Usura di u carbure di tungstenu Waterjet

A perforazione di roccia dura cù u taglio à jet d'acqua hè cunsiderata cum'è un modu efficace per migliurà a vita di travagliu di e lame di carburu cimentatu. Questu articulu parrarà brevemente di l'esperimentu nantu à l'usura di u carburu di tungstenu YG6, u boccu di jet d'acqua, quandu hè adupratu in a perforazione di calcariu. U risultatu di l'esperimentu dimustrarà chì a pressione di u jet d'acqua è u diametru di u nozzle ghjucanu una influenza impurtante nantu à l'usura di u carburu di tungstenu ugettu di taglio.

1. Introduzione di waterjet

Un jet d'acqua hè un fasciu di liquidu cù alta velocità è pressione è hè utilizatu per u tagliu, a forma, o a speleologia. Siccomu u sistema waterjet hè simplice è u costu ùn hè micca assai caru, hè largamente utilizatu per a machinazione di metalli è l'operazione medica. U carburu cementatu hè u materiale dominante in l'utensili di machining è mining per a so cumminazione unica di durezza, tenacità è prezzu prezzu. Tuttavia, l'arnesi di carburu cimentatu hè statu dannatu seriamente in a perforazione di roccia dura. Se un jet d'acqua hè utilizatu per assistisce à a fresa, puderia avè un impattu nantu à a roccia per riduce a forza di a lama è scambià u calore per rinfriscà a temperatura di a lama, per quessa, seria un modu efficace per migliurà a vita di travagliu di a lama di carburu cimentatu quandu jet d'acqua hè usatu in drilling rocking.

2. Materiali è prucedure spirimintali

2.1 Materiali

I materiali utilizati in questu esperimentu sò l'ugello d'acqua di carburu cementatu YG6 è u calcariu di materiale duru.

2.2 Prucedure spirimintali

Stu esperimentu hè statu realizatu à a temperatura di l'ambienti, è mantene a vitezza di perforazione à 120 mm / min è a velocità di rotazione à 70 rounds / min per 30 min in l'esperimenti, destinatu à investigà l'influenza di diversi paràmetri di u jet d'acqua cumpresi a pressione di u jet, u diametru di l'ugelli. nantu à e caratteristiche di usura di u tubu di taglio à jet d'acqua in carburu cementatu.

3. Risultati è discussione

3.1. Effettu di a pressione di u jet d'acqua nantu à i tassi di usura di e lame di carburu cementatu

Hè dimustratu chì u tassu di usura hè abbastanza altu senza l'aiutu di u jet d'acqua, ma i tassi di usura diminuiscenu bruscamente quandu u jet d'acqua si unisce. Tuttavia, u tassu di usura diminuisce lentamente quandu a pressione di u jet hè più di 10 MPa.

I tassi d'usura sò affettati da u stress meccanicu è a temperatura di e lame, è u jet d'acqua hè utile per riduce u stress meccanicu è a temperatura.

A pressione di jet più altu puderia ancu aumentà l'efficienza di u scambiu termicu per riduce a temperatura di travagliu. U trasferimentu di calore hè fattu quandu u jet d'acqua scorri à traversu a superficia di a pala, cù un effettu di rinfrescante. Stu prucessu di rinfrescamentu pò esse apprussimatamente cunsideratu cum'è u prucessu di trasferimentu di calore cunvective fora di una piastra plana.

3.2. Effettu di u diametru di a bocca nantu à i tassi di usura di e lame di carburu cementatu

Un diametru di bocca più grande significa una zona d'impattu più grande è più forza d'impattu à u calcariu, chì aiuta à riduce a forza meccanica nantu à a lama è diminuisce a so usura. Hè dimustratu chì i tassi di usura diminuiscenu cù l'aumentu di u diametru di a bocca di u drill bit.

3.3. Meccanisimu di usu di roccia di perforazione di lama di carburu cimentatu cù un jet d'acqua

U tipu di fallimentu di e lame di carburu cimentatu in a perforazione à jet d'acqua ùn hè micca listessu chì in a perforazione secca. Nisuna fratture gravi sò rilevate in l'esperimenti di perforazione cù u jet d'acqua sottu u stessu scopu di zoom è e superfici mostranu principalmente a morfologia di usura.

Ci sò principalmente trè ragioni per spiegà i risultati diffirenti. Prima, un jet d'acqua pò diminuisce in modu efficace a temperatura di a superficia è u stress termicu. Siconda, u jet d'acqua furnisce forza d'impattu per cracke u calcariu, è aiuta à diminuisce a forza meccanica nantu à a pala. Cusì, a somma di u stress termicu è u stress meccanicu chì ponu induce fratture fragili gravi puderia esse più bassu di a forza materiale dia lama in drilling with water. In u terzu locu, u jet d'acqua cù una pressione più alta puderia furmà una capa d'acqua comparativamente più fresca per lubricate a lama è puderia scappà e particelle abrasive duru in a roccia cum'è una lucidatrice. Dunque, a superficia di a lama in a perforazione di u jet d'acqua hè assai più liscia chè quella in a perforazione secca, è a rata di usura diminuirà mentre a pressione di u jet d'acqua aumenta.

Ancu s'ellu hè evitata una larga gamma di fratture fragili, ci saranu ancu danni di a superficia nantu à e lame in a perforazione di roccia cù un jet d'acqua.

U prucessu d'usura di lame di carburu cimentatu in a perforazione di calcariu cù un jet d'acqua puderia esse divisu in duie tappe. In principiu, in cundizioni subacquei assistite da jet, micro-cracks appariscenu nantu à u bordu di a lama, probabilmente causati da l'abrasione meccanica lucale è u stress termicu chì hè indotta da a temperatura di u lampu. A fase Co hè assai più suave chì a fase WC è hè faciule d'esse purtata. Allora quandu a lama fresa a roccia, a fase Co hè purtata prima, è cù particeddi lavati da u jet d'acqua, a porosità trà i grani hè più grande è a superficia di a lama diventa più irregulare.

Allora, stu tipu di danni micro-superficie si espande da u bordu à u centru di a superficia di a lama. E stu prucessu di lucidatura cuntinueghja da u bordu à u centru di a superficia di a lama. Quandu u drill bit drills in a roccia continuamente, a superficia pulita nantu à i bordi formarà novi micro-cracks chì poi si estendenu à u centru di a superficia di a lama per via di l'abrasione meccanica è di u stress termicu causatu da a temperatura di u lampu.

Per quessa, stu prucessu di sgrossatura-pulitura hè ripetutu da u bordu à u centru di a superficia di a lama constantemente, è a lama diventerà sempre più fina finu à chì ùn pò micca travaglià.

4. Cunclusioni

4.1 A pressione di u jet d'acqua ghjoca un rolu impurtante in i tassi di usura di i fori di carburu cimentatu in a perforazione di roccia cù u jet d'acqua. I tassi di usura diminuiscenu cù l'aumentu di a pressione di u jet. Ma a velocità di calata di i tassi di usura ùn hè ancu. Declina sempre più lentamente quandu a pressione di u jet hè più di 10 MPa.

4.2 A struttura di ugettu raghjone pò migliurà a resistenza à l'usura di e lame di carburu cimentatu. Inoltre, l'aumentu di u diametru di a bocca di jet puderia diminuisce i tassi di usura di e lame.

4.3 L'analisi di a superficia hà dimustratu chì e lame di carburu cementatu in a perforazione di calcariu cù un jet d'acqua mostranu l'azzione circulare di frattura fragile, pullout di granu è lucidatura, chì induce u prucessu di rimozione di materiale.

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