磨料射流的分类
水力射孔介绍
c 完成试验准备和打靶试验
接泵车
靶 件
1200mm
管 串 示 意 图
堵丝
返排管线
水泥靶
套管 油管短节 喷枪 丝堵
ф 2548mm
套 管 (5 1/2″ 、 7″两种)
地面靶件射孔前的实物照片
地面靶件射孔后的实物照片
地面靶件射孔后剖开前的实物照片
7″靶件试验参数
作业时间:2004.10.19 靶件岩样强度: 44.4 MPa
井下管柱结构图
3.7.1 23254井水力喷砂射孔施工总结
(1)油、水层基本数据
射开 稠 射 孔 厚度 油 井 段 (m) 层 (m) 位 319.0 324.0 完钻 日期 人工 井底 (m) 套管 套管 直径 壁厚 (mm) (mm)
常规射孔 水力射孔 2.4孔/米 YD-89 20孔 /m
J3q
2005.12.20
水力喷砂射孔(磨料射流)是在高压水作用下加砂 射穿套管沟通地层的一种新技术和新工艺。
1.1 技术应用范围
a. b. c. d. e. f.
油层较薄(厚度1.0米)、无法进行压裂增产的井 特低渗透致密油藏,降低井底渗流阻力,常规射孔 难以求产的井 不宜实施酸化增产的酸敏油藏 油层污染严重的各种套管井的射孔 压裂前期预处理来降低地层破裂压力等场合 适用井深:<4000米
17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 3 4 5 6 7 喷嘴直径(mm) 8 9
套管壁面上的孔眼直径(mm)
图3 套管壁上孔眼直径 VS 喷嘴直径
650
射孔深度(mm)
160
600 550 500 450 400 3 4 5 6 7 8 9
高压水射流及磨料射流切割技术介绍ppt下载
④切割面上受力小,即使切割薄板成型材,切口也不会 被破坏;
二、磨料射流基本理论
⑤切缝窄,被切割材料损耗小,切面光滑,无毛边(切 割速度太快会产生少量毛刺);
⑥切割时几乎无粉尘,也不产生有毒气体,工作条件相 对来说较清洁;
• 靶件参数 – 靶件强度 – 靶件硬度 – 靶件孔隙度 – 靶件渗透率
一、水射流基本概念与原理
9.水射流动力学计算公式
1)基本方程式 (1)伯努利方程
P1 V12 P2 V22
1 2 2 2
其中,P -- 压力,V-- 速度。 (2)连续方程
1V1A1 2V2 A2
2)射流速度 V = C (2P/)1/2
缺点:(1)功率消耗大;
实验压力20MPa,砂比6.
磨料射流切割系统的纯切割时间为6小时58分钟(压力大于45MPa以上的时间)。
(2)喷嘴的耐磨性好,寿命长;
1)50~60年代:探索和实验阶段
24 Q2 /D5R1/4
(3)高压部件: 泵、密封、喷嘴、管、阀寿命短。
W = PQ
实验套管壁厚11.
当P – Mpa,Q -- cm3 /s,ρ-- g/cm3 时,喷嘴直径为:
8)管路压力损失
ΔP = 71.24 Q2 /D5R1/4 其中,ΔP --管路压力损失,MPa/m;
Q -- 射流流量,cm3/s; D -- 管路内径,mm; R -- 雷诺数,R=21115(Q/D)。 管路压力损失与流量平方成正比,与管路内径5次方成反比。
一、水射流基本概念与原理
10.主要应用
磨料射流切割技术最早出现在上世纪60年代的美国,国际上 对磨料射流大规模的研究和应用始于70年代末,在80年代得到迅 速发展。国内最早开始研究磨料射流技术的单位有:淮南矿业学 院、焦作矿业学院、中国石油大学(华东)、中国矿业大学等等。
引射式高压水磨料射流制作与工作原理
避
文 章 编 号 :6 1— 9 9 2 1 ) 1 0 3 0 17 80 ( 02 0 — 02— 4
清洗世界
Cla ng W o l e ni rd
第2 卷 第 1 8 期
2 2 1 01 年 月
引射 式 高 压 水 磨 料 射 流 制 作 与 工 作 原 理
磨 料水 射流 。
本 文着 重介 绍高 压水磨 料射 流 两种制 作方 法之
一
的引射式 ( 亦称 后混合 式 ) 磨料 水射 流 的产 生方 法
和工作 原理 , 以使 广大 用 户 更 好地 应 用 高 压 水磨 料 射流 , 推进 和发展 中国的工业 清洗 。
本 文重 点分 析 引 射式 高压 水 磨 料射 流 , 照 高 按
ce ti d sra l a i g ts sc mp ee . i n n u ti lce n n a k o lt d
Ke o d : jc r ye sses n hg yw r s eet —t ; upni ; i o p o h—pesr a rs ew t t a rs ep rc s c a— rs e bai ae j ; bai at l ; hr u v re v ie
d高压 水 多股 中心 喷射 ,磨料 ) 侧 向引射 流高压 水磨 料射 流
图 1 高压 水磨 料 引射 方 式
e磨料 中心 引射 ,高压水 环 ) 状 包 I 喷射 高压水磨 料射 流 直 I
悬浮 式高压 水磨 料射 流 主要 是 按 高压水 的压 力 级别来 分 类 : 类是 悬浮 式高 压水 磨 料 射流 , 力 ≤ 一 压
中图分 类号 :V 3 . ; Q 3 . T 1 4 1T 6 9 1 文献标 识码 : A
磨料水射流切割机理及质量提升方法研究
磨料水射流切割机理及质量提升方法研究摘要:磨料水射流具备极强的切割技术能力,可基本实现对大多数难切削原料的分割,但射流切割后的元件通常出现拖尾、切口锥度等品质缺憾,限制了该技术应用范围的进一步扩大和蓬勃发展。
本文内容专门研究了切割的形成机理及主要特质,明确提出了多种不同可明显改善切割品质的切割方式。
期望能为相关从业者提供一些参考。
关键词:水射流切割机理;磨料水射流;加工质量引言通过几十年的不断发展,水射流技术已经发展到不同的应用领域,逐步形成了独具特色的技术体系。
根据射流压力,水射流可分为低压水射流、高压水射流和超高压水射流三种类型:低压水射流一般指压力小于10MPa的水射流,一般用于家庭清洁、煤矿开采等,并主要由低压往复泵或离心泵产生;高压水射流一般指压力在10MPa至100MPa之间的水射流,它通常用于工业清洗、采矿、破碎和切割软材料,主要由往复式高压泵产生;超高压水射流一般指压力大于100MPa 的水射流,一般用于工业切削或其他机械加工,主要由增压器或超高压往复泵产生。
水射流的应用从低压开始,逐渐扩展到超高压,当然这也取决于科学技术的发展水平。
1.磨料水射流切割机理近年来,由于对设备的需求相对较低,设备较为友好,加工能力较高,磨料混合后水射流在工业加工制造领域得到了广泛应用。
一般来说,磨料混合后水射流处理系统主要由增压装置、供砂装置、喷射装置、传动装置和冷却器等模块组成。
增压装置是磨料水射流处理系统的“核心”,为磨料射流提供初始能量。
通过增压装置将水增压至高压甚至超高压,其增压能力的大小直接影响磨料水的性能和加工效率。
增压装置的主要部分由一个增压比为10:1至20:1的增压器组成,可将水压增加至400MPa,甚至高达700MPa。
传动机构是磨料射流加工系统的“脚”,为加工各种形状零件的磨料射流提供传动支持。
传动装置按照系统设计方案进行具体的后处理工作.传动精度、定位精度和分辨率尺寸是影响射流研磨水加工质量的重要因素之一,是实现加工精度的关键。
机械加工-磨料水射流技术PPT
水射流(Water Jet)是20世纪70年代发展起 来的一门新技术。七十年代末,高压柱塞泵和 增压器的问世,极大地促进了高压水射流技术 的研究和发展。八十年代后,为提高水射流对 物料的冲蚀效果,世界各国相继研究开发出磨 料水射流(Abrasive Water Jet)、脉冲射流 (Pulse Water Jet)、自激振荡脉冲射流(Selfexcited Water Jet)和空化射流(Cavitation Water Jet)等新型射流。
磨料冲蚀加工原理及过程
磨料水射流是固体磨料与高速流动 的水互相混合而形成的固液两相介质射 流。高压水的动能大部分传递给磨料, 被加速的磨粒以很大的能量冲击、磨削 材料。大量磨料粒子的微切割的作用累 积,使材料渐进破坏。
加工机床
1.磨料 2.磨料储存容器 3.供应水 5.控制单元 6.喷嘴
4.泵
磨料
适用范围
磨料水射流是水射流技术的一种形式,一 般说来,大多数的柔软材料和一些薄的硬材料, 例如泡沫塑料、纸张、纤维板、地毯、玻璃纤 维、食品、合成材料、电路板、丙烯片等,都 可以用纯水射流切割,磨料水射流则几乎可切 割任何材料。通常,钛、铝合金,高强度钢、 石墨、陶瓷、花岗岩、玻璃和复合材料,均可 使用磨料水射流切割方法。
加工局限
应用前景
当前工业革命的一个重要特征是产品的小型化。 随着设备和器件的越来越小,以及大量新材料的开发 和应用,使得微细加工技术要求越来越高。磨料水射 流能加工更宽范围的材料并且产生更令人满意的切割 边缘质量,不产生热影响区。对半导体行业来说,水 射流技术无疑会在未来发挥巨大的作用。
以免阻塞喷嘴。 石榴石是广泛应用的磨 科材料;氧化铝做磨料同样 可行,它比石榴石更昂贵, 具有更高的强度,所以喷嘴 的磨损率更高。 试验数据证明,在切 割更硬的材料时氧化铝是更 好的磨料,例如,陶瓷。
水射流名词解释
1.Abrasive jet磨料射流:将一定数量的磨料(如碳化硅、石榴子石、金刚砂以及石英砂等砂类),与高压水互相混合而形成的液固两相射流。
A certain amount of abrasive (such as silicon carbide, garnet, emery and quartz sand and sand), with high-pressure water mixed with each other to form a liquid-solid two-phase jet.2 Abrasive suspension jet磨料浆体射流:预先将磨料、各种添加剂与水配成为浆体,利用高压泵增压,通过喷嘴形成磨料浆体射流,这种射流属非牛顿流体。
Pre-abrasive, various additives and water with a paste using high pressure booster pump, through the the nozzle formation of abrasive slurry jet, this jet is a non-Newtonian fluid.3.Cavitation空化:一般把液体内部局部压力降低时,液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭过程,称为空化。
Generally reduce the partial pressure of the liquid inside, inside the liquid or liquid-solid surface at the junction of vapors or gases hole (cavity) formation, development and collapse process called cavitation.4.Cavitation erosion空蚀,汽蚀:由于空泡溃灭过程发生于瞬间(微秒级),因而在局部产生极高的瞬时压力,当溃灭发生在固体表面附近时,水流中不断溃灭的空泡所产生的极高压力引起的反复冲击作用,使固体表面产生破坏,这种现象称为空化冲蚀,简称空蚀。
磨料水射流加工技术
从微观角度上讲,磨料水射流切割的实质为大量磨料粒子对工件材料微磨削的累积作用,
需解决的关键问题是切口形貌和切割深度的控制。磨料水射流关键装备及精确切割机理数学 模型的发展与完善,使目前该技术能够切割100一200 mm厚的金属材料和约50 mm厚的硬脆材 料结构件。然而,在大厚度结构件的磨料水射流切割过程中,射流束会因能量衰减而产生
1.简介 1.单射流磨料侧进式喷头
优点:结构简单,射流的 密集性和稳定性都较好。
缺点:磨料与水混合的效 果较差。
1.简介 2.单射流磨料切向进给式喷头
磨料与水射流充分混合,同时 减少磨料间的相互碰撞,提高磨料射
流的切割能力。
1.简介 3.多射流磨料中进式喷头
多用于磨料射流清洗或除锈
1.简介 4.带准直管的磨料射流喷头
式中,hC一切割磨损模式的切割深度(mm) ; hd一变形磨损模式的切割深度(mm);Ck一特征速 度(m/s) ; dj一射流直径(mm);m一磨料质量流量(g/s) ; Ve一磨料粒子的临界速度(m/s) ; Vo一 磨料粒子的初始速度(m/s) ; P 一磨料粒子的密度(g/cm3) ; u一喷嘴的横移速度(mm/s) ;Cf摩 擦系数; 一流动应力(MPa)。 该模型几乎包含了磨料水射流加工所涉及的所有参数,然而,其中一些参数如Vo, Ve等须由 实验测定,因此当由不同的操作人员操作时,所取的结果是不同的。
压力的增加而增加,随靶距的增大而减小,与磨料的供给量存在最佳值关系。在 横移速度、材料厚度一定时,存在最佳靶距值,使切割深度最深;随着靶距的增大, 切槽宽度逐渐增大。在喷嘴横移速度一定时,随着压力增加,切割深度逐渐增大。 在压力一定时,横移速度越小切割深度越深。
3.磨料水射流加工技术研究现状
磨料射流的分类
、磨料射流的分类磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后,高速运动的磨料所形成的射流。
磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。
磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水,也可以无载体,如抛丸机中的机械磨料射流。
根据射流动力的不同,磨料射流可以分为空气磨料射流、液体磨料射流、气液磨料射流和机械磨料射流四种。
我们把四种磨料射流的特点归纳如下。
磨料射流的特点四种射流动力体现在三类射流设备中,即喷砂机、高压水清理机和抛丸机。
因此,除以上的分类外,目前各生产厂家还以产品即射流设备按照喷砂机、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分的功能及用途高速运动的磨粒来完成加工的,因为,磨料射流具有微微量切削加工和无力和特点,因此,磨料射流具有以下的一般加工功能。
的清理化皮、残盐、残油等;件的氧化皮、型砂等;密铸件的氧化皮、型砂等;残留物、微毛刺等;皮、焊渣等;型钢)的氧化皮、锈蚀层等;的脱模剂、沉积物等;的烧结残留物;飞边;物体表面的放射性元素;桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物;机场跑道的橡胶附着层;火车车厢;各种管道和容器罐;旧机件的油污、附着物等;集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等;瓷器上错误的烧结层;装饰表面的划伤.....2 .工件表面涂覆前的前处理喷漆、烤漆前;喷塑前;金属喷涂前;镀锌、铬、镍前;氧化处理前;探伤前的物理机械性能面粗糙度;为压应力;滑状态;动噪音;擦系数……的光饰加工面的抛光;反射表面;的抛光……射流的中应用最广泛的产品,喷砂机一般分为干喷砂机两大类,干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。
喷砂机入式干喷砂机一般由六个系统组成,即结构系统、介质路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。
2. 工作原理吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力,通过气流的高速运动在喷* 内形成的负压,将磨料通过输砂管吸入喷* 并经喷嘴射出,喷射到被加工表面,达到预期的加工目。
在吸入式干喷砂机中,压缩空气既是供二、压入式干喷砂机1.一般组成一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成,即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。
磨料水射流加工技术课件.
1.简介
1.简介
磨料: 一般分为矿物系、金属系和人造系三类。
选用原则: (1)切割效果好; (2)价格低廉,货源头:
由水射流喷嘴、混合室和磨料射流喷嘴组成。
分类:
(1)按水射流的股数:单股射流喷头、多股射流 喷头 (2)按磨料输入方式:磨料侧进式射流喷头、磨 料中进式射流喷头、磨料切向进给式射流喷头
磨料水射流加工技术
目录
1. 简 介
2.磨料水射流的切割机理及切割规律
3. 磨料水射流加工技术研究现状
4.磨料水射流加工技术的特点、应用领域和发展
1.简介
水射流技术是近20多年发展起 来的新技术,其应用日益广泛。目 前已在煤炭、机械、石油、冶金、 航空、建筑、水利及轻工业等部门 应用,主要用来对物料进行切割、 破碎和清洗。尤其近年来随着高科 技的迅速发展,激光束、电子束、 等离子体和水射流,业已成为新型 的切割工具。其中激光束、电子束 和等离子体属于热切割加工,而水 射流是唯一一种冷加工手段。在对 许多材料的切割、破碎及表面预加 工中,水射流有其独特的优越性。
1.简介
水射流发展的四个阶段
第四阶段
第三阶段 第二阶段 第一阶段
迅速发展阶段
工业应用阶段
设备研制阶段
试验探索阶段
1.简介
磨料水射流的概念:
磨料水射流是以水为介质,通过高压发生装置获 得巨大能量,然后通过供料和混合装置把磨料加入到 高压水束中,形成液固两相混合射流,依靠磨料和高 压水束的高速冲击和冲刷,实现材料去除的一种特种 加工方法。
1.简介
磨料水射流的加工原理:
磨料水射流加工是运用液压增压原理,通过增压器或高压泵将水
增压至超高压,将电动机的机械性能转换成压力能,具有巨大压力能 的水再通过小孔喷嘴将压力能转变成动能,从而形成高速水射流并在 混合室内产生一定的真空度,磨料在自重和压力差的作用下被吸入混 合室,与水射流产生剧烈紊动扩散和混合,形成了高速磨料水射流, 并以极高的速度经磨料喷嘴冲击工件。磨料水射流冲击工件后,材料 上局部应力场高速集中,并快速变化,因而产生冲蚀、剪切,直至材 料失效而被切除。 在磨料水射流加工过程中,起加工作用的主要是磨料粒子,水射 流作为载体使磨料粒子加速,由于磨料质量大,硬度高,所以磨料水 射流与纯水射流比较,其射流动能更大,加工效果更强。
磨料水射流技术分类
磨料水射流切割是20世纪80年代迅速发展起来的新型水射流切割技术,是在高压水射流中加人磨料形成的。
目前国内磨料水射流水下结构物切割技术,多数处于研究阶段。
而国外一批海洋工程公司已经将该技术大量用于海洋石油等领域。
磨料水射流技术可以分为以下种类:1、前、后混合磨料射流根据加入磨料方式的不同,将磨料射流分为前混合磨料射流和后混合磨料射流。
1)前混合磨料射流前混合磨料射流的磨料与高压水在磨料罐中初步混合,处于拟流体状态,通过高压软管送到喷嘴。
前混合磨料射流改善了磨料与水介质的混合机理,工作压力较低。
2)后混合磨料射流后混合磨料射流切割系统,其磨料混合在喷嘴内部完成。
因为磨料是在射流形成之后加入的,所以磨料与高速水很难充分混合,为了获得高速度的冲击磨粒,需要提高系统工作压力。
前混合磨料射流的磨料是通过高压软管与水一起输送,长距离应用时存在严重的管路磨损和堵塞问题,通常用于浅水。
后混合磨料射流的磨料采用独立的软管进行输送,不存在高压水管堵塞问题,也不存在高压水管管路磨损严重的问题,适合钢结构水下切割尤其是深海切割的作业方式。
2、外切割和内切割按作业环境内有无固体壁面的限制来分,水射流可外切割和内切割。
1)外切割以管型结构的切割为例,外切割(从管型结构外部进行切割)是自由水射流。
2)内切割管型结构等构件内切割时,作业环境受到固体壁面限制,是非自由水射流,而且是具有代表性的管中射流。
一般,海洋石油平台桩基、导管、套管管串等管型结构优先采用内切割,因为内切割不需要潜水员下水作业,因而通常成为业主的优先选择方式。
但内切割常常因为土壤的作用而使得视觉监视困难,需要采用其它技术监测切割过程。
izaksjw 不锈钢电解抛光液。
磨料水射流的原理
磨料水射流的原理
磨料水射流是一种利用水流带动磨料颗粒进行高速喷射来加工材料的方法。
其原理如下:
1. 水泵供水:通过水泵将水从水源中抽取出来,然后送至磨料喷射系统中。
2. 磨料供给:磨料颗粒通常被存放在一个磨料仓中,通过给料装置将磨料颗粒送入水射流系统。
3. 压力增加:水从水泵进入磨料喷射系统后,经过多级增压泵逐步增加压力,通常可以达到几千巴的高压。
4. 水射流形成:压力增加后的高速水流通过喷嘴射出,形成一个高速的水射流。
5. 磨料混合:磨料颗粒通过给料装置进入喷嘴,在高速水流的冲击下与水流混合,形成磨料水射流。
6. 磨削作用:高速水射流中的磨料颗粒对被加工材料表面产生冲击和磨削作用,从而去除材料表面的粗糙层或者实现特定的加工目的。
总的来说,磨料水射流原理是利用高速水流带动磨料颗粒的冲击力和磨削作用,实现对材料的加工和处理。
喷砂原理以及等级分类
喷砂是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到被需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获的一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。
喷砂工艺与其它清理工艺(如酸洗,工具清理)相比有以下特一、喷砂处理是最彻底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法。
二、喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择,而其它工艺是没办法实现这一点的。
手工打磨可以打出毛面但速度太慢,化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接。
喷砂主要有以下应用:(一)工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除,并在工件表面建立起十分重要的基础图式(即通常所谓的毛面),而且可以通过调换不同粒度的磨料,达到不同程度的粗糙度,大大提高工件与涂料、镀料的结合力。
或使粘接件粘接更牢固,质量更好。
(二)铸锻件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物(如氧化皮、油污等残留物),并将工件表面抛光提高工件的光洁度,起到美化工件的作用。
喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色,使工件外表更美观,达到美化装饰的作用。
(三)机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的档次。
并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角,使工件显得更加美观、更加精密。
(四)改善零件的机械性能机械零件经喷砂后,能在零件表面产生均匀细微的凹凸面(基础图式),使润滑油得到存储,从而使润滑条件改善,并减少噪声提高机械使用寿命。
(五)光饰作用⑴对各种工件表面抛光,使工件表面更美观。
⑵使工件达到光滑又不反光要求、即达到一定的表面粗糙度。
对于某些特殊用途工件,喷砂可随意实现不同的反光或亚光。
自激荡射流 文档 (3)
自激荡最新型脉冲水射流自激振荡磨料射流是在自激振荡脉冲射流和混合磨料射流基础上,提出的新型射流。
为此,对自激振荡磨料射流喷嘴的结构和工作原理,分析了脉冲频率和幅值等参数对磨粒加速效果的影响。
根据初步研究表明,磨粒速度受脉冲频率和幅度影响很大,磨粒速度可超过前混合磨料射流中磨粒的速度,最大钻孔速度比前混合磨料射流提高41%。
这一成果有望用于坚硬物料的切割和特种加工、石油钻井、大洋采矿、难采矿体的开采、坚硬岩石巷道(遂道)掘进、表面清洗等领域。
从本世纪60年代开始,各国专家对脉冲水射流进行了大量的理论探讨和试验研究,现已广泛应用于石油钻井、表面清洗等场合。
脉冲水射流分阻断式、挤压冲击式和激励式三种类型,其中自激振荡脉冲射流最有发展前途。
自激振荡脉冲射流是利用射流的不稳定流动特性,通过调整连续水射流的流动参数和结构参数,对射流的涡量扰动进行闭环反馈和放大,将连续射流改变为压力脉动的冲击式射流,射流作用在靶体材料上的力为按一定频率周期性变化的高频冲击载荷。
试验和现场应用证明,这种冲击力是连续水射流滞止压力的(1.5~2.5)倍,大大地提高了对靶体材料的冲蚀破坏作用。
我公司在石油工业中采用自激振荡脉冲射流喷嘴的牙轮钻头,在相同条件下可提高油井钻速(15~50)%,提高钻头进尺(10~15)%,每只喷嘴节省直接钻井成本为(1.40~2.5)万元。
80年代出现了磨料射流,磨料射流对靶体材料的冲蚀和切割性能大幅度提高,其中前混合磨料射流的切割效果尤为显著,系统压力可降低两个数量级。
自激振荡磨料射流(自激振荡脉冲射流和混合磨料射流相结合)的研究成果:射流中磨粒的最大速度提高了2.5倍,卷吸能力提高1倍,磨料粒子能够进入射流束中心,与连续磨料射流相比切割速度提高2倍,大大地提高了射流的工作能力。
众所周知,后混合磨料射流的切割能力远远低于前混合磨料射流,为了进一步提高射流的切割和冲蚀效果,我公司研制一种自激振荡脉冲射流和前混合磨料射流相结合而形成的新型射流——自激振荡磨料射流。
加工工艺简介 玻璃-磨砂喷砂
特殊操作: 特殊操作: 为使玻璃达到低反射的效率,还需对已蒙砂的玻璃进行特殊处理, 方法是: 对双面蒙砂玻璃特殊操作:将玻璃垂直置于特殊液池中,静置浸 泡2-4 分钟,取出用水清晰,晾干。 对单面蒙砂玻璃特殊操作:对非蒙砂面用PVC膜或胶粘材料保护好, PVC膜或胶粘材料 PVC膜或胶粘材料 再用机械喷淋装置 机械喷淋装置装特殊液喷淋于已蒙砂表面1-2分钟。或者将蒙砂玻璃 机械喷淋装置 置于特殊液池中,静置浸泡3-5分钟后,然后用水清洗干净,晾干。 清洗烘干: 清洗烘干: 用足量自来水喷洗或擦洗蒙砂玻璃制品。 用5-10%的稀盐酸浸渍20-60秒,以使附着玻璃表面的细颗粒容易脱 落。 用流动的清水清洗或喷淋玻璃表面再烘干或晾干,包装。
磨 砂 玻 璃 和 喷 砂 玻 璃 的 区 别
1、磨砂工艺:磨砂是指将玻璃浸入调制好的酸性液体(或者涂抹 含酸性膏体)利用强酸将玻璃表面侵蚀,同时在强酸溶液中的氟化 氢氨使得玻璃表面形成结晶体。所以磨砂工艺做得好的话,磨砂的 玻璃表面异常光滑,并且由结晶形成散射而产生朦胧效果。如果表 面比较粗糙,则说明酸对玻璃侵蚀比较严重,属于磨砂师傅手艺不 成熟的表现。或者有部分仍然没有结晶体(俗称没有磨到砂,或者 说玻璃有花斑)也属于师傅工艺掌控不好。该工艺技术难度较大。 该工艺最好表现为玻璃表面出现闪闪发光的结晶体,这是在一种临 界条件下形成的,主要原因是氟化氢氨已经到了快销耗完的时候。 2、喷砂工艺:该工艺非常普遍,它是用喷枪高速射出的沙粒击 打玻璃表面,使玻璃形成细微的凹凸表面,从而达到散射光线的 效果,使得灯光透过时形成朦胧感。喷砂工艺的玻璃产品表面手 感比较粗糙,由于玻璃表面被破坏所以看起来本来透明的玻璃感 光中好像是白色的玻璃。工艺难度一般。 3.磨砂玻璃是生产出来就成型的沙感, 质感强,但是图案有限 质感强,但是图案有限;喷砂 玻璃是按照要求先用纸刻好模再喷出图案.这样就想要什么图形都 可以现刻 磨砂比喷砂的表面颗粒度要更细腻。
几种磨料水射流系统及其应用效果[1]
几种磨料水射流系统及其应用效果韦 颖 长沙矿山研究院摘 要 介绍了几种已研制成功的前混及后混式磨料水射流切割及除锈系统,并对这些系统在实际生产中应用存在的有关技术及经济问题进行了分析。
关键词 高压水射流 磨料 切割 除锈1 磨料水射流切割用高压水射流切割各种金属及非金属材料,具有切割能力强、切缝窄、切口质量好、工件不变形、易切割各种复杂形状的工件等优点,在高压水射流中加入固体磨料粒,就形成了切割能力比纯水射流更强的磨料水射流。
长沙矿山研究院研制成功并已用于生产实践的磨料水射流切割机有以下两种类型。
111 后混式磨料水射流切割机后混式磨料水射流切割机系统工作原理如图1所示。
图1 后混式切割机工作原理图1—砂桶;2—储能器;3—增压器;4—低压水泵;5—油泵;6—工作台;7—喷头;8—磨料流量调节阀11111 主要技术参数A 型 射流压力:~600M Pa喷嘴直径:012~013mm主电机功率:90k WB 型 射流压力:~400M Pa喷嘴直径:012~013mm主电机功率:45k W C 型 射流压力:~380M Pa喷嘴直径:012~013mm主电机功率:30k W11112 应用效果飞机制造业利用磨料水射流切割制造飞机零件的各种材料。
例如对碳纤维复合材料、玻璃钢、不锈钢、钛合金切割等,且零件的切口质量比其他任何一种加工方法更为优越。
机械制造业利用磨料水射流切割各种材料及机械零部件解剖分析。
例如,用于石油钻头的解剖分析,由于高压水射流切割属冷切割,不会烧伤切口,无热影响,因此有利于准确的金相分析。
建材业利用磨料水射流切割装饰性的建筑材料。
例如,切割各种复杂形状的大理石或花岗岩(拼花),由于是点切割,曲线形状容易切割成形,而且能够节约材料。
11113 问题讨论高压水射流(或磨料水射流)切割与传统切割方法相比,具有很多独特的优点。
虽然设备投资较高,磨料水射流切割又比纯水射流切割所需费用大,但在很多场合下仍可取得较好的综合经济效益。
磨料水射流加工技术
水射流加工技术的发展趋势:
• 不断扩大水射流加工的应用范围,由二维的切割和去 毛刺加工发展到孔加工和三维型面的加工。 • 水射流加工理论的理论研究,特别是有关水射流加工 模型的建立和多相流理论的研究等。 • 磨料水射流加工微型精密零件和磨料水射流用于车削 和铣削的研究。
谢谢!
集水器:收集加工后的水和材 料残渣
喷嘴装置:精确控制水流,提 供优质的射流束 磨料供应装置:提供磨料并精 确控制磨料的流量
喷头系统是水射流设备的重 要部件,它最终形成水射流 工况,同时,又制约着系统 的各个部件,它的功能是把 蓄能器提供的静压转换为水 的动力,让射流具有优良的 流动特性和动力特性。
根据射流加工 时的环境条件
非淹没式磨料水射流
淹没式水射流 是指射流从出口到工件是在水或其 他液体中,具有射流扩散快、速度和动压分布均 匀等特点。 非淹没式水射流 指射流从出口到工件是在空气自 然状态下,与淹没式相比,其射程大,核心段长 度长,但是速度分布不均匀。
水射流加工的优点
• 切割质量好,切口平滑,不会产生粗糙有毛刺的边 缘 • 工作点温度低,没有热反应区,对材料影响较小 • 切割加工的生产效率高,一套磨料水射流系统可配 置多个喷头同时进行多道切割 • 切削过程无尘、无味、 无毒、无火花,绿色环保 • 多功能、高效能,几乎能够加工任何材料
磨料水射流加工技术的概念
切削作用主要由磨料来完成,磨料在高压水的高 速冲击下,速度急剧增加,形成高速磨料射流, 并以极高的速度经磨料喷嘴冲击工件,使工件上 局部应力场应力高速集中,并快速变化,因而产 生冲蚀、剪切,直至材料被切除。
加工设备及组成
增压系统:为系统提供足够稳 定的压力 数控工作台:控制喷嘴装置的 移动
水力喷砂射孔技术介绍
套 管 射 孔 直 径 大 于 20mm , 射 孔 深 度 大 于 800mm 适用井深:<4000米 适用套管直径:5 1/2″, 7″
~
b. c.
d.
射孔数量:上、下移动管柱可射 3
18 孔
接泵车
闸门
防喷器
2 管柱配套工 艺技术研究
丝堵丝堵丝 堵
压力表 闸门 返排管线
套管
2.1 管柱工艺技术方案 管柱工艺方案 锚定方式 确定防喷工艺方案 井下管柱定位方式
3.7.3 现场试验结论
a. 该工艺技术成熟可靠,可以推广使用。 (喷嘴寿命、射孔参数、管柱结构和工艺可靠性) b. 岩石物性对射孔参数、射孔密度有较大的影响 c. 水力射孔不仅污染小,而且还有一定的造缝功能 d. 建议在有污染层的稀油井和薄油层上应用
施工参数: 施工泵压: 45-50 MPa 加砂作业时间: 24分钟 总液量: 55m3 总砂量:7.5 m3 砂比:5-7 % 喷嘴组合为: 4-5mm, 6-8mm 清水为携砂液 射孔参数
喷嘴直径 mm 套管孔眼直径 mm 射深 mm 孔道直径 mm 射孔后的喷嘴直径 mm
8 5.8 5 4
15.5~16 8.5~12
射孔参数
喷嘴直径 mm 套管孔眼直径 mm 射 深 mm 孔道直径 mm 射孔后的喷嘴直径 mm
8
12~19
600
130~150
8.02,8.05,8.04
6
9~13
550
130~140
6.12,6.18,6.1
5 4
12.2 11.6~22.0
360 350
70~80 80~90
6.1,6.2,5.66 4.6,4.58,4.86
磨料的分类及属性
磨料的分类及属性磨料(Abrasive)是在磨削、研磨和抛光中起作用的材料;磨粒(Abrasive Grains)是用人工方法制成特定粒度,用以制造切除材料余量的磨削、抛光和研磨工具的颗粒材料。
在爱锐网中,共有18个产品分类,其中4个分类涉及到磨料,分别是Abrasive Grains(磨粒)、Superhard Materials(超硬材料)、Sand Blasters & Media(喷砂、抛丸)、Mass Finishing & Media(抛磨机、抛磨块)、Buffing & Polishing(抛光材料及制品)。
爱锐网结合了大量了国内外网站、产品手册和大部分行业人士的使用习惯,认为用于制造普通磨具,比如陶瓷砂轮、树脂磨具、砂布、砂带等的磨料应该放入Abrasive Grains (磨粒)分类;用于制造超硬磨具、金刚石工具,比如金刚石砂轮、cBN砂轮、金刚石锯片等的磨料应该放入Superhard Materials(超硬材料);用于喷砂、喷丸的游离磨料,应该放入Sand Blasters & Media(喷砂&抛丸);用于大面积抛磨、抛光的研磨石,则放到Mass Finishing & Media(光饰机&研磨石) ,至于研磨石是磨具还是磨料,我们这里不过多的讨论,在爱锐网中先放入这个分类中。
抛光蜡、抛光粉等光整材料,爱锐网认为应该放入专门的Buffing & Polishing(抛光材料和制品)分类,与布轮、麻轮同时存在比较好!本篇为磨粒的分类及属性说明。
如图1所示,在爱锐网“磨粒”被分为7个二级分类。
事实上,刚玉和碳化硅是本分类中供需最多的产品,所以刚玉又被分了7个三级分类,碳化硅又被分成2个三级分类。
每个最终分类都有相对应的属性字段和值。
比如说,刚玉虽然是磨粒的分类,但不是最终分类,棕刚玉才是,所以棕刚玉就有相应的属性及值;锆刚玉是磨粒的二级分类也是最终分类,也有相应的属性及值。
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一、磨料射流的分类磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后,高速运动的磨料所形成的射流。
磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。
磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水,也可以无载体,如抛丸机中的机械磨料射流。
根据射流动力的不同,磨料射流可以分为空气磨料射流、液体磨料射流、气液磨料射流和机械磨料射流四种。
我们把四种磨料射流的特点归纳如下。
磨料射流的特点四种射流动力体现在三类射流设备中,即喷砂机、高压水清理机和抛丸机。
因此,除以上的分类外,目前各生产厂家还以产品即射流设备按照喷砂机、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分的功能及用途高速运动的磨粒来完成加工的,因为,磨料射流具有微微量切削加工和无力和特点,因此,磨料射流具有以下的一般加工功能。
的清理化皮、残盐、残油等;件的氧化皮、型砂等;密铸件的氧化皮、型砂等;残留物、微毛刺等;皮、焊渣等;型钢)的氧化皮、锈蚀层等;的脱模剂、沉积物等;的烧结残留物;飞边;物体表面的放射性元素;桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物;机场跑道的橡胶附着层;火车车厢;各种管道和容器罐;旧机件的油污、附着物等;集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等;瓷器上错误的烧结层;装饰表面的划伤…….2 .工件表面涂覆前的前处理喷漆、烤漆前;喷塑前;金属喷涂前;镀锌、铬、镍前;氧化处理前;探伤前……的物理机械性能面粗糙度;为压应力;滑状态;动噪音;擦系数……的光饰加工面的抛光;反射表面;的抛光……射流的中应用最广泛的产品,喷砂机一般分为干喷砂机两大类,干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。
喷砂机入式干喷砂机一般由六个系统组成,即结构系统、介质路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。
2. 工作原理吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力,通过气流的高速运动在喷*内形成的负压,将磨料通过输砂管吸入喷*并经喷嘴射出,喷射到被加工表面,达到预期的加工目。
在吸入式干喷砂机中,压缩空气既是供二、压入式干喷砂机1.一般组成一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成,即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。
2.压入式干喷砂机的工作原理压入式干喷砂机是以压缩空气为动力,通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力,将磨料通过出砂阀压入输砂管并经喷嘴射出,喷射到被加工表面达到预期的加工目。
在压入式干喷砂机中,压缩空气既是供三、液体喷砂机液体喷砂机相对于干式喷砂机来说,最大的特点就是很好地控制了喷砂加工过程中粉尘污染,改善了喷砂操作的工作环境。
体喷砂机一般由五个系统组成,即结构系统、介质动力统、控制系统和辅助系统。
以磨液泵作为磨液的供料动力,通过磨液泵将搅拌均匀和水的混合液)输缩空气作为磨液的加速动力,通过输气管进入喷*,在气对进入喷*的磨液加速,并经喷嘴射出,喷射到被加期的加工目的。
在液体喷砂机中,磨液泵为供料动力,速动力。
途的清理涂覆前的预处理的物理机械性能的光饰加工结果的三要素射流的加速作用(喷砂压力大小的调节)PS)、浓度*喷*的距离(H)、角度(?)*喷喷射时间(T)1. 压力大小的调节对表面结果的影响在S、H 、?三个量设定后,P值越大,喷射流的速度越高,喷砂效率亦越高,被加工件表面越粗糙,反之,表面由相对较光滑。
2.喷*的距离、角度的变化对表面结果的影响在P、S值设定后,此项为手工喷砂技术的关键,喷*距工件一般为50-150mm,喷*距工件越远,喷射流的效率越低,工件表面亦越光滑。
喷*与工件的夹角越小,喷射流的效率亦越低,工件表面也越光滑。
3. 磨料类型对表面结果的影响磨料按颗粒状一般分为球形,菱形两类,喷砂通常采用的金刚砂(白钢玉)刚玉、棕刚玉)为菱形磨料。
玻璃珠为球形磨料。
在P、H 、?三值设定后,球形磨料喷砂得到的表面结果较光滑,菱形磨料得到的表面则相对较粗糙,而同一种磨料又有粗细之分,国内按筛网数目划分磨料的粗细度,一般称为多少号,号数越高,颗粒度越小,在P、H 、?值设定后,同一种磨料喷砂号数越高,得到的表面结果越光滑。
喷砂获得表面结果的感性认识,需要在实践中不断积累,特别要亲自动手操作、实验。
下表为不同材质产品为达到不同的处理目的而通常采用的手段(仅供参考)可采用的喷砂机工件材质喷砂目的工艺要求磨料种类类型(干、液体)面去污、除焊渣及亚效果玻璃珠、金刚砂干、液体锈、除污、除氧化皮增大镀层、涂层附着力金刚砂干、液体加防锈剂氧化皮,表面强化、饰作用玻璃珠金刚砂干、液体氧化皮亚光效果玻璃珠干、液体砂、刻图案金刚砂干、液体木制品) 亚光效果金刚砂干、液体应用范围镀、喷漆、喷涂等所有被覆盖加工前喷砂处理,表面绝大大提高覆盖层附着力及防腐蚀能力。
件、冲压件、焊接件、热处理件等金属工件去氧化皮、金属制品表面清理,陶瓷胚件表面黑斑清除及还原漆汽车、摩托车、机电设备等所有运动部件的翻新清洗。
应力,延长使用寿命。
有金属制品及非金属制品(塑胶、水晶、玻璃等)表面光雾面处理,使产品表面提升档次。
模具表面氩光雾面处理,图文制作,以及模具清理,不,保证模具精度。
6.毛刺处理:机加工零件微小毛刺去除,注塑零件溢胶毛边消除。
7.不良品返工:产品不良覆盖层去除,表面不良着色及印字的去除。
8.强化:增加金属件表面硬度,消除应力,如飞机叶片、弹簧、机加工刀具及武器等表面处理。
9.刻蚀防滑加工:金属制品、非金属制品表面刻蚀图案、文字及防滑处理,如:大理石、手柄防滑、印章、石碑刻字等。
10.牛仔服处理:牛仔服磨砂、发白及猫须效果达成。
液体喷砂工艺简介一、液体喷砂加工工艺原理及应用范围液体喷砂一改传统的干喷方法,它是将砂(磨料)置于水中,用磨液泵和压缩空气,通过喷*将磨液高速喷射到被加工的工件上,达到对零件表面清理和光饰的目的。
液体喷砂工效高,磨料消耗少,能提高工件表面的光洁度,提高表面的强度,并从根本上改变了对环境的污染。
设备的安装方便不需单独的工作间,可以直接安装在生产线上。
因此,液体喷砂优于干喷砂。
液体喷砂是从国外引进的新技术,是喷砂加工方法的重大变革。
它一问世就受到客户的肯定与欢迎。
从使用的行业看有航空、航天、电子工业、兵器工业、自动化和光学等仪器仪表行业,机床工具,模具、液压件,五金工具,汽车、拖拉机、摩托车,动力机械及火车机车等工厂,还有纺织机械、*、医疗器械、化工机械,金属材料,人工晶体,弹簧,金属工艺等行业。
二、液体喷砂工艺的应用的毛面来清理精铸件,不仅能清除铸件表面的氧化皮及残留光作用,提高铸件的表面光洁度。
特别是对形状复杂的件,采用液体喷砂清理和抛光是最经济有效的工艺方发动机的涡轮叶片等。
来清理压铸件能使零件露出色泽一致的金属本色,使零观。
如采用液体喷丸效果更好,同时还可以提高零件的蚀能力。
液体喷丸还可以达到装饰的作用,如各种仪表。
铝合金铸件、铜合金铸件采用液体喷砂同样得到较高的对较粗糙的铸钢、铸铁毛坯,一般不推荐采用液体喷砂化皮及残盐,采用液体喷砂清理不仅能清除氧化皮而且的表面光洁度。
尤其对形状复杂的模具及精密零件液体突出。
例如锉刀在热处理后采用液体喷砂不但无损锉刀还能提高锉刀的使用寿命。
稀有金属板材,也可采用液体喷砂清除氧化皮及斑渍,,提高板材的表面质量。
工的微毛刺害甚大。
随着科技进步,机械零件形状日趋复杂,精度,应用条件十分严格,不允许有一点毛刺,例如纺织机械零件、液压元件、航空航天工业的精密复杂零件、医疗器械等等,采用液体喷砂清除毛刺效率高质量好,使两个表面的交界处出现很小的圆角(这是很多机械零件要求的)。
若能合理选择工艺参数还能提高原有的表面光度。
4.清理污物和锈渍各种模具如锻模、冲压模、橡胶模、轮胎模具、塑压模、玻璃制品模具等,使用一段时间后必然沾染上脱模剂等污垢及烧痕,采用液体喷砂(或喷丸)清理,效果十分显著同时还能提高模具的使用寿命。
对食品模具采用液体喷砂(丸)能达到医学性除菌要求。
翻修旧的机械零件,能达到整旧如新的效果。
电子工业中的陶瓷元件还可提高其耐压性能。
5.为其它表面处理工序作准备电镀零件前采用液体喷砂预处理,电镀层结合力强。
这对硬铬尤其明显。
如发动机活塞环镀铬,纺织机托丝辊镀梨面铬等。
油漆零件、喷涂零件,在喷涂前采用液体喷砂处后的表面能增大涂层的结合力。
粘接件采用液体喷砂处理的表面,粘接质量好,牢固。
6.光饰加工液体喷砂(丸)作为一种光饰加工方法效果十分突出。
尤其是对复杂形面的零件如:叶轮发动机叶片,各种模具形面如货币、香币、纪念币模具的抛光,其它任何方法是无法比拟的。
用液体喷砂抛光陶瓷、金刚石,是最经济的方法,如化纤纺织机械摩擦轮的抛光。
7.为了得到无反射光的装饰表面丸)的加工表面不反光。
对既需要表面光滑又不允许反液体喷砂(丸)是最有效的工艺方法,如手术器械等。
璃器皿制品及花纹图案,仪表面板、塑料绘图纸砂面的面的镜面以及特殊面料布的毛绒加工等,液体喷砂都。
械零件的使用性能液体喷砂后,除能在原来基础上提高0.5-1级光洁度有微观的均匀的凹坑,能保持储存润滑油,使润滑条件而能够延长零件的使用寿命,减小机械运动的噪音。
如纺织机械、缝纫机械等。
液体喷砂(丸)后,尤其是液体喷丸后,能显著提高零,耐腐蚀能力,如弹簧、涡轮叶片等。
液体喷砂后,表面小缺陷容易暴露出来,有助于零件裂伤。
工艺是金属的现代加工方法之一。
由于它有不使用专即可获得高光洁度的形状复杂的零件;其加工表面无刀,可以提高零件的耐磨性、抗蚀性和抗疲劳性;加工过声低,不污染环境,工作效率高,应用广泛;工艺适应果好等优点。
我们深信,随着我国工业生产和劳动保护展,液体喷砂工艺及其应用定能得到较快的发展!粉尘对环境的污染和对工人健康的危害。
可直接安装在生产线上,节省生产面积,有利工件周转。
工作方法灵活,工艺参数可变,能适应不同材质和不同精度零件的光饰加工要求。
在工作过程中磨料循环使用,消耗量小。
主要零部件使用寿命长,且便于维修。
喷砂设备的选择1 .一般而言,喷砂效果主要由喷砂介质(磨料)决定,范围可从效果强烈的金属磨料到效果柔和的树脂磨料,同时干喷与液体喷亦是重点考虑的因素,客户可携工件试样确定。
2 .生产效率确定设备种类:根据加工能力选择自动化喷砂生产线、半自动化喷砂设备、压入式喷砂设备、压力式喷砂机、吸入式喷砂机。
3 .工件尺寸确定设备规格:根据工件尺寸选择机舱大小,以便有足够的空间完成处理工作。
4 .压缩空气要求:根据设备规格确定空缩机容量,并留20%余量,以保护空压机使用寿命。
5 .售后服务:当你选择喷砂设备时,应考虑销售商或制造商的专业知识和经验,一个好的供应商可为你提供最有效的指导及永久的售后服务。
6 .产品价格:只有专业的制造商才能提供良好性价比的产品,适应性的产品可以投入少而收益大。