Volframikarbidin vesisuihkusuuttimen kuluminen

Kovan kiven poraamista vesisuihkuleikkauksella pidetään tehokkaana tapana parantaa kovametalliterien käyttöikää. Tässä artikkelissa kerrotaan lyhyesti YG6-volframikarbidin vesisuihkusuuttimen kulumisesta, kun sitä käytetään kalkkikiven porauksessa. Kokeen tulos osoittaa, että vesisuihkun paineella ja suuttimen halkaisijalla on tärkeä vaikutus volframikarbidin vesisuihkuleikkaussuuttimen kulumiseen.

1. Vesisuihkun käyttöönotto

Vesisuihku on nestesuihku, jolla on suuri nopeus ja paine ja jota käytetään leikkaamiseen, muotoiluun tai luolistamiseen. Koska vesisuihkujärjestelmä on yksinkertainen ja kustannukset eivät ole kovin kalliita, sitä käytetään laajalti metallin työstöön ja lääketieteelliseen käyttöön. Sementoitu kovametalli on hallitseva materiaali koneistus- ja kaivostyökaluissa sen ainutlaatuisen kovuuden, sitkeyden ja edullisen hinnan yhdistelmän vuoksi. Sementoitu kovametallityökalu kuitenkin vaurioitui vakavasti kovan kallion porauksessa. Jos poranterän apuna käytetään vesisuihkua, se voi vaikuttaa kiveen vähentäen terävoimaa ja vaihtaa lämpöä terän lämpötilan jäähdyttämiseksi, joten se olisi tehokas tapa parantaa sementoidun kovametalliterän käyttöikää, kun vesisuihkua käytetään keinuvassa porauksessa.

2. Materiaalit ja koemenetelmät

2.1 Materiaalit

Tässä kokeessa käytetyt materiaalit ovat YG6 kovametallinen vesisuihkusuutin ja kovamateriaali kalkkikiveä.

2.2 Kokeellinen menettely

Tämä koe suoritettiin huoneenlämmössä ja pidettiin porausnopeus 120 mm/min ja valssausnopeus 70 kierrosta/min 30 minuutin ajan kokeissa, joiden tarkoituksena oli tutkia vesisuihkun eri parametrien vaikutusta, mukaan lukien suihkun paine, suuttimen halkaisija, kovametallisen vesisuihkuleikkausputken kulumisominaisuuksista.

3. Tulokset ja keskustelu

3.1. Vesisuihkun paineen vaikutus kovametalliterien kulumisnopeuksiin

On osoitettu, että kulumisnopeus on melko korkea ilman vesisuihkun apua, mutta kulumisnopeudet pienenevät jyrkästi vesisuihkun liittyessä. Kulumisnopeudet pienenevät suihkun paineen noustessa. Siitä huolimatta kulumisnopeus laskee hitaasti, kun suihkupaine on yli 10 MPa.

Terien mekaaninen rasitus ja lämpötila vaikuttavat kulumisnopeuksiin, ja vesisuihku auttaa vähentämään mekaanista rasitusta ja lämpötilaa.

Korkeampi suihkupaine voisi myös lisätä lämmönvaihdon tehokkuutta työlämpötilan alentamiseksi. Lämmönsiirto tapahtuu, kun vesisuihku virtaa terän pinnan läpi jäähdyttävästi. Tätä jäähdytysprosessia voidaan suunnilleen pitää konvektiivisena lämmönsiirtoprosessina tasaisen levyn ulkopuolella.

3.2. Suuttimen halkaisijan vaikutus kovametalliterien kulumisnopeuksiin

Suurempi suuttimen halkaisija tarkoittaa suurempaa iskualuetta ja suurempaa iskuvoimaa kalkkikiveen, mikä auttaa vähentämään terään kohdistuvaa mekaanista voimaa ja vähentämään sen kulumista. On osoitettu, että kulumisnopeudet pienenevät poranterän suuttimen halkaisijan kasvaessa.

3.3. Kulutusmekanismi sementoidusta kovametalliteräporakiven kanssa vesisuihkulla

Sementoitujen kovametalliterien vikatyyppi vesisuihkuporauksessa ei ole sama kuin kuivaporauksessa. Vesisuihkulla tehdyissä porauskokeissa ei havaita vakavia murtumia samalla zoomausalueella ja pinnoilla on pääosin kulumismorfologiaa.

Eri tulosten selittämiseen on pääasiassa kolme syytä. Ensinnäkin vesisuihku voi tehokkaasti alentaa pintalämpötilaa ja lämpörasitusta. Toiseksi vesisuihku antaa iskuvoiman kalkkikiven murtamiseen ja auttaa vähentämään terään kohdistuvaa mekaanista voimaa. Näin ollen lämpöjännityksen ja mekaanisen rasituksen summa, joka voi aiheuttaa vakavia hauraita murtumia, voi olla pienempi kuin materiaalin lujuus.terä porattaessa vedellä. Kolmanneksi korkeapaineinen vesisuihku voisi muodostaa verrattain viileämmän vesikerroksen voitelemaan terää ja kiihdyttää kiven kovat hankaavat hiukkaset kuin kiillotuskone. Siksi terän pinta vesisuihkuporauksessa on paljon sileämpi kuin kuivaporauksessa, ja kulumisnopeus laskee vesisuihkun paineen kasvaessa.

Vaikka suuri määrä hauraita murtumia vältetään, terien pintavaurioita esiintyy silti vesisuihkulla porattaessa.

Sementoitujen kovametalliterien kulumisprosessi kalkkikiviporauksessa vesisuihkulla voidaan jakaa kahteen vaiheeseen. Aluksi vedenalaisissa suihkuavusteisissa olosuhteissa terän reunaan ilmestyy mikrohalkeamia, jotka johtuvat todennäköisesti paikallisesta mekaanisesta hankauksesta ja leimahduslämpötilan aiheuttamasta lämpörasituksesta. Co-vaihe on paljon pehmeämpi kuin WC-vaihe ja sitä on helppo käyttää. Joten kun terä jauhaa kiveä, Co-faasi kuluu ensin, ja vesisuihkun huuhtomien hiukkasten myötä rakeiden välinen huokoisuus on suurempi ja terän pinta epätasaisempi.

Sitten tällainen mikropintavaurio laajenee terän pinnan reunasta keskelle. Ja tämä kiillotusprosessi jatkuu teräpinnan reunasta keskelle. Kun poranterä porautuu kallioon jatkuvasti, reunojen kiillotettu pinta muodostaa uusia mikrohalkeamia, jotka sitten ulottuvat terän pinnan keskelle mekaanisen hankauksen ja leimahduslämpötilan aiheuttaman lämpörasituksen vuoksi.

Siksi tämä rouhinta-kiillotusprosessi toistetaan jatkuvasti terän pinnan reunasta keskelle, ja terä ohenee ja ohuempi, kunnes se ei enää toimi.

4. Yhteenveto

4.1 Vesisuihkun paineella on tärkeä rooli kovametalliporanterien kulumisnopeuksissa kiviporauksessa vesisuihkulla. Kulumisnopeudet pienenevät suihkupaineen kasvaessa. Mutta kulumisasteiden laskunopeus ei ole tasainen. Se laskee yhä hitaammin, kun suihkupaine on yli 10 MPa.

4.2 Kohtuullinen suutinrakenne voi parantaa kovametalliterien kulutuskestävyyttä. Lisäksi suihkusuuttimen halkaisijan kasvattaminen voisi vähentää terien kulumisnopeuksia.

4.3 Pinta-analyysi osoitti, että sementoidut kovametalliterät kalkkikiviporauksessa vesisuihkulla osoittavat hauraiden murtumien, rakeiden vetäytymisen ja kiillotuksen ympyränmuotoista toimintaa, mikä indusoi materiaalin poistoprosessia.

Luota ZZBETTERiin tänään

Vesisuihkukoneistus on yksi nopeimmin kehittyvistä koneistusprosesseista. Monet teollisuudenalat ovat ottaneet prosessin käyttöön erilaisten materiaalien korkean laadun vuoksi. Sen ympäristöystävällisyys ja se, että materiaalit eivät deformoidu lämmön vaikutuksesta leikkauksen aikana.

Prosessin aikana syntyvän korkean paineen vuoksi teollinen vesisuihkuleikkaus on asiantuntijoiden käsiteltävä huolellisesti kaikissa leikkauksen vaiheissa. ZZBETTERillä voit saada kokeneita asiantuntijoita hoitamaan kaikki vesisuihkukoneistustarpeesi. Olemme myös yhden luukun nopea prototyyppivalmistaja, joka on erikoistunut CNC-koneistukseen, ohutlevyjen valmistukseen, nopeaan ruiskuvaluun ja erilaisiin pintakäsittelyihin. Älä epäröi ottaa meihin yhteyttä ja saada ilmainen tarjous jo tänään.

Jos olet kiinnostunut volframikarbidista vesisuihkuleikkausputkesta ja haluat lisätietoja, voit OTA YHTEYTTÄ puhelimitse tai postitse vasemmalla tai LÄHETÄ MEILLE POSTIA sivun alalaidasta.