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水是我们日常接触的物质,提到水,我们首先联想到的是轻柔细腻、柔情似水等字句,那么水能切开质地坚硬的航空材料吗?
7月13日,西班牙瓦伦西亚机场一辆摆渡车倒车时不慎撞上后方一架诺斯特姆航空公司的CRJ飞机,机鼻瞬间穿过后挡风玻璃,飞机雷达罩轻微破裂,起落架也遭一定程度损坏,所幸没有造成人员伤亡。
高压水射流切割技术简称水切割(英语:Water jet cutter)又称水刀,这项技术最早起源于美国,应用于航空航天军事工业。因其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。水切割可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工,切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应
,切割后不需要或易于二次加工,安全、环保,速度较快、效率较高的切割加工,相对于传统的切割方式更加灵活、用途更广泛。水切割分为高压型和低压型,一般以100MPa为界限。100MPa以上为高压型,100MPa以下为低压型。而200MPa以上为超高压型。1Mpa的压力相当于10千克的力量作用在1平方厘米的物体上。目前航空设备高压型日常切割压力达到430Mpa,相当4.3吨的力量作用在1平方厘米的物体上。
水切割又分为无沙切割和加沙切割两种方式。在航空制造中,多以加石榴砂方式进行切割。石榴砂硬度大,而且尖角锋利,在切割的时候可以有很好的切削力,可以切割几乎任何材质。如果没有石榴砂,那么无论是切割的精度还是深度都会大打折扣,根据实验,如果不放砂子大概也就切割3mm的钛板,而且切出来是锯齿状的。加上砂子精度提高不说,30mm也不在话下。
水的流速达到多少能够切割东西?
水枪不可以切割任何材质,包括钢板。切割钢板的是水切割,又名:水刀。
水刀:利用高压(超高压)水流为能量,添加或不添加磨料,使母材出现割缝达到切割效果的一种新式切割方式。
水刀不像火焰切割那样具有易燃易爆的危险性,可用于炸弹分解、易燃易爆容器分解等,火焰切割无法操作的特殊场合使用。使用成本仅次于激光切割,目前在国内作为普通企业单位切割生产还没有完全普及。
高压水流切割器又称水刀,它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量(380MPa)水流,再通过一个极细的红宝石喷嘴(直径0.1—0.35mm),以每秒近千米的速度喷射切割,对切割表面产生108—109Pa的压强。广泛地应用于石材、金属、玻璃、陶瓷、塑料、布料、木材、橡胶等材料的加工。高压水切割有两种形式,一是纯水切割,其割缝约为0.1—1.1mm;其二是加磨料切割,其割缝约为0.8—1.8mm,水切割所用的磨料为石英砂、石榴石、河砂、金刚砂等。
高压水流切割时所产生的热由水带走,金属温度仅为50~60℃。这样可以防止高温变形,提高切割精度。高压水切割的“发现”起源于苏格兰,经过100年的试验研究,才出现了工业高压水切割系统。
我国研制的高压水流切割器的技术已达到国际先进水平,这种很细的高速水流一次可顺利切割26层牛皮,或2.3mm厚的钢板……如果在水中加入某种砂质磨料,在水的流速相同的情况下,可切割300mm的花岗石,或130mm厚的钢板……
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