高壓水射流噴丸技術(shù)的種類(lèi)按照射流形式的不同可以分為高壓純水射流噴丸技術(shù)、脈沖水射流噴丸技術(shù)、空化水射流噴丸技術(shù)以及磨料水射流噴丸技術(shù)等，其中高壓純水射流噴丸技術(shù)是最早得到研究和發(fā)展的。另外，若射流形式不同，噴丸中各相關(guān)因素所發(fā)揮作用的主次性也不相同。以下我們主要介紹高壓水射流噴丸技術(shù)的種類(lèi)。

 

 

 

高壓純水射流噴丸技術(shù)工作介質(zhì)完全是水，沒(méi)有添加劑或磨料，單純性地利用水的高能束動(dòng)能?chē)娤虬畜w，依靠水流的沖擊使其表面發(fā)生塑性變形，從而改變表層力學(xué)性能的一種加工方法。高壓純水射流噴丸加工過(guò)程中，水射流的滯止壓力引起的沖擊和彈性沖擊波產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)壓力起主要作用。

 

 

脈沖水射流噴丸技術(shù)的原理是通過(guò)一定的裝置將動(dòng)力源提供的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，間斷地傳遞給水，它主要利用水錘效應(yīng)使水獲得巨大的能量而經(jīng)過(guò)噴嘴噴射向靶體，便于靶體表面的破壞裂紋能迅速擴(kuò)散，從而使金屬靶體表面的組織細(xì)化和改變，在金屬表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，提高表面的力學(xué)性能。

 

 

自從20世紀(jì)60年代末，Kohl第一次將空化現(xiàn)象引入水射流中以來(lái)，人們對(duì)空化水射流的研究就沒(méi)有間斷。空化水射流的基本原理就是在噴嘴出來(lái)的水射流內(nèi)誘發(fā)含有空氣、水蒸氣或混合氣體的氣泡初生，適當(dāng)控制噴嘴直徑和靶距，使空泡在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)展壯大，在射流噴射到靶體時(shí)，氣泡在射流沖擊靶體表面的滯止壓力的作用下破碎，產(chǎn)生對(duì)靶體的沖擊，使靶體表面受到空蝕破壞，從而達(dá)到對(duì)材料的清洗、切割、破碎以及表面處理等作用。

 

 

 

磨料水射流噴丸強(qiáng)化的原理就是將球形磨料粒子與高速流動(dòng)的水混合后經(jīng)噴嘴形成高能束射流，在一定的靶距下噴射向靶體的表面，利用混合射流的高沖蝕作用使靶體表面發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，改善靶體的疲勞性能，提高其疲勞壽命。由于水射流中混合了一定數(shù)量的磨料粒子，從而改變了射流的流動(dòng)特性和對(duì)靶體的作用方式，磨料水射流加工過(guò)程中磨料粒子對(duì)表面沖擊產(chǎn)生的法向分力和切向分力起主導(dǎo)作用。水射流作為磨粒的載體，把高壓水射流的動(dòng)能傳遞給磨料粒子，將連續(xù)水射流的等速核對(duì)靶體的靜壓作用改變?yōu)閷?duì)靶體的高頻沖蝕作用，從而大大提高了射流的工作效率。

 

綜上所述，高效、高能、低噪、無(wú)塵、無(wú)味、安全、綠色環(huán)保的高壓水射流噴丸技術(shù)既拓寬了水射流技術(shù)的應(yīng)用范圍，又為傳統(tǒng)的噴丸強(qiáng)化工藝增添了新的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。盡管該技術(shù)的研究還比較淺、比較單一，還存在著這些和那些的不足之處。但在不久的將來(lái)，隨著研究的進(jìn)一步深入，高壓水射流噴丸技術(shù)將越來(lái)越完善，技術(shù)越來(lái)越實(shí)用。