人们认识水射流应该说还是从水的冲刷作用开始的。大雨能把田地冲出一道水沟,能剥落山岩,甚至能造成泥石流。河道出口久而久之便冲积成了三角洲。水对大自然的鬼斧神工表现在3个方面:使材料破的裂、流动、去除。水射流的应用起源于矿业。早期利用水射流冲洗矿石中的泥土,蓄水运送并筛选矿石和直接周水射流冲刷煤层。由冲刷到破碎实际上是水射流的一个质变,前者是低压大流量,后者则是高压小流量。本世纪30年代已开始用水射流采煤。开始是用lOMPa以下的水射流冲采中硬以下煤层,至70年代已发展到用20~30MPa水射流慢速切。
水刀的由来超高压水切割机超高压水切割机又称“水刀”,我国存上世纪90年代后期开发的产品,不到10年,目莳已经拥有10多家制造企业,年产量800台,产值约2亿元,这一数据在美国也是令人生畏的。水切割机产品的工作压力大都在250~330MPa之间,数控、伺服电机驱动,主机为增压器和超高压泵两种形式。由于超高压的缘故,高压承压件、喷嘴、阀与密封一直是其产品可靠性的攻关对象,与国外专的业公司的合作极大地促进了这一产业的发展。虽说水切割的很大优势是对材料的无选择性,即它可以切割任何一种材料,但由于运行成本、切割工艺及质量等诸多因素,我国的水切割及其产品主要用于石材、玻璃等非金属件的切割,因为一般的金属板材切割可采用传统工艺,无需讲究切缝质量,又很省钱。
水射流是由喷嘴流出形成的不同形状的高速水流束,射流的流速取决于喷嘴出口截面前后的压力降。水射流是能量转变与应用的简单的一种形式。通常,动力驱动泵通过对水完成一个吸、排过程,将一定量的水泵送到高压管路,使其以一定能量到达喷嘴。而喷嘴的孔径要求比高压管路直径小得多,因此到达喷嘴的这一一定量的水要想流出喷嘴孔,必须加速。这样,经过喷嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。喷出的射流打击在靶件(工件)表面上就称为射流作业。
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