前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)

高壓水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)和傳統(tǒng)的噴丸強(qiáng)化技術(shù)具有相似的工藝過程和功能。磨料水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是在射流中混合一定數(shù)量的磨料粒子，從而改變射流的流動特性和對靶體的作用方式，磨料混合方式分為后混合和前混合兩種。后混合噴丸強(qiáng)化技術(shù)是根據(jù)古老的引射原理設(shè)計，磨料粒子無須先混合可直接進(jìn)入噴嘴混合后向外噴射，后混合噴丸強(qiáng)化技術(shù)與前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)相比具有操作簡單、無需額外的供料設(shè)備等優(yōu)點，但缺點是磨粒獲得的動能不大，僅為水射流速度的25%左右，因此射流的沖蝕能力、質(zhì)量和效率均不高。為了從根本上提高磨料與水射流的混合效果，近年來研制出了前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)。下面我們主要介紹前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)原理以及磨料品種及供料方式。

一、前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)原理

前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是將混合磨料技術(shù)引入到噴丸領(lǐng)域，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的濕式綠色噴丸強(qiáng)化新工藝。高壓水射流噴丸強(qiáng)化機(jī)理就是將攜帶巨大能量的高壓水射流以某種特定的方式高速噴射到金屬零構(gòu)件表面上，使零構(gòu)件表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生塑性形變(冷作硬化層)，呈現(xiàn)理想的組織結(jié)構(gòu)(組織強(qiáng)化)和殘余應(yīng)力分布(應(yīng)力強(qiáng)化)，從而達(dá)到提高零構(gòu)件周期疲勞強(qiáng)度的目的。

二、磨料品種及供料方式

不同品種的磨料具有不同的機(jī)械性質(zhì)，主要是磨料硬度和形狀，它們對噴丸強(qiáng)化質(zhì)量有直接的影響。磨料射流的磨料供給系統(tǒng)分為干磨料供給系統(tǒng)和濕磨料漿供給系統(tǒng)兩大類。

1、干磨料供給系統(tǒng)

干式磨料供給系統(tǒng)可分為加壓式和自吸式兩種。

加壓式：主要由加壓式密封磨料罐、分水濾氣器、氣閥、砂閥等組成。磨料是靠空壓機(jī)向磨料罐加壓，磨料通過輸送管道進(jìn)入磨料噴頭混合室。分水濾氣器是氣動回路中用來清除氣源中的水分、油分和灰塵的輔件，因此它必須垂直安裝。

自吸式：該系統(tǒng)是靠水射流噴射時在磨料射流噴頭混合室內(nèi)產(chǎn)生抽吸作用，使供砂管路中產(chǎn)生氣流，干磨料就是靠這股氣流來供給磨料的。
 
2、濕式供料系統(tǒng)
 
濕式供料系統(tǒng)是由兩并聯(lián)的高壓泵供給高壓水，供料系統(tǒng)采用切向進(jìn)料式噴頭。該系統(tǒng)采用磨料漿供料方式，首先在磨料池中將磨料、粘土和水按一定比例調(diào)配成磨料漿，粘土可以阻止磨料沉淀和板結(jié)，調(diào)配好的磨料漿流動性較好，易于控制。然后由泥漿泵將溶解漿輸送到磨料噴頭。

綜上所述，我們可以看出前混合水射流噴丸強(qiáng)化技術(shù)是磨料先和水在高壓輸水管路中均勻混合成磨料漿水，然后經(jīng)磨料噴嘴噴射形成磨料射流，其速度約為水射流速度的75%以上，因此前混合式磨料射流中的磨料具有很高的動能，從而實現(xiàn)了高效、優(yōu)質(zhì)、無污染的噴丸強(qiáng)化效果。