新型硬質合金鑽頭的關鍵零件—硬質合金噴嘴

噴嘴是新型硬質合金鑽頭的關鍵零件，其性能直接決定鑽頭的破岩效率。由於噴嘴安裝在新型硬質合金鑽頭內部，其長度和外徑受到限制，現有的工業噴嘴設計標準僅適用於不受限制的條件，因此噴嘴的設計必須能夠產生最佳的沖孔效果。噴氣式飛機。在噴嘴尺寸有限的特殊工程背景下，噴嘴設計需符合以下要求：

① 要求噴流的衝擊力越大越好，這樣才能破碎堅硬的岩石。同時也要求射流盡可能密集，這樣可以有效避免前鑽頭對射流的干擾。射流的密度是指射流離開噴嘴後，會聚較好，射流的擴散角較小。但同時也要求射流沖蝕的孔徑足夠大，以便引導鑽頭能夠對岩石進行預破碎，並能更大程度地減小工具的受力。

噴射離開噴嘴後的基本形狀：主要包括初始段和基本段，基本段之後有一個耗散段，但該段射流已破碎成水滴。初始段存在圓錐形等動力流核區域，仍維持初始注射速度。各段在實際工程應用上具有不同的功能，初始段適用於材料切割和破碎，基本段適用於表面處理、清潔、除銹等，消散段主要用於冷卻和除塵。在這項研究中，射流的核心部分主要用於破碎岩石。因此，噴嘴設計應使射流的核心段盡可能長，這樣可以使射流在更遠的距離上具有更強的沖蝕能力。較長的等速核心使磨料離開噴嘴後能夠繼續加速，從而提高磨料顆粒的速度。射流的密度主要與噴嘴的收縮角有關，在噴嘴的設計中應選擇適當的噴嘴收縮角。

②保證噴嘴的壽命能滿足工程要求。透過合理的結構設計和材料選擇，使噴嘴的使用壽命與鑽頭的壽命相匹配，同時考慮經濟性，在價格合理的基礎上選擇符合要求的材料。

②噴嘴是液固兩相高速流動，噴嘴磨損很快，因此噴嘴的材料有較高的要求，噴嘴應具有機械強度和良好的耐磨性和耐腐蝕性。目前常用的是碳化鎢、鑽石、人造寶石材料。硬質合金噴嘴的硬度可達HRC93，抗壓強度可達6000MPa，具有強烈的耐磨性。碳化鎢噴嘴採用粉末冶金方法製造，噴嘴採用鋼模成型。

③鑽石硬度很高，莫氏硬度為10，且抗氣蝕破壞能力強，壽命比硬質合金長，但由於質地堅硬，拋光精度較低，噴射品質與硬質合金噴嘴相似，價格貴很多，考慮經濟可以放棄這種材料。人造寶石的種類很多，如藍寶石、紅寶石等。硬度高，抗水刀磨損能力強，但屬脆性材料，易破碎。綜合噴嘴的品質、加工難度、價格、成本，本公司採用碳化鎢材料製造噴嘴。

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