Istrošenost mlaznice vodenog mlaza od volfram karbida

Bušenje tvrdih stijena rezanjem vodenim mlazom smatra se učinkovitim načinom za poboljšanje radnog vijeka oštrica od cementnog karbida. Ovaj članak će ukratko govoriti o eksperimentu na trošenju YG6 volfram karbid vodene mlaznice kada se koristi u bušenju vapnenca. Rezultati eksperimenta pokazat će da tlak vodenog mlaza i promjer mlaznice imaju važan utjecaj na trošenje mlaznice za rezanje vodenim mlazom od volfram karbida.

1. Uvođenje vodenog mlaza

Vodeni mlaz je tekući snop velike brzine i pritiska i koristi se za rezanje, oblikovanje ili lomljenje. Budući da je sustav s vodenim mlazom jednostavan i cijena nije jako skupa, naširoko se koristi za strojnu obradu metala i medicinske operacije. Cementirani karbid je dominantan materijal u alatima za strojnu obradu i rudarstvo zbog svoje jedinstvene kombinacije tvrdoće, žilavosti i niske cijene. Međutim, alat od cementnog karbida ozbiljno je oštećen tijekom bušenja tvrdog kamena. Ako se vodeni mlaz koristi kao pomoć svrdlu, mogao bi utjecati na stijenu kako bi se smanjila sila oštrice i izmijenila toplina za hlađenje temperature oštrice, stoga bi to bio učinkovit način da se produži vijek trajanja oštrice od cementnog karbida kada vodeni mlaz se koristi kod bušenja s ljuljanjem.

2. Materijali i eksperimentalni postupci

2.1 Materijali

Materijali korišteni u ovom eksperimentu su YG6 mlaznica od cementnog karbida za vodu i tvrdi materijal vapnenac.

2.2 Eksperimentalni postupci

Ovaj eksperiment je izveden na sobnoj temperaturi, a brzina bušenja je bila 120 mm/min, a brzina valjanja 70 krugova/min tijekom 30 minuta u eksperimentima, s ciljem istraživanja utjecaja različitih parametara vodenog mlaza, uključujući tlak mlaza, promjer mlaznice, na karakteristike trošenja cijevi za rezanje vodenim mlazom od cementnog karbida.

3. Rezultati i rasprava

3.1. Učinak pritiska vodenog mlaza na stopu trošenja oštrica od cementnog karbida

Pokazalo se da je stopa trošenja prilično visoka bez pomoći vodenog mlaza, ali stope trošenja naglo se smanjuju kada se uključi vodeni mlaz. Stope trošenja se smanjuju kada se tlak mlaza poveća. Ipak, stopa trošenja polako se smanjuje kada je tlak mlaza veći od 10 MPa.

Na stopu trošenja utječu mehaničko naprezanje i temperatura lopatica, a vodeni mlaz pomaže u smanjenju mehaničkog naprezanja i temperature.

Viši tlak mlaza također može povećati učinkovitost izmjene topline kako bi se smanjila radna temperatura. Prijenos topline odvija se kada mlaz vode teče kroz površinu oštrice, s učinkom hlađenja. Ovaj proces hlađenja može se približno smatrati procesom konvektivnog prijenosa topline izvan ravne ploče.

3.2. Učinak promjera mlaznice na stopu trošenja oštrica od cementnog karbida

Veći promjer mlaznice znači veće područje udarca i veću silu udarca na vapnenac, što pomaže u smanjenju mehaničke sile na oštrici i njenom trošenju. Pokazano je da se stope trošenja smanjuju s povećanjem promjera mlaznice svrdla.

3.3. Mehanizam trošenja bušaće stijene s oštricom od cementnog karbida s vodenim mlazom

Tip kvara oštrica od cementnog karbida kod bušenja vodenim mlazom nije isti kao kod suhog bušenja. U pokusima bušenja s vodenim mlazom pod istim opsegom zumiranja nisu otkriveni ozbiljni lomovi, a površine uglavnom pokazuju morfologiju trošenja.

Postoje uglavnom tri razloga za objašnjenje različitih rezultata. Prvo, vodeni mlaz može učinkovito smanjiti površinsku temperaturu i toplinski stres. Drugo, vodeni mlaz daje udarnu silu za pucanje vapnenca i pomaže u smanjenju mehaničke sile na oštrici. Stoga bi zbroj toplinskog i mehaničkog naprezanja koji može izazvati ozbiljne krte lomove mogao biti manji od čvrstoće materijalaoštrica u bušenju s vodom. Na trećem mjestu, vodeni mlaz s višim pritiskom mogao bi formirati relativno hladniji sloj vode za podmazivanje oštrice i mogao bi odjuriti tvrde abrazivne čestice u stijeni poput stroja za poliranje. Stoga je površina oštrice kod bušenja vodenim mlazom puno glatkija nego kod suhog bušenja, a stopa trošenja će se smanjiti dok se tlak vodenog mlaza povećava.

Iako je izbjegnut širok raspon krhkih lomova, ipak će doći do površinskih oštećenja na lopaticama kod bušenja stijena vodenim mlazom.

Proces trošenja oštrica od cementnog karbida kod bušenja vapnenca vodenim mlazom može se podijeliti u dvije faze. U početku, u uvjetima potpomognutim podvodnim mlazom, pojavljuju se mikropukotine na rubu lopatice, vjerojatno uzrokovane lokalnom mehaničkom abrazijom i toplinskim naprezanjem izazvanim temperaturom bljeska. Co faza je mnogo mekša od WC faze i lako se nosi. Dakle, kada lopatica melje stijenu, faza Co se prvo troši, a s česticama koje ispire vodeni mlaz, poroznost između zrna je veća i površina lopatice postaje neravnija.

Zatim se ova vrsta mikropovršinskog oštećenja širi od ruba prema središtu površine oštrice. I ovaj proces poliranja nastavlja se od ruba do središta površine oštrice. Kada svrdlo neprestano buši u stijenu, polirana površina na rubovima formirat će nove mikropukotine koje se zatim protežu do središta površine oštrice zbog mehaničke abrazije i toplinskog naprezanja uzrokovanog temperaturom bljeska.

Stoga se ovaj postupak grube obrade-poliranja stalno ponavlja od ruba do središta površine oštrice, a oštrica će postajati sve tanja i tanja dok ne prestane raditi.

4. Zaključak

4.1 Pritisak vodenog mlaza igra važnu ulogu u stupnju trošenja svrdla od cementnog karbida pri bušenju stijena vodenim mlazom. Stope trošenja se smanjuju s povećanjem tlaka mlaza. Ali brzina opadanja stope trošenja nije ujednačena. Sve sporije opada kada je tlak mlaza veći od 10 MPa.

4.2 Razumna struktura mlaznice može poboljšati otpornost na habanje oštrica od cementnog karbida. Štoviše, povećanje promjera mlazne mlaznice moglo bi smanjiti stope trošenja lopatica.

4.3 Analiza površine pokazala je da oštrice od cementnog karbida pri bušenju vapnenca vodenim mlazom pokazuju kružno djelovanje krhkog loma, izvlačenja zrna i poliranja, što izaziva proces uklanjanja materijala.

Oslonite se na ZZBETTER danas

Obrada vodenim mlazom je jedan od procesa obrade koji se najbrže razvija. Mnoge su industrije prihvatile ovaj postupak zbog visoke kvalitete rezanja različitih materijala. Njegova ekološka prihvatljivost i činjenica da se materijali ne deformiraju toplinom tijekom rezanja.

Zbog visokog tlaka koji se stvara tijekom procesa, stručnjaci moraju pažljivo rukovati industrijskim rezanjem vodenim mlazom u svim fazama rezanja. U ZZBETTER-u možete dobiti iskusne stručnjake koji će se nositi sa svim vašim potrebama strojne obrade vodenim mlazom. Također smo proizvođač brze izrade prototipova na jednom mjestu, specijaliziran za CNC strojnu obradu, izradu limova, brzo brizganje i razne vrste završnih obrada površina. Nemojte se ustručavati kontaktirati nas i dobiti besplatnu ponudu već danas.

Ako ste zainteresirani za tungsten karbid vodenu cijev za rezanje i želite više informacija i detalja, možete NAS KONTAKTIRATI telefonom ili poštom na lijevoj strani, ili NAM POŠALJITE POŠTU na dnu stranice.