前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)

高壓水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)和傳統(tǒng)的噴丸強(qiáng)化技術(shù)具有相似的工藝過(guò)程和功能。磨料水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是在射流中混合一定數(shù)量的磨料粒子，從而改變射流的流動(dòng)特性和對(duì)靶體的作用方式，磨料混合方式分為后混合和前混合兩種。后混合噴丸強(qiáng)化技術(shù)是根據(jù)古老的引射原理設(shè)計(jì)，磨料粒子無(wú)須先混合可直接進(jìn)入噴嘴混合后向外噴射，后混合噴丸強(qiáng)化技術(shù)與前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)相比具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)需額外的供料設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是磨粒獲得的動(dòng)能不大，僅為水射流速度的25%左右，因此射流的沖蝕能力、質(zhì)量和效率均不高。為了從根本上提高磨料與水射流的混合效果，近年來(lái)研制出了前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)。下面我們主要介紹前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)原理以及磨料品種及供料方式。

一、前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)原理

前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是將混合磨料技術(shù)引入到噴丸領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的濕式綠色噴丸強(qiáng)化新工藝。高壓水射流噴丸強(qiáng)化機(jī)理就是將攜帶巨大能量的高壓水射流以某種特定的方式高速?lài)娚涞浇饘倭銟?gòu)件表面上，使零構(gòu)件表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生塑性形變(冷作硬化層)，呈現(xiàn)理想的組織結(jié)構(gòu)(組織強(qiáng)化)和殘余應(yīng)力分布(應(yīng)力強(qiáng)化)，從而達(dá)到提高零構(gòu)件周期疲勞強(qiáng)度的目的。

二、磨料品種及供料方式

不同品種的磨料具有不同的機(jī)械性質(zhì)，主要是磨料硬度和形狀，它們對(duì)噴丸強(qiáng)化質(zhì)量有直接的影響。磨料射流的磨料供給系統(tǒng)分為干磨料供給系統(tǒng)和濕磨料漿供給系統(tǒng)兩大類(lèi)。

1、干磨料供給系統(tǒng)

干式磨料供給系統(tǒng)可分為加壓式和自吸式兩種。

加壓式：主要由加壓式密封磨料罐、分水濾氣器、氣閥、砂閥等組成。磨料是靠空壓機(jī)向磨料罐加壓，磨料通過(guò)輸送管道進(jìn)入磨料噴頭混合室。分水濾氣器是氣動(dòng)回路中用來(lái)清除氣源中的水分、油分和灰塵的輔件，因此它必須垂直安裝。

自吸式：該系統(tǒng)是靠水射流噴射時(shí)在磨料射流噴頭混合室內(nèi)產(chǎn)生抽吸作用，使供砂管路中產(chǎn)生氣流，干磨料就是靠這股氣流來(lái)供給磨料的。
 
2、濕式供料系統(tǒng)
 
濕式供料系統(tǒng)是由兩并聯(lián)的高壓泵供給高壓水，供料系統(tǒng)采用切向進(jìn)料式噴頭。該系統(tǒng)采用磨料漿供料方式，首先在磨料池中將磨料、粘土和水按一定比例調(diào)配成磨料漿，粘土可以阻止磨料沉淀和板結(jié)，調(diào)配好的磨料漿流動(dòng)性較好，易于控制。然后由泥漿泵將溶解漿輸送到磨料噴頭。

綜上所述，我們可以看出前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是磨料先和水在高壓輸水管路中均勻混合成磨料漿水，然后經(jīng)磨料噴嘴噴射形成磨料射流，其速度約為水射流速度的75%以上，因此前混合式磨料射流中的磨料具有很高的動(dòng)能，從而實(shí)現(xiàn)了高效、優(yōu)質(zhì)、無(wú)污染的噴丸強(qiáng)化效果。