高壓水射流噴丸技術(shù)的由來及原理介紹

近些年來，高壓水射流技術(shù)的發(fā)展非常迅速，應用也越來越廣，目前與激光束、電子束、等離子束統(tǒng)統(tǒng)稱為高能束加工技術(shù)。

在上個世紀80年代，Zafred第一次提出了水射流噴丸強化的思想，高壓水射流技術(shù)的應用也由原有的清洗、切割、除銹等發(fā)展到表面加工(表面處理和表面噴丸)，從此高壓水射流技術(shù)在噴丸強化領(lǐng)域樹立了新的篇章，也就是我們現(xiàn)在所說的高壓水射流噴丸技術(shù)。此后，Blickwedel和Tonshoff等人研究還發(fā)現(xiàn)高壓水射流噴丸強化技術(shù)和傳統(tǒng)的噴丸技術(shù)具有相同的加工工藝和性能效果，并且還克服了傳統(tǒng)噴丸技術(shù)成本高、工藝設(shè)備安裝困難、表面粗糙度增加以及環(huán)境污染等缺點，真正做到了高效、高能、環(huán)保及安全衛(wèi)生。以下主要介紹高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理。
 

高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理：

高壓水射流噴丸強化技術(shù)的原理將攜帶巨大能量的高壓純水射流或混入磨料的混合水射流束，然后按一定的方式高速噴射到金屬零構(gòu)件的表面，使表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定厚度的噴丸表面強化層，在表面獲得理想的組織和應力分布。
 

另外，由于工件的疲勞破壞都是先從表面形成裂紋開始，而這種裂紋又是交變的拉應力造成的，噴丸強化后剛好在表面形成殘余壓應力，抵消了一部分零件工作過程中產(chǎn)生的拉應力，從而可以提高零件的疲勞壽命。高壓水射流沖擊表面時，在工件表面和次表面層產(chǎn)生塑性變形層，從而在表面產(chǎn)生殘余壓應力和促進次表面的加工硬化。若變形層相對厚，則被噴工件的交變疲勞壽命就會得到提高，所以噴丸后加工硬化層的增加和殘余壓應力的補充是噴丸加工理想的結(jié)果。