磨料射流中高分子聚合物的微量添加对切割性能的影响

摘要：

从提高射流利用率出发,在后混合磨料水射流切割系统中添加高分子聚合物(PAM),主要通过使用粗糙度轮廓仪考察大理石加工面粗糙度变化特征,进而揭示PAM浓度影响切割质量的机理及规律.结果表明,PAM溶液与纯磨料水射流所对应的加工面粗糙度沿切深方向变化均表现为在初始段略微减小后即显著上升.进一步研究还发现,PAM浓度在c≈400 mg/kg时才具有明显的减阻效果使得加工面粗糙度显著降低,且在c≈600 mg/kg时由于聚合物黏弹性应力与大量小尺度涡旋能级匹配实现最大限度减阻,由此可获得最佳的表面质量.此外,不同PAM浓度对表面粗糙度的影响程度随靶距或切割速度的增加显著提高,利用此特性可优化水刀工作参数以提高其加工效率.切缝宽度测试结果表明,其值沿切深方向在c≈600 mg/kg处收缩最小,这说明合适PAM浓度确能有效改善射流结构特征,达到提高射流切割能力之目的.

关键词：磨料水射流、高分子聚合物、减阻、切缝宽度、表面粗糙度

所属期刊栏目：46

分类号：TP69(射流技术（流控技术）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助项目2011CB201205;湖南省科技厅资助项目2013SK3165;中国博士后基金资助项目2013M0351;湖北省自然科学基金资助项目2012FFB04501

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：181-187