一束从小口径孔中射出的高速水射流作用在材料上,可使用其所具有的足够能量进行材料清洗、剥层、切割,液体的这种性能激励着各国研究人员去开拓“用水作业”的新方式,将水射流的动能变成去除材料的机械能。
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砂喷管的认知错误之切割速度慢有人认为砂管和切割速度有关系,而且还有理有据。他这种依据是通过比较得出的。有一次,一个客户向我抱怨说,我的砂管还不如国产的砂管好用,我就问,怎么个好用法?他说用国产砂管切割速度要快。我没有解释太多,只反问他,国产砂管切的快,死得也快对不?他说这倒也是。其实,水切割速度的快慢决定于速度和质量,也就是动能。水切割的原理很简单,说白了就是靠撞击。压力越大水流的速度就越快,流量越大撞击在被切割材料上物质的质量就越大。也就是水和砂子与材料的接触在单位时间的次数越多。当使用国产砂管时,由于材料硬度较软,孔径磨损更快,单位时间里混入的砂子更多,自然切割速度会提升。但这种速度的提升并不是真正意义上的效率提升。
金属切割的一个重要应用领域是在线切割,即在有害有毒等危险的现场(如石化、煤油装置)切割罐槽、管道,由此产生了靠轨切割装置,像机器人等。还有一个被忽视的作业方式就是简单而又难实现的人工手持切割,它随意性强、用途十分广泛,但由于不定的靶距和震动等因素,需要借助辅助手段才能达到颓期效果。大功率的增压器也是水切割技术继续解决的问题,我国已有这类产品间世,但超高压和大功率这对矛盾加之可靠性的要求,300MPa、55--130kW以上的产晶仍是个瓶颈。这种产品可以带动多切割的头作业,也可以实现更大流量空化射流的切割工程。流量大就不怕浪费,对执行机构也就要求简单,也容易实现空化射流。
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