高压水射流除锈工艺研究

摘要

钢铁锈蚀会造成巨大的资源浪费和安全隐患，探究合适的除锈方法一直是工程实际中的迫切需求。水射流技术是近几十年发展的一项新技术，其能量密度高及冷态加工等特性使水射流极其适合除锈作业。影响水射流除锈的工艺参数很多，各工艺参数之间相互作用，对除锈的影响非常复杂。如何选择和优化工艺参数以提高除锈质量和除锈效率是水射流除锈的重点。所以对水射流除锈工艺参数进行深入研究具有重要的理论和实际意义。　　1) 通过对水射流系统的工艺分析，确定影响水射流除锈的主要工艺参数是射流压力、靶距、喷嘴横移速度、入射角度。对比脆性材料和塑性材料在水射流作用下的去除机制，结合金属锈层的结构特点，通过试验研究金属锈层在水射流作用下的去除机制和并且测定其极限压力。　　2) 采用控制变量法分别研究射流压力、靶距、喷嘴横移速度和入射角度四个工艺参数对除锈质量（损伤深度、除锈后表面粗糙度）和除锈效率的影响，并分析其原因。　　3) 分别建立正交试验，运用极差分析法确定各工艺参数对除锈损伤深度和除锈效率的影响次序和最优的工艺参数组合；利用MATLAB编程软件对正交试验结果进行多元非线性回归，得到水射流除锈损伤深度、除锈效率与水射流工艺参数的经验模型，通过试验验证，经验模型的误差在20%以内。　　本文通过对水射流除锈主要工艺参数的试验研究，为实际除锈加工中工艺参数的选取提供依据，为参数优化提供方法。

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