一般制作噴砂噴嘴的材料包括:鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金和陶瓷等材料。目前大多數(shù)工廠采用鋼制噴砂噴嘴,少數(shù)采用陶瓷制噴砂噴嘴,但這兩種噴砂噴嘴使用壽命一般較短,很不理想。鋼制噴砂噴嘴在高速流砂的作用下,內(nèi)孔逐漸磨損變大或成喇叭口而不能繼續(xù)使用。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴,又稱(chēng)鎢鋼噴砂咀。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴具有高硬度、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫和膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)良特性,同時(shí),其耐磨性能好,使用壽命長(zhǎng),與鋼制噴砂噴嘴相比,可提高20~25倍。
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噴砂是以壓縮空氣或磨液泵為動(dòng)力,通過(guò)噴槍將磨料高速?lài)娚涞搅慵砻孢_(dá)到清理和光飾的目的。目前,噴砂工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械、石油、化工、汽車(chē)、船舶、航空航天、冶金、玻璃、煤炭等行業(yè)。噴砂噴嘴是噴砂設(shè)備中的主要耐磨元件,可與各種干式或濕式噴砂機(jī)配套使用,是表面強(qiáng)化、表面清洗、表面噴涂、表面改性及噴射切割等機(jī)械設(shè)備上的關(guān)鍵部件之一。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴具有較高的強(qiáng)度和韌性、導(dǎo)熱性好,硬質(zhì)合金的硬度高于金屬材料,硬質(zhì)合金噴砂噴嘴的沖蝕率比金屬材料小,其抗沖蝕性能高于金屬?lài)娚皣娮欤菄娚皣娮斓睦硐脒x擇材料。
硬質(zhì)合金噴砂噴嘴的失效形式
沖蝕磨損是硬質(zhì)合金噴砂噴嘴的主要失效形式,它是指固體表面同含有固體粒子的流體接觸作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),其表面材料所發(fā)生的損耗,攜帶固體粒子的流體可以是高速氣流,也可以是液流,前者產(chǎn)生噴砂型沖蝕,后者則稱(chēng)為泥漿型沖蝕。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴磨損屬于低沖蝕角(≤15°)的沖蝕磨損。影響沖蝕磨損行為的因素很多,如環(huán)境參數(shù)(如沖角、沖蝕速度、沖蝕時(shí)間和溫度等)、磨料性能(如硬度、粒度和形狀等)、靶材性能(如硬度、斷裂韌性和顯微組織結(jié)構(gòu)等。
硬質(zhì)合金噴砂噴嘴的結(jié)構(gòu)分類(lèi)
1. 直孔硬質(zhì)合金噴砂噴嘴。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)只有收縮段和平直段,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制作。這種形式噴嘴無(wú)法克服進(jìn)口端存在的渦流現(xiàn)象,壓力損失大,磨料出口速度在0.7MPa壓力條件下不足100m/s。一般用于小型的噴砂設(shè)備。
2. 文丘里硬質(zhì)合金噴砂噴嘴。文丘里噴嘴的結(jié)構(gòu)上分為收縮段、平直段和擴(kuò)散段三部分,制作困難。工作效率比直孔噴嘴提高15%—40%,磨料消耗降低20%。
3. 雙文氏硬質(zhì)合金噴砂噴嘴。由前后兩個(gè)噴嘴構(gòu)成,雙文氏噴嘴噴砂面積比標(biāo)準(zhǔn)文氏噴嘴的噴砂面積大35%,噴砂介質(zhì)的出口速度約有降低。這種噴嘴通常用于大面積中等強(qiáng)度的表面處理。
4. 角度硬質(zhì)合金噴砂噴嘴。使磨料流的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,可以用來(lái)清理橋梁、鐵塔等鋼結(jié)構(gòu)的桁架、管道的內(nèi)表面,使得這些難以清理的部位可以受到磨料的直接打擊,達(dá)到清理的目的。
硬質(zhì)合金噴砂噴嘴的應(yīng)用
硬質(zhì)合金噴砂噴嘴主要用于石油鉆井,飛機(jī),船舶,汽車(chē),橋梁,建筑工程,鐵路等領(lǐng)域涂裝工程及表面處理。噴砂可分為干噴砂和濕噴砂兩類(lèi),目前應(yīng)用仍以干噴砂為主。其砂粒為石英砂、金剛砂和河砂,其中以石英砂應(yīng)用最為普遍。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴屬于除銹、去污產(chǎn)品,主要用于船舶、橋梁、化工、集裝箱、水利、機(jī)械、管道等大型設(shè)備及零部件表面噴砂、除銹、去污處理。硬質(zhì)合金噴砂噴嘴具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性的特點(diǎn),硬質(zhì)合金噴砂噴嘴硬度(HRA)為89-93,γ密度為14.4-15g/cm3,抗彎強(qiáng)度不低于1500Mpa。硬質(zhì)合金是使用最廣泛的噴嘴材料。它的耐磨性明顯地比氧化鋁陶瓷好,使用壽命可達(dá)到數(shù)百小時(shí),被大量地用于各種結(jié)構(gòu)噴砂噴嘴。
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