射流一旦离开喷嘴,它的凝聚段不会太长。对此,射流的速度尤为重要。水经过泵送获得了压力,压力首先驱动水自泵至喷嘴,又使其以给定的速度通过喷嘴。在此期间,水流与管壁的摩擦形成了主要的压力损失,同时水流也因经过不同形状的流道以其湍流形成压力损失。当射流到达靶件时,射流以其速度形成的能量转变成冲击压力作用在欲工作的表面上。业已发现,打击在靶件上的射流流量和流速对这种转变效应非常重要,它们决定了到达靶件的射流功率和射流的作业效率,而泵控制着射流的流量,喷嘴出口截面面积控制着射流流速。当然,自喷嘴至靶件的距离,也就是靶距,以及喷嘴与靶件的相对位移速度,也是影响射流作业的重要参数。
超高压水切割显然,金属切割将成为超高压水切割的新的应用目标,这就需要工作压力不低于400MPa,而且很好以纯水射流切割用于贵重金属薄板作业。纯水射流切割很大的优点是切缝更窄、切割精度更高,而且能钻出微小孔。增压器欲可靠地将300MPa压力提升到400MPa以上,必须加强对超高强度材料与工艺的研究应用,要使所用材料常规化,才能使这一技术不停留在实验室里。纯水射流要摆脱磨料和磨料喷嘴的束缚,除研究更高压力源的可靠性以外,还需研究超高压空化射流的产生与作用,以期尽可能地使低压力的纯水射流形成良好的切割功能。
水切割对材料的无选择性极为重要,也就是说它既能切割刚性的金属板材,又能切割柔性的布匝纸张。人们还曾用作工具切割软糖。然而,纯水射流的切割应用受到了压力的局限,一味地升高压力又意味着设备可靠性难以保证,且不容易实现,从而也就有了磨料水射流的20年发展史。用200MPa以上的射流压力引射磨料,在短靶距时可很好地用于切割,这就为明显降低射流压力,使其技术可靠地进入商品化创造了条件。
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