高壓水射流噴丸技術(shù)的由來及原理介紹

近些年來，高壓水射流技術(shù)的發(fā)展非常迅速，應(yīng)用也越來越廣，目前與激光束、電子束、等離子束統(tǒng)統(tǒng)稱為高能束加工技術(shù)。

在上個世紀(jì)80年代，Zafred第一次提出了水射流噴丸強化的思想，高壓水射流技術(shù)的應(yīng)用也由原有的清洗、切割、除銹等發(fā)展到表面加工(表面處理和表面噴丸)，從此高壓水射流技術(shù)在噴丸強化領(lǐng)域樹立了新的篇章，也就是我們現(xiàn)在所說的高壓水射流噴丸技術(shù)。此后，Blickwedel和Tonshoff等人研究還發(fā)現(xiàn)高壓水射流噴丸強化技術(shù)和傳統(tǒng)的噴丸技術(shù)具有相同的加工工藝和性能效果，并且還克服了傳統(tǒng)噴丸技術(shù)成本高、工藝設(shè)備安裝困難、表面粗糙度增加以及環(huán)境污染等缺點，真正做到了高效、高能、環(huán)保及安全衛(wèi)生。以下主要介紹高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理。
 
高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理：

高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理將攜帶巨大能量的高壓純水射流或混入磨料的混合水射流束，然后按一定的方式高速噴射到金屬零構(gòu)件的表面，使表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定厚度的噴丸表面強化層，在表面獲得理想的組織和應(yīng)力分布。
 
另外，由于工件的疲勞破壞都是先從表面形成裂紋開始，而這種裂紋又是交變的拉應(yīng)力造成的，噴丸強化后剛好在表面形成殘余壓應(yīng)力，抵消了一部分零件工作過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而可以提高零件的疲勞壽命。高壓水射流沖擊表面時，在工件表面和次表面層產(chǎn)生塑性變形層，從而在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力和促進次表面的加工硬化。若變形層相對厚，則被噴工件的交變疲勞壽命就會得到提高，所以噴丸后加工硬化層的增加和殘余壓應(yīng)力的補充是噴丸加工最理想的結(jié)果。