高压水射流切割的分类方法

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：高压水射流切割法按所用的工作介质分为高压水射流（纯水型）切割和在水中加入各种磨料的磨料高压水射流切割两种类型，如图4-4-16所示。目前正在研究一种空泡型水射流，主要是利用空泡对工件的侵蚀作用来提高纯水型高压水射流切割的切割能力，但尚未达到实用阶段。

高压水射流切割法按所用的工作介质分为高压水射流（纯水型）切割和在水中加入各种磨料的磨料高压水射流切割两种类型，如图4-4-16所示。目前正在研究一种空泡（流体中因局部压力降低，液体内形成气相的现象）型水射流，主要是利用空泡对工件的侵蚀作用来提高纯水型高压水射流切割的切割能力，但尚未达到实用阶段。

图4-4-16 高压水射流切割的两种类型

a）纯水型 b）加磨料型

1.纯水型

纯水型高压水射流切割法，水压为20～400MPa，由于仅仅利用从喷嘴孔喷出的高速高压水射流进行切割，与加磨料水射流切割相比，切割能力相对较低，但设备简单，消耗物品少，操作成本低。

2.加磨料型

加磨料型高压水射流切割法，因在水中掺入磨料，大大增强了水射流的冲击作用，故其切割能力比纯水型切割法大为提高，但设备较复杂，操作成本高。

加磨料型水射流切割，按掺入磨料的方式和水压高低可分为高压磨料水射流切割和低压磨料水射流切割两种。后者是近年才开发的一种新技术，具有很多优点，所以是一种很有发展前途的切割方法。

（1）高压加磨料型高压加磨料型水射流切割是将高压水和磨料分别用管道输送至割炬，在割炬的混合室内混合后，磨料随高压水从喷嘴中喷出，故也称挟带式水射流切割。切割所用的水压通常在100～400MPa，近年来也有使用水压低于100MPa的。由于水压力很高，水从高压泵至割炬采用刚性的管子输送（柔性管仅在短时间内能承受250MPa的压力），切割工作只能在高压泵附近进行，所以大多数高压加磨料型水射流切割是固定式的。

（2）低压加磨料型低压加磨料型水射流切割是将水和磨料预先在加压储罐内进行混合，然后把混合好的、带磨料的液浆用管子输送至割炬，从喷嘴中喷出进行切割，所以也称为直接注入式水射流切割。所使用的水压较低，通常在20～100MPa。由于水压相对较低，液浆可利用柔性管子输送到割炬，故割炬能远离高压泵装置，可在300～500m范围内实施切割，甚至能在距离高压泵500m处的进行切割和水下切割。与高压加磨料型水射流切割相比，低压加磨料型水射流切割具有以下优点：

1）由于使用的水压力较低，水泵的成本低。

2）结构简单，可以采用柴油机驱动整个机组。而柴油机不需要外部电源，因此机组可随意移动。

3）因水压力低，可使用柔性管，割炬可远离水泵装置。

4）能以和高压型相同的速度进行切割加工。

5）由于磨料悬浮在水中并用软管输送至喷嘴，消除了高压型因干料受潮致使磨料在管路中阻塞的问题。

6）因浆液中水量大于磨料量，喷嘴的消耗大为减少。

7）对水源的质量无特别要求，咸水或淡水都可使用。

高压水射流切割的分类方法

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