عواملAموثر برWگوش ازHهیدرولیکSو انفجارFracturingNاوزل ها

سایش نازل توسط جت سندبلاست هیدرولیک عمدتاً ناشی از فرسایش ذرات ماسه در دیواره داخلی نازل است. ساییدگی نازل نتیجه عمل جت شنی بر روی دیواره داخلی نازل است. عموماً اعتقاد بر این است که از دست دادن حجم ماکروسکوپی سطح داخلی نازل به دلیل سایش با تجمع افت حجم میکروسکوپی مواد ناشی از برخورد یک ذره شن تشکیل می شود. سایش فرسایش شن و ماسه در سطح داخلی نازل عمدتاً شامل سه شکل است: سایش میکرو برش، سایش خستگی و سایش شکستگی شکننده. اگرچه سه شکل سایش همزمان اتفاق می‌افتند، اما به دلیل ویژگی‌های متفاوت مواد نازل و ویژگی‌های ذرات ماسه، وضعیت تنش پس از ضربه متفاوت است و نسبت سه شکل سایش متفاوت است.

1. عوامل موثر بر سایش نازل

1.1 عوامل مادی خود نازل

در حال حاضر، موادی که معمولا برای ساخت نازل های جت استفاده می شود، عمدتاً فولاد ابزار، سرامیک، کاربید سیمانی، جواهرات مصنوعی، الماس و غیره است. اینریز ساختار, سختی، چقرمگی و سایر خواص فیزیکی و مکانیکی مواد تأثیرات مهمی بر مقاومت در برابر سایش آن دارد.

1.2 شکل ساختار کانال جریان داخلی و پارامترهای هندسی.

از طریق شبیه‌سازی انواع مختلف نازل‌ها، نویسنده دریافت که در سیستم جت سندبلاست هیدرولیک، نازل سرعت متغیر ثابت بهتر از نازل جریان‌یافته، نازل جریان‌دار بهتر از نازل مخروطی و نازل مخروطی بهتر از نازل است. نازل مخروطی قطر خروجی نازل به طور کلی با سرعت جریان و فشار جت تعیین می شود. هنگامی که دبی تغییر نمی کند، اگر قطر خروجی کاهش یابد، فشار و دبی بزرگتر می شود که باعث افزایش انرژی جنبشی ضربه ذرات شن و افزایش سایش بخش خروجی می شود. افزایش قطر نازل جت باعث افزایش سایش جرمی نیز می شود، اما در این زمان افت سطح داخلی کاهش می یابد، بنابراین باید بهترین قطر نازل را انتخاب کرد. نتایج با شبیه سازی عددی میدان جریان نازل با زوایای انقباض مختلف به دست آمده است.

به طور خلاصه، fیا نازل مخروطی، هرچه زاویه انقباض کوچکتر باشد، جریان پایدارتر، اتلاف آشفته کمتر و سایش نازل کمتر می شود. بخش استوانه ای مستقیم نازل نقش یکسوسازی را ایفا می کند و نسبت طول به قطر آن به نسبت طول بخش سیلندر نازل به قطر خروجی اشاره دارد که پارامتر مهمی است که بر سایش تأثیر می گذارد. افزایش طول نازل می تواند میزان سایش خروجی را کاهش دهد، زیرا مسیر منحنی سایش به خروجی کشیده شده است. ورودیaزاویه نازل تأثیر مستقیمی بر ساییدگی گذرگاه جریان داخلی دارد. هنگامی که انقباض ورودیaزاویه کاهش می یابد، نرخ سایش خروجی به صورت خطی کاهش می یابد.

1.3 زبری سطح داخلی

سطح ریز محدب دیواره داخلی نازل مقاومت زیادی در برابر ضربه به جت سند بلاست ایجاد می کند. برخورد ذرات ماسه بر قسمت بیرون زده برآمدگی باعث انبساط ریز ترک سطحی و تسریع سایش ساینده نازل می شود. بنابراین کاهش ناهمواری دیواره داخلی به کاهش اصطکاک کمک می کند.

1.4 تأثیر سند بلاست

ماسه کوارتز و گارنت اغلب در شکستگی سندبلاست هیدرولیک استفاده می شود. فرسایش شن و ماسه بر روی مواد نازل عامل اصلی سایش است، بنابراین نوع، شکل، اندازه ذرات و سختی ماسه تأثیر زیادی در سایش نازل دارد.