Uzura duzei cu jet de apă din carbură de tungsten

Forarea rocii dure cu tăiere cu jet de apă este considerată a fi o modalitate eficientă de îmbunătățire a duratei de viață a lamelor din carbură cimentată. Acest articol va vorbi pe scurt despre experimentul privind uzura duzei cu jet de apă din carbură de tungsten YG6 atunci când este utilizată la forarea calcarului. Rezultatul experimentului va arăta că presiunea jetului de apă și diametrul duzei joacă o influență importantă asupra uzurii duzei de tăiere cu jet de apă din carbură de tungsten.

1. Introducerea jetului de apă

Un jet de apă este un fascicul de lichid cu viteză și presiune ridicată și este utilizat pentru tăiere, modelare sau spălare. Deoarece sistemul cu jet de apă este simplu și costul nu este foarte scump, este utilizat pe scară largă pentru prelucrarea metalelor și operațiunile medicale. Carbura cimentată este materialul dominant în instrumentele de prelucrare și minerit pentru combinația sa unică de duritate, duritate și preț ieftin. Cu toate acestea, unealta din carbură cimentată a fost serios deteriorată la forarea în roci dure. Dacă se folosește un jet de apă pentru a ajuta burghiul, ar putea afecta roca pentru a reduce forța lamei și a schimba căldura pentru a răci temperatura lamei, prin urmare, ar fi o modalitate eficientă de a îmbunătăți durata de viață a lamei de carbură cimentată atunci când jetul de apă este utilizat în forajul cu balansare.

2. Materiale și procedee experimentale

2.1 Materiale

Materialele folosite în acest experiment sunt duza cu jet de apă din carbură cimentată YG6 și calcarul din material dur.

2.2 Proceduri experimentale

Acest experiment a fost efectuat la temperatura camerei și menține viteza de foraj la 120 mm/min și viteza de rulare la 70 de ture/min timp de 30 de minute în experimente, având ca scop investigarea influenței diferiților parametri ai jetului de apă, inclusiv presiunea jetului, diametrul duzei, asupra caracteristicilor de uzură ale tubului de tăiere cu jet de apă din carbură cimentată.

3. Rezultate si discutii

3.1. Efectul presiunii jetului de apă asupra vitezei de uzură a lamelor din carbură cimentată

Se demonstrează că rata de uzură este destul de mare fără ajutorul jetului de apă, dar ratele de uzură scad brusc la unirea jetului de apă. Ratele de uzură scad când presiunea jetului crește. Cu toate acestea, rata de uzură scade lent atunci când presiunea jetului este peste 10 MPa.

Ratele de uzură sunt afectate de solicitarea mecanică și temperatura lamelor, iar jetul de apă este util pentru a reduce solicitarea mecanică și temperatura.

O presiune mai mare a jetului ar putea crește, de asemenea, eficiența schimbului termic pentru a reduce temperatura de lucru. Transferul de căldură are loc atunci când jetul de apă curge prin suprafața lamei, cu efect de răcire. Acest proces de răcire poate fi privit aproximativ ca un proces de transfer de căldură convectiv în afara unei plăci plane.

3.2. Efectul diametrului duzei asupra vitezei de uzură a lamelor din carbură cimentată

Un diametru mai mare al duzei înseamnă o zonă de impact mai mare și o forță de impact mai mare asupra calcarului, ceea ce ajută la reducerea forței mecanice asupra lamei și la reducerea uzurii acesteia. Se arată că ratele de uzură scad odată cu creșterea diametrului duzei burghiului.

3.3. Mecanismul de uzură al rocii de foraj cu lamă din carbură cimentată cu jet de apă

Tipul de defecțiune al lamelor din carbură cimentată în forajul cu jet de apă nu este același cu cel în forajul uscat. Nu sunt detectate fracturi grave în experimentele de foraj cu jetul de apă sub același zoom, iar suprafețele prezintă în principal morfologie de uzură.

Există în principal trei motive pentru a explica rezultatele diferite. În primul rând, un jet de apă poate reduce în mod eficient temperatura suprafeței și stresul termic. În al doilea rând, jetul de apă oferă forță de impact pentru a sparge calcarul și ajută la scăderea forței mecanice asupra lamei. Astfel, suma stresului termic și a tensiunilor mecanice care pot induce fracturi fragile serioase ar putea fi mai mică decât rezistența materialuluilama în foraj cu apă. În al treilea rând, jetul de apă cu o presiune mai mare ar putea forma un strat de apă relativ mai rece pentru a lubrifia lama și ar putea îndepărta particulele abrazive dure din rocă ca un șlefuitor. Prin urmare, suprafața lamei în forarea cu jet de apă este mult mai netedă decât cea în forajul uscat, iar rata de uzură va scădea în timp ce presiunea jetului de apă crește.

Deși se evită o gamă largă de fracturi fragile, vor exista totuși daune la suprafață ale lamelor la forarea rocii cu jet de apă.

Procesul de uzură a lamelor de carbură cimentată în forajul calcarului cu jet de apă ar putea fi împărțit în două etape. Inițial, în condiții subacvatice asistate de jet, apar micro-fisuri pe marginea lamei, cauzate probabil de abraziunea mecanică locală și stresul termic care este indus de temperatura de flash. Faza Co este mult mai moale decât faza WC și este ușor de purtat. Deci, atunci când lama măcina roca, faza Co este uzată mai întâi, iar cu particulele spălate de jetul de apă, porozitatea dintre boabe este mai mare și suprafața lamei devine mai neuniformă.

Apoi, acest tip de deteriorare a micro-suprafeței se extinde de la margine la centrul suprafeței lamei. Și acest proces de lustruire continuă de la margine până în centrul suprafeței lamei. Când burghiul forează continuu în rocă, suprafața lustruită de pe margini va forma noi micro-fisuri care apoi se extind până în centrul suprafeței lamei din cauza abraziunii mecanice și a stresului termic cauzat de temperatura flash.

Prin urmare, acest proces de degroșare-lustruire se repetă de la margine la centrul suprafeței lamei în mod constant, iar lama va deveni din ce în ce mai subțire până când nu poate funcționa.

4. Concluzie

4.1 Presiunea jetului de apă joacă un rol important în ratele de uzură ale burghiilor din carbură cimentată la forarea rocii cu jet de apă. Ratele de uzură scad odată cu creșterea presiunii jetului. Dar viteza de scădere a ratelor de uzură nu este chiar. Acesta scade din ce în ce mai lent când presiunea jetului este peste 10 MPa.

4.2 Structura rezonabilă a duzei poate îmbunătăți rezistența la uzură a lamelor din carbură cimentată. Mai mult, creșterea diametrului duzei cu jet ar putea scădea ratele de uzură ale lamelor.

4.3 Analiza suprafeței a demonstrat că lamele de carbură cimentată în forajul calcarului cu jet de apă prezintă o acțiune circulară de rupere fragilă, smulgere a granulelor și lustruire, ceea ce induce procesul de îndepărtare a materialului.

Bazați-vă pe ZZBETTER astăzi

Prelucrarea cu jet de apă este unul dintre procesele de prelucrare cu cea mai rapidă dezvoltare. O mulțime de industrii au adoptat procesul datorită calității înalte a tăierii prin diverse materiale. Este prietenos cu mediul și faptul că materialele nu sunt deformate de căldură în timpul tăierii.

Datorită presiunii ridicate generate în timpul procesului, tăierea industrială cu jet de apă trebuie manipulată cu atenție de către experți în toate etapele de tăiere. La ZZBETTER, puteți obține experți cu experiență care să se ocupe de toate nevoile dvs. de prelucrare cu jet de apă. Suntem, de asemenea, un producător de prototipuri rapide, specializat în prelucrarea CNC, fabricarea tablei, turnarea rapidă prin injecție și diverse tipuri de finisaje de suprafață. Nu ezitați să ne contactați și să obțineți o ofertă gratuită astăzi.

Dacă sunteți interesat de un tub de tăiere cu jet de apă din carbură de tungsten și doriți mai multe informații și detalii, ne puteți CONTACTA telefonic sau prin poștă în stânga, sau TRIMITEȚI-NE MAIL în josul paginii.