A volfrámkarbid vízsugár fúvóka kopása

A kemény kőzet vízsugaras vágással történő fúrása hatékony módja a keményfém pengék élettartamának növelésének. Ez a cikk röviden szól az YG6 volfrám-karbid vízsugár fúvóka kopására vonatkozó kísérletről, amikor azt mészkőfúrásban használják. A kísérlet eredménye megmutatja, hogy a vízsugár nyomása és a fúvóka átmérője fontos hatással van a volfrámkarbid vízsugaras vágófúvóka kopására.

1. A vízsugár bevezetése

A vízsugár nagy sebességű és nyomású folyadéksugár, amelyet vágáshoz, formázáshoz vagy barlangászáshoz használnak. Mivel a vízsugaras rendszer egyszerű és költsége nem túl drága, széles körben használják fémmegmunkáláshoz és orvosi műveletekhez. A keménység, a szívósság és az olcsó ár egyedülálló kombinációja miatt a cementált keményfém a domináns anyag a megmunkáló és bányászati ​​szerszámokban. A kemény kőzetfúrás során azonban a keményfém szerszám súlyosan megsérült. Ha vízsugarat használnak a fúrószár segítésére, az ütést okozhat a kőzetben, hogy csökkentse a pengeerőt, és a hő cseréje révén lehűtse a penge hőmérsékletét, ezért ez hatékony módja lenne a keményfém penge élettartamának növelésére vízsugarat a lengőfúrásnál használják.

2. Anyagok és kísérleti eljárások

2.1 Anyagok

A kísérletben felhasznált anyagok a YG6 cementált keményfém vízsugár fúvóka és a kemény anyagú mészkő.

2.2 Kísérleti eljárások

Ezt a kísérletet szobahőmérsékleten végeztük, és a fúrási sebességet 120 mm/perc értéken, a hengerlési sebességet pedig 70 kör/perc értéken tartottuk 30 percig a kísérletekben, amelyek célja a vízsugár különböző paramétereinek hatásának vizsgálata volt, beleértve a sugárnyomást, a fúvóka átmérőjét, a cementált keményfém vízsugaras vágócső kopási jellemzőiről.

3. Eredmények és megbeszélés

3.1. A vízsugár nyomásának hatása a cementált keményfém pengék kopási sebességére

Kimutatták, hogy a kopás mértéke a vízsugár segítsége nélkül meglehetősen magas, de a kopás mértéke meredeken csökken, amikor a vízsugár csatlakozik. A kopási sebesség csökken, ha a sugárnyomás nő. Ennek ellenére a kopási sebesség lassan csökken, ha a sugárnyomás meghaladja a 10 MPa-t.

A kopás mértékét a lapátok mechanikai igénybevétele és hőmérséklete befolyásolja, a vízsugár pedig segít csökkenteni a mechanikai igénybevételt és a hőmérsékletet.

A nagyobb sugárnyomás a hőcsere hatékonyságát is növelheti a munkahőmérséklet csökkentése érdekében. A hőátadás akkor megy végbe, amikor a vízsugár átfolyik a penge felületén, hűsítő hatással. Ez a hűtési folyamat megközelítőleg a lapos lemezen kívüli konvektív hőátadás folyamatának tekinthető.

3.2. A fúvóka átmérőjének hatása a cementált keményfém pengék kopási sebességére

A nagyobb fúvókaátmérő nagyobb ütési területet és nagyobb ütőerőt jelent a mészkőre, ami segít csökkenteni a pengére ható mechanikai erőt és csökkenti annak kopását. Megmutatták, hogy a kopás mértéke csökken a fúrófej fúvókaátmérőjének növekedésével.

3.3. Cementált keményfém pengéjű fúrókő kopószerkezete vízsugárral

A keményfém pengék tönkremenetele vízsugaras fúrásnál nem ugyanaz, mint a szárazfúrásnál. Az azonos zoom hatótávolságú vízsugárral végzett fúrási kísérletek során komoly töréseket nem észleltek, és a felületek főleg kopásmorfológiát mutatnak.

Főleg három oka van a különböző eredmények magyarázatának. Először is, a vízsugár hatékonyan csökkenti a felületi hőmérsékletet és a hőfeszültséget. Másodszor, a vízsugár ütőerőt biztosít a mészkő megrepedéséhez, és segít csökkenteni a pengére ható mechanikai erőt. Így a termikus igénybevétel és a mechanikai igénybevétel összege, amely súlyos rideg töréseket okozhat, alacsonyabb lehet, mint aa penge vízzel való fúrás közben. Harmadszor, a nagyobb nyomású vízsugár egy viszonylag hidegebb vízréteget képezhet a penge kenésére, és polírozószerként sodorhatja el a kőzetben lévő kemény csiszolószemcséket. Ezért a vízsugaras fúrásnál a penge felülete sokkal simább, mint a száraz fúrásnál, és a kopás mértéke csökken, miközben a vízsugárnyomás nő.

Bár a törékeny törések széles köre elkerülhető, a vízsugárral végzett kőzetfúrás során a lapátok felületi sérülései továbbra is előfordulnak.

A vízsugárral végzett mészkőfúrás során a cementezett keményfém pengék kopási folyamata két szakaszra osztható. Kezdetben víz alatti sugárral segített körülmények között mikrorepedések jelennek meg a penge szélén, valószínűleg a helyi mechanikai kopás és a felvillanás hőmérséklete által előidézett hőterhelés miatt. A Co fázis sokkal puhább, mint a WC fázis, és könnyen viselhető. Tehát amikor a penge megmarja a kőzetet, először a Co-fázis kopik el, és a vízsugár által kimosott részecskékkel nagyobb a szemcsék közötti porozitás, és a penge felülete egyenetlenebbé válik.

Ezután ez a fajta mikrofelületi sérülés a penge felületének szélétől a közepéig terjed. És ez a polírozási folyamat a penge felületének szélétől a közepéig folytatódik. Amikor a fúrófej folyamatosan belefúr a kőzetbe, a széleken lévő polírozott felület új mikrorepedéseket képez, amelyek aztán a mechanikai kopás és a felvillanó hőmérséklet okozta termikus igénybevétel miatt a pengefelület közepéig terjednek.

Ezért ez a nagyolási-polírozási folyamat a penge felületének szélétől a közepéig folyamatosan ismétlődik, és a penge egyre vékonyabb lesz, amíg nem működik.

4. Következtetés

4.1 A vízsugárral végzett kőzetfúrás során a cementált keményfém fúrószárak kopási sebességében a vízsugár nyomása fontos szerepet játszik. A kopás mértéke a sugárnyomás növekedésével csökken. De a kopási arányok csökkenési sebessége nem egyenletes. Egyre lassabban csökken, ha a sugárnyomás 10 MPa felett van.

4.2 Az ésszerű fúvókaszerkezet javíthatja a cementált keményfém pengék kopásállóságát. Ezenkívül a sugárfúvóka átmérőjének növelése csökkentheti a lapátok kopási sebességét.

4.3 A felületelemzés kimutatta, hogy a cementált keményfém pengék vízsugárral végzett mészkőfúrásnál körkörös hatást mutatnak: rideg törés, szemcsekihúzás és polírozás, ami indukálja az anyageltávolítási folyamatot.

Bízzon még ma a ZZBETTER-ben

A vízsugaras megmunkálás az egyik leggyorsabban fejlődő megmunkálási folyamat. Sok iparág alkalmazta ezt az eljárást a különféle anyagok magas minősége miatt. Környezetbarátsága, és az a tény, hogy az anyagok nem deformálódnak a vágás során a hő hatására.

A folyamat során keletkező nagy nyomás miatt az ipari vízsugaras vágást a vágás minden szakaszában a szakembereknek gondosan kell kezelniük. A ZZBETTER-nél tapasztalt szakértőket kérhet az összes vízsugaras megmunkálási igény kielégítésére. Egyablakos gyors prototípus-gyártó vagyunk, amely CNC-megmunkálásra, lemezgyártásra, gyors fröccsöntésre és különféle felületkezelésekre szakosodott. Ne habozzon kapcsolatba lépni velünk, és kérjen ingyenes árajánlatot még ma.

Ha felkeltette érdeklődését keményfém vízsugaras vágócső, és további információkra és részletekre van szüksége, akkor KAPCSOLATOT tudhat velünk a bal oldalon található telefonon vagy e-mailben, vagy az oldal alján.