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高壓水射流技術在刀具清（qīng）洗中（zhōng）的應用研究（jiū）

2020-2-20 來源：新餘學院機電工程學院作者：敖培雲

摘要：刀具經過使用或者長時間（jiān）放置在空氣（qì）中，其表麵會在空氣中的（de）氧氣和（hé）水分的作用下生成（chéng）鐵（tiě）鏽，這文章就刀（dāo）具的表麵生鏽（xiù）的處理提出了（le）一些技術建議，采取了實驗（yàn）的（de）手段找到了運用高壓（yā）水（shuǐ）射流清（qīng）洗刀具表麵物（wù）的最佳條件。而高壓水射流技術具有環保、低能耗等優勢，值得在應用中（zhōng）推廣。

關鍵詞：高壓水射流技術；刀具；清洗；環保

在刀具的製造過程中，由於是接觸（chù）空氣而製造，所以在刀具的成品中會有一些氧化物。如果沒有特殊的清洗刀具手段，那（nà）麽刀具就會隨（suí）著在放置中嚴重氧化，生成黃褐色的鐵鏽，從而影響刀具的美觀和使用價值。對於刀具如何除去鐵鏽，用化學（xué）方法清洗刀具的（de）鐵鏽，其清洗（xǐ）液的成本高昂，而且清洗刀具還會（huì）對（duì）刀具本身有所（suǒ）損害，最重要的是處理刀具後（hòu）廢液不環保，容易造成（chéng）環境汙（wū）染。用超聲波清洗刀具，在經濟效益上來說不劃算，而（ér）且（qiě）對於大型的刀（dāo）具工具無法處理（lǐ），技術上還有待完（wán）善。

1、高壓水射流概述

（1）高壓（yā）水射流。通過（guò）高壓泵設備給自來水加壓到幾百甚至上千個大氣壓，在這麽大的壓力下，自來水的出口很小，其（qí）孔徑的直徑一般隻有一到兩毫米，出口小（xiǎo），壓力大，所以這樣噴出來的水流，就是高壓水射流。水流噴射出（chū）來的初速度可達到幾百米（mǐ）每秒，具備強（qiáng）大的（de）衝擊力度，在切（qiē）割（gē）鋼製材料（liào）時利用（yòng）高壓水射流進行（háng）切割，一些管道堵塞了水泥塊也可以（yǐ）用（yòng）此（cǐ）進行清（qīng）理。

（2）高壓水射流清洗設備和技術優勢。①高（gāo）壓水射流清洗設備可以調節給自來水加的壓力，以用來調節水射流的（de）流速（sù），在清洗物體的同時而（ér）不會傷害到本身結構；②高（gāo）壓水射流（liú）清洗物（wù）體時，不會對物體本身造成汙（wū）染，其上的水分隻要（yào）晾幹即可（kě）；③不管清洗的物體構造有多複雜（zá），這都不影響高壓水射流的（de）清洗，空間（jiān）和環境這都不是影響高壓水射流的因素（sù）；④高壓水射流清洗下水（shuǐ）管、熱（rè）交換器和鍋爐除垢的清洗效率至少有 90%，有的甚至達到 100%，清洗速（sù）度快，耗（hào）時少；⑤有實驗表明，同樣的物體清洗，高壓水射流（liú）的（de）清洗成本還沒有化（huà）學清（qīng）洗的（de）一半費用，其耗電量和耗水量非常少，很節（jiē）能。⑥高壓（yā）水射流（liú）隻要水流可以到達的地方就可以進行清洗工序，水（shuǐ）流所（suǒ）到之處（chù），物體的汙染物就會迅速（sù）洗掉；⑦高壓水（shuǐ）射流的自來水和清洗之後的水不會產生汙染環境的有害物質，在（zài）清（qīng）洗的時候，沒有粉（fěn）質產生，反而會降低空氣中的粉（fěn）塵，起（qǐ）到了保護環境的作用。

2、高壓（yā）水射流技術清洗刀具的試驗研究

（1）試驗（yàn）參數。試驗使用型號為 DBG-1850Fg3 的清洗機清洗，試驗刀（dāo）具為熱處理後各元素（sù）的質量分數：C 為0.85%～0.95% ，Si 為 1.20% ～1.60% ，Mn 為 0.30% ～0.60% ，Cr 為4.155%～4.171%，W 為 1.54%～1.58%，S＜0.009%，P＜0.034%。

（2）刀具表麵（miàn）清洗參數。本文對高壓水射流的清（qīng）洗參數進行了研（yán）究，由式（1）和式（2）可（kě）知（zhī），壓力（lì）與射流速度成正比，與噴嘴直（zhí）徑成反比。

（3）試驗方案與結果。設計了三種方案進行試驗，對實驗前後的條件及試驗的結果進行統計。

第一種方案：清洗刀具（jù）的時間 60 s，噴頭的直徑 1.4 mm，改變壓強，其壓強分別為 55、60、65 MPa，記錄刀具在不同壓強下的清洗效果。

第二種方案：清洗刀具（jù）的時間為 60 s，壓強為 60 MPa，改變清洗噴頭直徑，其實驗（yàn）的直徑分別為（wéi） 1.2、1.4 和 2.0 mm，記錄刀具在不同清洗噴頭的直徑下的清洗效果。

第三種方案：清洗刀具的壓強為 60 MPa，噴頭（tóu）的（de）直徑1.4 mm，改變清洗（xǐ）時（shí）間，其實驗的時（shí）間為 30、60 和 120 S，記錄刀具在不同時間下（xià）的清洗效果。

根據三種（zhǒng）方案的清（qīng）洗（xǐ）效果看（kàn），高壓水射清洗機清洗刀具時間 60 s，其噴頭直徑 1.4 mm 和壓強為 60 MPa 下的刀具清洗效果最（zuì）好。

3、結（jié）語（yǔ）

高壓水射流通過對水的加壓，設（shè）計一個小巧的水流噴射出口，從而形成（chéng）有著巨大衝擊力的水流。這種高壓水射技術（shù）應用（yòng）於工業的各個（gè）方麵，其在我國從 20 世（shì）紀 80 年代國（guó）外引入，90 年代就在所有的工業領域中（zhōng）得到了廣泛的應用。本文對高壓水射（shè）流（liú）技術應用於刀具表麵清洗做（zuò）了一些小範圍的（de）實驗，得出了清洗刀具的最佳數據。

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