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1、2011年3月潤(rùn)滑與密封Mar．20l1第36卷第3期LUBRICATIONENGINEERINGV01．36No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．03．024前混合磨料水射流切割脆性材料研究張沙龔烈航(解放軍理工大學(xué)江蘇南京210007)摘要：提出在有防爆要求的場(chǎng)合下，利用前混合磨料水射流冷切割技術(shù)對(duì)混凝土等脆性材料進(jìn)行切割。對(duì)脆性材料的切割機(jī)制進(jìn)行研究，建立切割沖蝕模型，分析受沖擊區(qū)的應(yīng)力。對(duì)混凝土試塊進(jìn)行切割實(shí)驗(yàn)，并對(duì)分析同切割深度的不同形態(tài)所產(chǎn)生的原因。研究表明：在切割初始階段，高速磨料以較小角度沖擊、磨削材料，形成較光滑的切割磨削區(qū)；
2、隨切深的增加，材料在磨料粒子大角度沖擊下形成斜條紋狀的變形磨削區(qū)。前混合磨料水射流對(duì)混凝土等建筑脆性材料具有良好的切割效果，在易燃易爆等應(yīng)急場(chǎng)合進(jìn)行切割作業(yè)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：前混合；磨料水射流；脆性材料；切割中圖分類號(hào)：U415文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0254—0l50(2011)3—097—4ResearchonCuttingBrittleMaterialSbyPre-mixedAbrasiveWaterJetZhangShaGongLiehang(PLAUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210007，China)A
3、bstract：Tomeettheoccasionthathastherequirementofexplosionproof，thecoldcuttingtechnologyofpremixedab—rasivewaterjetwasproposedtouseinthecutofbrittlematerialssuchasconcretes．Themechanismofcuttingbrittlemate—rialswasstudied，theimpactmodelwasestablishedandthestressofimpactingareawasanalyzed．Experi
4、mentsofcuttingconcreteblockwereconductedandthereasonfordifferentformsondifferentcuttingdepthwasanalyzed．Theresultsshowthatintheinitialstage，theformationofasmoothcuttinggrindingzoneisduetotheimpactandmaterialsgrindingbythehigh—speedabrasiveparticleswithasmallangle．Withtheincreaseofcuttingdepth．
5、undertheimpactofabrasiveparticleswithalargeangle，anobliquestripedeformationofthegrindingzoneareformed．Goodeffectofcuttingbrittlematerialssuchasconcretebypremixedabrasivewaterjetshowsthatthisclodcuttingtechnologyhasauniqueadvantageintheschoolworkunderurgentconditions．Keywords：pre—mixed；abrasive
6、waterjet；brittlematerials；cut部隊(duì)多樣化軍事行動(dòng)中，往往需要切割排除大量1切割機(jī)制建筑殘骸以開(kāi)辟救援通道。目前常用的切割技術(shù)主要1．1磨料水射流機(jī)制研究有氧氣切割、等離子弧切割和激光切割等?，這些切磨料水射流切割是利用壓力數(shù)十至數(shù)百兆帕的割技術(shù)都屬于熱加工，存在著熱影響區(qū)(HAZ)和高壓水帶動(dòng)特殊的工作介質(zhì)——固體磨粒，通過(guò)孔徑熱變形與熱變性等，且不適合在那些嚴(yán)禁明火作業(yè)區(qū)很小的噴嘴以每秒數(shù)百米的高速度噴出，借助這種高域內(nèi)進(jìn)行切割作業(yè)。當(dāng)遇有防爆要求的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的速水射流動(dòng)能的沖擊作用來(lái)切割目標(biāo)物的一種加工方切割技術(shù)作業(yè)危險(xiǎn)性極大，而水射流作為冷切割手法
7、。段，在切割作業(yè)時(shí)，無(wú)熱、無(wú)煙、無(wú)火花，因此，在由于磨料水射流切割比純水射流效率高得多，相易燃易爆的危險(xiǎn)場(chǎng)合下進(jìn)行切割作業(yè)有獨(dú)特的優(yōu)關(guān)機(jī)制的研究深受各國(guó)專家和學(xué)者重視。美國(guó)學(xué)者勢(shì)。Mazurkiewicz以顆粒沖蝕塑性材料的理論，分析了顆本文作者對(duì)前混合磨料水射流切割脆性材料作了粒微觀切割塑性材料的過(guò)程；13本學(xué)者RKoBayashi理論研究，并對(duì)典型的建筑脆性材料——混凝土試塊對(duì)磨料切割鋁合金斷面形狀進(jìn)行了系統(tǒng)研究；國(guó)內(nèi)學(xué)進(jìn)行了切割實(shí)驗(yàn)和相關(guān)研究。者段雄通過(guò)電子掃描
