Slitasje av Tungsten Carbide Waterjet Dyse

Boring av hardt fjell med vannstråleskjæring anses å være en effektiv måte å forbedre levetiden til hardmetallbladene. Denne artikkelen vil kort snakke om eksperimentet med slitasjen på YG6 wolframkarbid vannstråledysen når den brukes i kalksteinsboring. Eksperimentresultatet vil vise at vannstråletrykket og dysediameteren spiller en viktig innflytelse på slitasjen på vannstrålemunnstykket av wolframkarbid.

1. Innføring av vannjet

En vannstråle er en væskestråle med høy hastighet og trykk og brukes til å kutte, forme eller grotte. Siden vannstrålesystemet er enkelt og kostnadene ikke er veldig dyrt, er det mye brukt til metallbearbeiding og medisinsk drift. Sementert karbid er det dominerende materialet i maskinerings- og gruveverktøy for sin unike kombinasjon av hardhet, seighet og rimelig pris. Hardmetallverktøyet ble imidlertid alvorlig skadet ved boring i hardt fjell. Hvis en vannstråle brukes til å hjelpe borekronen, kan den støte på fjellet for å redusere bladkraften og bytte ut varmen for å avkjøle bladtemperaturen, derfor vil det være en effektiv måte å forbedre levetiden til hårdmetallbladet når vannstråle brukes ved gyngeboring.

2. Materialer og eksperimentelle prosedyrer

2.1 Materialer

Materialene som ble brukt i dette eksperimentet er YG6 vannstråledyse av hardmetall og det harde materialet kalkstein.

2.2 Eksperimentelle prosedyrer

Dette eksperimentet ble utført ved romtemperatur, og holdt borehastigheten på 120 mm/min og rullehastigheten på 70 runder/min i 30 minutter i forsøkene, med sikte på å undersøke påvirkningen av forskjellige vannstråleparametere, inkludert stråletrykk, dysediameter, på sliteegenskapene til vannstråleskjærerøret i hardmetall.

3. Resultater og diskusjon

3.1. Effekt av vannstråletrykk på slitasjehastighetene til hardmetallbladene

Det er vist at slitasjeraten er ganske høy uten hjelp av vannstrålen, men slitasjeratene avtar kraftig når vannstrålen går inn. Slitasjeratene avtar når stråletrykket øker. Likevel avtar slitasjehastigheten sakte når stråletrykket er over 10 MPa.

Slitasjehastighetene påvirkes av den mekaniske belastningen og temperaturen til bladene, og vannstrålen er nyttig for å redusere den mekaniske belastningen og temperaturen.

Høyere jettrykk kan også øke den termiske utvekslingseffektiviteten for å redusere arbeidstemperaturen. Varmeoverføring skjer når vannstrålen strømmer gjennom overflaten av bladet, med en avkjølende effekt. Denne kjøleprosessen kan omtrent betraktes som prosessen med konvektiv varmeoverføring utenfor en flat plate.

3.2. Effekt av dysediameteren på slitasjehastighetene til hardmetallbladene

En større dysediameter betyr et større slagområde og mer slagkraft til kalksteinen, noe som bidrar til å redusere den mekaniske kraften på bladet og redusere slitasjen på det. Det er vist at slitasjehastigheten avtar med økningen av dysediameteren til borkronen.

3.3. Slitasjemekanisme for borestein av hardmetallblad med vannstråle

Feiltypen til hardmetallbladene ved vannstråleboring er ikke den samme som ved tørrboring. Det er ikke påvist alvorlige brudd i boreforsøkene med vannstrålen under samme zoom-skop og overflatene viser hovedsakelig slitasjemorfologi.

Det er hovedsakelig tre grunner til å forklare de ulike resultatene. For det første kan en vannstråle effektivt redusere overflatetemperaturen og termisk stress. For det andre gir vannstrålen slagkraft for å knekke kalksteinen, og den bidrar til å redusere den mekaniske kraften på bladet. Dermed kan summen av termisk spenning og mekanisk spenning som kan indusere alvorlige sprøbrudd være lavere enn materialstyrken tilbladet ved å bore med vann. For det tredje kunne vannstrålen med høyere trykk danne et relativt kjøligere vannlag for å smøre bladet og kunne suse bort de harde slipende partiklene i fjellet som en polermaskin. Derfor er overflaten på bladet ved vannstråleboring mye jevnere enn ved tørrboring, og slitasjehastigheten vil avta mens vannstråletrykket øker.

Selv om man unngår et bredt spekter av sprøbrudd, vil det fortsatt være overflateskader på bladene ved fjellboring med vannstråle.

Sliteprosessen til hardmetallblader i kalksteinsboring med vannstråle kan deles inn i to trinn. Til å begynne med, under undervannsstråleassisterte forhold, oppstår mikrosprekker på kanten av bladet, sannsynligvis forårsaket av lokal mekanisk slitasje og termisk stress som er indusert av flashtemperaturen. Co-fasen er mye mykere enn WC-fasen og den er lett å ha på seg. Så når bladet freser steinen, slites Co-fasen først, og med partikler som vaskes bort av vannstrålen, blir porøsiteten mellom kornene større og overflaten på bladet blir mer ujevn.

Deretter utvider denne typen mikro-overflateskade seg fra kanten til midten av bladoverflaten. Og denne poleringsprosessen fortsetter fra kanten til midten av bladoverflaten. Når borkronen borer seg inn i fjellet kontinuerlig, vil den polerte overflaten på kantene danne nye mikrosprekker som deretter strekker seg til midten av bladoverflaten på grunn av mekanisk slitasje og termisk stress forårsaket av flashtemperatur.

Derfor gjentas denne grovpoleringsprosessen fra kanten til midten av bladoverflaten konstant, og bladet vil bli tynnere og tynnere til det ikke kan fungere.

4. Konklusjon

4.1 Trykket i vannstrålen spiller en viktig rolle i slitasjehastigheten til hardmetallbor ved fjellboring med vannstrålen. Slitasjehastighetene avtar med økningen av stråletrykket. Men nedgangen i slitasjehastigheten er ikke jevn. Det avtar mer og saktere når jettrykket er over 10 MPa.

4.2 Rimelig dysestruktur kan forbedre slitestyrken til hardmetallbladene. Dessuten kan en økning av diameteren til dysen redusere slitasjehastigheten til bladene.

4.3 Overflateanalyse viste at hardmetallblader i kalksteinsboring med vannstråle viser sirkulær virkning av sprø brudd, uttrekking av korn og polering, som induserer materialfjerningsprosessen.

Stol på ZZBETTER i dag

Vannstrålebearbeiding er en av de raskest utviklende maskineringsprosessene. Mange bransjer har tatt i bruk prosessen på grunn av den høye kvaliteten på å kutte gjennom forskjellige materialer. Dens miljøvennlighet, og det faktum at materialer ikke deformeres av varme under skjæring.

På grunn av det høye trykket som genereres under prosessen, må industriell vannstråleskjæring håndteres forsiktig av eksperter i alle stadier av skjæringen. Hos ZZBETTER kan du få erfarne eksperter til å håndtere alle dine behov for vannstrålebearbeiding. Vi er også en one-stop produsent av rask prototyping, som spesialiserer seg på CNC-bearbeiding, metallproduksjon, rask sprøytestøping og ulike typer overflatebehandlinger. Ikke nøl med å ta kontakt med oss ​​og få et gratis tilbud i dag.

Hvis du er interessert i et wolframkarbid vannstråleskjærerør og ønsker mer informasjon og detaljer, kan du KONTAKT OSS på telefon eller mail til venstre, eller SEND OSS POST nederst på siden.