експериментални процедури

2.1 Материали

Материалите, използвани в този експеримент, са водоструйна дюза от циментиран карбид YG6 и твърдият материал варовик.

2.2 Експериментални процедури

Този експеримент беше извършен при стайна температура и скоростта на пробиване се поддържаше при 120 mm/min и скоростта на валцоване при 70 кръга/min за 30 min в експериментите, имащи за цел да изследват влиянието на различни параметри на водната струя, включително налягане на струята, диаметър на дюзата, върху характеристиките на износване на тръбата за рязане с водна струя от циментиран карбид.

3. Резултати и обсъждане

3.1. Влияние на налягането на водната струя върху степента на износване на остриетата от циментиран карбид

Показано е, че степента на износване е доста висока без помощта на водната струя, но степента на износване намалява рязко, когато се присъедини водната струя. Скоростта на износване намалява, когато налягането на струята се увеличи. Въпреки това, степента на износване намалява бавно, когато налягането на струята е над 10 MPa.

Степента на износване се влияе от механичното напрежение и температурата на остриетата, а водната струя е полезна за намаляване на механичното напрежение и температура.

По-високото налягане на струята може също да увеличи ефективността на топлообмена, за да намали работната температура. Преносът на топлина се осъществява, когато водната струя протича през повърхността на острието, с охлаждащ ефект. Този процес на охлаждане може приблизително да се разглежда като процес на конвективен топлопренос извън плоска плоча.

3.2. Влияние на диаметъра на дюзата върху степента на износване на остриетата от циментиран карбид

По-големият диаметър на дюзата означава по-голяма зона на удар и по-голяма сила на удар върху варовика, което помага да се намали механичната сила върху острието и да се намали износването му. Показано е, че степента на износване намалява с увеличаване на диаметъра на дюзата на свредлото.

3.3. Механизъм за износване на пробивна скала от циментиран карбид с водна струя

Типът повреда на остриетата от циментиран карбид при сондиране с водна струя не е същият като този при сухо пробиване. Не са открити сериозни счупвания при експериментите за пробиване с водна струя под същия обхват на увеличение и повърхностите показват главно морфология на износване.

Има основно три причини за обяснение на различните резултати. Първо, водната струя може ефективно да намали повърхностната температура и топлинния стрес. Второ, водната струя осигурява ударна сила за напукване на варовика и помага за намаляване на механичната сила върху острието. По този начин сумата от термично напрежение и механично напрежение, което може да предизвика сериозни крехки счупвания, може да бъде по-ниска от якостта на материала наострието при пробиване с вода. На трето място, водната струя с по-високо налягане може да образува сравнително по-хладен воден слой за смазване на острието и може да изстреля твърдите абразивни частици в скалата като машина за полиране. Следователно повърхността на острието при пробиване с водна струя е много по-гладка от тази при сухо пробиване и степента на износване ще намалее, докато налягането на водната струя се увеличава.

Въпреки че се избягва широка гама от крехки счупвания, все пак ще има повърхностни повреди на остриетата при пробиване на скали с водна струя.

Процесът на износване на остриета от циментиран карбид при пробиване на варовик с водна струя може да бъде разделен на два етапа. Първоначално, в условия на подводна струя, се появяват микропукнатини по ръба на острието, вероятно причинени от локална механична абразия и термичен стрес, предизвикан от температурата на пламъка. Co фазата е много по-мека от WC фазата и е лесна за носене. Така че, когато острието смила скалата, първо се износва Co фазата и с частиците, отмити от водната струя, порьозността между зърната е по-голяма и повърхността на острието става по-неравна.

След това този вид увреждане на микро повърхността се разширява от ръба към центъра на повърхността на острието. И този процес на полиране продължава от ръба към центъра на повърхността на острието. Когато свредлото пробие в скалата непрекъснато, полираната повърхност по ръбовете ще образува нови микро-пукнатини, които след това се простират до центъра на повърхността на острието поради механична абразия и термичен стрес, причинени от температурата на пламъка.

Следователно този процес на грубо полиране се повтаря от ръба към центъра на повърхността на острието постоянно и острието ще става все по-тънко и по-тънко, докато не може да работи.

4. Заключение

4.1 Налягането на водната струя играе важна роля в степента на износване на свредла от циментиран карбид при пробиване на скали с водна струя. Степента на износване намалява с увеличаване на налягането на струята. Но скоростта на намаляване на износването не е равномерна. Той намалява все по-бавно, когато налягането на струята е над 10 MPa.

4.2 Разумната структура на дюзата може да подобри устойчивостта на износване на остриетата от циментиран карбид. Освен това, увеличаването на диаметъра на струйната дюза може да намали степента на износване на лопатките.

4.3 Анализът на повърхността показа, че остриетата от циментиран карбид при пробиване на варовик с водна струя показват кръгово действие на крехко счупване, издърпване на зърна и полиране, което предизвиква процеса на отстраняване на материала.

Разчитайте на ZZBETTER днес

Обработката с водна струя е един от най-бързо развиващите се процеси на обработка. Много индустрии са възприели процеса поради високото качество на рязане на различни материали. Неговата екологичност и фактът, че материалите не се деформират от топлина по време на рязане.

Поради високото налягане, генерирано по време на процеса, индустриалното рязане с водна струя трябва да се извършва внимателно от експерти на всички етапи на рязане. В ZZBETTER можете да получите опитни експерти, които да се справят с всичките ви нужди от обработка с водна струя. Ние също така сме производител на едно гише за бързо създаване на прототипи, специализиран в обработка с ЦПУ, производство на ламарина, бързо леене под налягане и различни видове повърхностни покрития. Не се колебайте да се свържете с нас и да получите безплатна оферта днес.

Ако се интересувате от тръба за рязане с водна струя от волфрамов карбид и искате повече информация и подробности, можете да се СВЪРЖЕТЕ С НАС по телефона или по пощата вляво или ДА НИ ИЗПРАТИТЕ ПОЩА в долната част на страницата.