การสึกหรอของหัวฉีดวอเตอร์เจ็ททังสเตนคาร์ไบด์

การเจาะหินแข็งด้วยการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงอายุการทำงานของใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์ บทความนี้จะกล่าวถึงโดยสังเขปเกี่ยวกับการทดสอบการสึกหรอของหัวฉีดวอเตอร์เจ็ททังสเตนคาร์ไบด์ YG6 เมื่อใช้ในการเจาะหินปูน ผลการทดลองจะแสดงให้เห็นว่าแรงดันวอเตอร์เจ็ทและเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดมีอิทธิพลสำคัญต่อการสึกหรอของหัวฉีดตัดวอเตอร์เจ็ททังสเตนคาร์ไบด์

1. บทนำของวอเตอร์เจ็ท

วอเตอร์เจ็ทเป็นลำแสงของเหลวที่มีความเร็วและความดันสูง และใช้สำหรับการตัด ขึ้นรูป หรือเจาะโพรง เนื่องจากระบบวอเตอร์เจ็ทนั้นเรียบง่ายและมีต้นทุนที่ไม่แพงมาก จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายสำหรับการตัดเฉือนโลหะและการดำเนินการทางการแพทย์ ซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นวัสดุที่โดดเด่นในเครื่องมือตัดเฉือนและทำเหมือง เนื่องจากส่วนผสมที่เป็นเอกลักษณ์ของความแข็ง ความเหนียว และราคาที่ไม่แพง อย่างไรก็ตาม เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ได้รับความเสียหายอย่างหนักในการเจาะหินแข็ง หากใช้หัวฉีดน้ำช่วยดอกสว่าน อาจกระแทกหินเพื่อลดแรงใบมีดและแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทำให้อุณหภูมิใบมีดเย็นลง จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงอายุการทำงานของใบมีดคาร์ไบด์ซีเมนต์เมื่อ เครื่องฉีดน้ำใช้ในการเจาะแบบโยก

2. วัสดุและขั้นตอนการทดลอง

2.1 วัสดุ

วัสดุที่ใช้ในการทดลองนี้คือหัวฉีดวอเตอร์เจ็ทคาร์ไบด์ซีเมนต์ YG6 และหินปูนที่เป็นวัสดุแข็ง

2.2 ขั้นตอนการทดลอง

การทดลองนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง และรักษาความเร็วในการเจาะที่ 120 มม./นาที และความเร็วรอบการหมุนที่ 70 รอบ/นาที เป็นเวลา 30 นาที ในการทดลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของพารามิเตอร์ต่างๆ ของแรงดันน้ำ รวมถึงแรงดันเจ็ท เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด ต่อลักษณะการสึกหรอของท่อตัดวอเตอร์เจ็ทซีเมนต์คาร์ไบด์

3. ผลลัพธ์และการอภิปราย

3.1. ผลของแรงดันน้ำต่ออัตราการสึกหรอของใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์

แสดงให้เห็นว่าอัตราการสึกหรอค่อนข้างสูงหากไม่ได้รับความช่วยเหลือจากหัวฉีดน้ำ แต่อัตราการสึกหรอจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อหัวฉีดน้ำเข้าร่วม อัตราการสึกหรอจะลดลงเมื่อแรงดันหัวฉีดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม อัตราการสึกหรอจะลดลงอย่างช้าๆ เมื่อแรงดันน้ำพุ่งสูงเกิน 10 MPa

อัตราการสึกหรอได้รับผลกระทบจากความเค้นเชิงกลและอุณหภูมิของใบมีด และหัวฉีดน้ำช่วยลดความเค้นเชิงกลและอุณหภูมิ

แรงดันไอพ่นที่สูงขึ้นยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิในการทำงาน การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นเมื่อไอน้ำไหลผ่านพื้นผิวของใบมีดโดยมีผลทำให้เย็นลง กระบวนการทำความเย็นนี้ถือได้ว่าเป็นกระบวนการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนภายนอกแผ่นเรียบ

3.2. ผลของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดต่ออัตราการสึกหรอของใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์

เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดที่ใหญ่ขึ้นหมายถึงพื้นที่กระแทกที่ใหญ่ขึ้นและแรงกระแทกที่มากขึ้นต่อหินปูน ซึ่งช่วยลดแรงเชิงกลบนใบมีดและลดการสึกหรอของใบมีด แสดงให้เห็นว่าอัตราการสึกหรอลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดของดอกสว่านเพิ่มขึ้น

3.3. กลไกการสึกหรอของดอกสว่านใบมีดคาร์ไบด์ซีเมนต์พร้อมหัวฉีดน้ำ

ประเภทความล้มเหลวของใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์ในการเจาะแบบวอเตอร์เจ็ทนั้นไม่เหมือนกับในการเจาะแบบแห้ง ไม่พบการแตกหักที่รุนแรงในการทดลองเจาะด้วยหัวฉีดน้ำภายใต้ขอบเขตการซูมเดียวกัน และพื้นผิวส่วนใหญ่แสดงสัณฐานวิทยาการสึกหรอ

มีเหตุผลสามประการหลักในการอธิบายผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ประการแรก หัวฉีดน้ำสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวและความเค้นจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สอง หัวฉีดน้ำให้แรงกระแทกเพื่อทำให้หินปูนแตก และช่วยลดแรงเชิงกลบนใบมีด ดังนั้น ผลรวมของความเค้นเนื่องจากความร้อนและความเค้นเชิงกลซึ่งสามารถกระตุ้นให้เกิดการแตกหักแบบเปราะอย่างรุนแรงอาจต่ำกว่าความแข็งแรงของวัสดุใบมีดในการเจาะด้วยน้ำ อันดับที่สาม หัวฉีดน้ำที่มีแรงดันสูงกว่าสามารถสร้างชั้นน้ำที่เย็นกว่าเพื่อหล่อลื่นใบมีดและสามารถเร่งอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่แข็งในหินได้เหมือนน้ำยาขัดเงา ดังนั้น พื้นผิวของใบมีดในการเจาะแบบวอเตอร์เจ็ทจึงเรียบกว่าการเจาะแบบแห้งมาก และอัตราการสึกหรอจะลดลงในขณะที่แรงดันเจ็ทน้ำเพิ่มขึ้น

แม้ว่าจะหลีกเลี่ยงการแตกหักแบบเปราะบางได้ แต่ก็ยังมีความเสียหายที่พื้นผิวบนใบมีดในการเจาะหินด้วยเครื่องฉีดน้ำ

ขั้นตอนการใส่ใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์ในการเจาะหินปูนด้วยเครื่องฉีดน้ำสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ในขั้นต้น ในสภาวะที่มีเจ็ทช่วยใต้น้ำ รอยแตกขนาดจิ๋วจะปรากฏที่ขอบของใบมีด ซึ่งอาจเกิดจากการสึกกร่อนเชิงกลเฉพาะที่และความเครียดจากความร้อนซึ่งเกิดจากอุณหภูมิแฟลช เฟส Co นั้นนุ่มกว่าเฟส WC มากและสวมใส่ได้ง่าย ดังนั้นเมื่อใบมีดบดหิน เฟส Co จะถูกสึกกร่อนก่อน และด้วยละอองน้ำที่ถูกชะล้างออกไป รูพรุนระหว่างเมล็ดจะมากขึ้นและพื้นผิวของใบมีดจะไม่สม่ำเสมอมากขึ้น

จากนั้นความเสียหายของพื้นผิวระดับจุลภาคนี้จะขยายจากขอบไปยังศูนย์กลางของพื้นผิวใบมีด และกระบวนการขัดนี้จะดำเนินต่อไปจากขอบถึงตรงกลางของผิวใบมีด เมื่อดอกสว่านเจาะหินอย่างต่อเนื่อง พื้นผิวที่ขัดเงาที่ขอบจะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กขึ้นใหม่ ซึ่งขยายไปถึงศูนย์กลางของพื้นผิวใบมีดเนื่องจากการขัดถูเชิงกลและความเค้นจากความร้อนที่เกิดจากอุณหภูมิวาบไฟ

ดังนั้น กระบวนการขัดหยาบนี้จึงถูกทำซ้ำจากขอบถึงตรงกลางของผิวใบมีดอย่างต่อเนื่อง และใบมีดจะบางลงเรื่อยๆ จนใช้งานไม่ได้

4. บทสรุป

4.1 แรงดันของหัวฉีดน้ำมีบทบาทสำคัญในอัตราการสึกหรอของดอกสว่านซีเมนต์คาร์ไบด์ในการเจาะหินด้วยหัวฉีดน้ำ อัตราการสึกหรอลดลงเมื่อแรงดันไอพ่นเพิ่มขึ้น แต่ความเร็วในการลดลงของอัตราการสึกหรอนั้นไม่เท่ากัน จะลดลงอย่างช้าๆ มากขึ้นเมื่อแรงดันไอพ่นมีมากกว่า 10 เมกะปาสคาล

4.2 โครงสร้างหัวฉีดที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของใบมีดคาร์ไบด์ซีเมนต์ ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีดสามารถลดอัตราการสึกหรอของใบมีดได้

4.3 การวิเคราะห์พื้นผิวแสดงให้เห็นว่าใบมีดซีเมนต์คาร์ไบด์ในการเจาะหินปูนด้วยเครื่องฉีดน้ำแสดงการแตกเป็นวงกลมของการแตกหักแบบเปราะ การดึงเกรนออก และการขัด ซึ่งทำให้เกิดกระบวนการกำจัดวัสดุ

พึ่งพา ZZBETTER วันนี้

การตัดเฉือนด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทเป็นหนึ่งในกระบวนการตัดเฉือนที่มีการพัฒนาเร็วที่สุด อุตสาหกรรมจำนวนมากนำกระบวนการนี้มาใช้เนื่องจากการตัดผ่านวัสดุที่หลากหลายคุณภาพสูง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และวัสดุไม่เสียรูปด้วยความร้อนระหว่างการตัด

เนื่องจากความดันสูงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ การตัดด้วยแรงดันน้ำทางอุตสาหกรรมจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังโดยผู้เชี่ยวชาญในทุกขั้นตอนของการตัด ที่ ZZBETTER คุณจะได้รับผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์เพื่อจัดการกับความต้องการการตัดเฉือนด้วยระบบวอเตอร์เจ็ททั้งหมดของคุณ นอกจากนี้ เรายังเป็นผู้ผลิตต้นแบบอย่างรวดเร็วแบบครบวงจร โดยเชี่ยวชาญในด้านการตัดเฉือน CNC การแปรรูปโลหะแผ่น การฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็ว และการตกแต่งพื้นผิวประเภทต่างๆ อย่าลังเลที่จะติดต่อเราและรับใบเสนอราคาฟรีวันนี้

หากคุณสนใจท่อตัดวอเตอร์เจ็ททังสเตนคาร์ไบด์และต้องการข้อมูลและรายละเอียดเพิ่มเติม คุณสามารถติดต่อเราทางโทรศัพท์หรือไปรษณีย์ทางด้านซ้าย หรือส่งจดหมายถึงเราที่ด้านล่างของหน้า