【摘要】：目的探究淹沒(méi)水射流對(duì)鋁合金及銅合金材料的沖擊與空蝕作用。方法為獲得關(guān)鍵射流工況參數(shù)對(duì)射流沖擊和沖蝕效果的影響,對(duì)射流壓力、沖擊時(shí)間和靶距的作用進(jìn)行了研究。在較低壓力條件下對(duì)材料表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量與分析;在較高壓力時(shí)對(duì)材料表面的破壞形貌進(jìn)行觀測(cè)。結(jié)果殘余應(yīng)力隨射流壓力的增加而增加,當(dāng)沖擊時(shí)間為20 min,射流壓力為40 MPa時(shí),殘余應(yīng)力達(dá)到最大值91 MPa;在空蝕作用初期,試樣表面出現(xiàn)尺寸較小、呈離散分布的空蝕坑,其為離散空泡沖蝕所致。隨著空蝕作用的增強(qiáng),材料表面的空蝕坑增大,同時(shí)出現(xiàn)塑性變形,當(dāng)沖擊壓力為300 MPa,靶距為7cm,沖擊時(shí)間為15 min時(shí),達(dá)到最顯著沖擊效果。結(jié)論當(dāng)壓力較小時(shí),淹沒(méi)水射流可以強(qiáng)化金屬表面;當(dāng)壓力較大時(shí),淹沒(méi)水射流可以使金屬表面產(chǎn)生空蝕坑和塑性變形。盡管淹沒(méi)水射流具有連續(xù)的射流速度分布,但材料表面的破壞更多地取決于空化現(xiàn)象。
[Abstract]:Objective to investigate the impact and cavitation erosion of submerged water jet on aluminum alloy and copper alloy. Methods the effects of jet pressure, impact time and target distance on jet impingement and erosion were studied in order to obtain the effect of key jet operating conditions on jet impingement and erosion effect. The residual stress on the surface of the material was measured and analyzed under lower pressure, and the failure morphology of the surface was observed at higher pressure. Results the residual stress increased with the increase of jet pressure. When the impact time was 20 min, and the jet pressure was 40 MPa, the residual stress reached the maximum value of 91 MPa;. At the initial stage of cavitation erosion, small size cavitation pits with discrete distribution appeared on the surface of the specimens, which were caused by discrete cavitation erosion. With the increase of cavitation, the cavitation pit on the surface of the material increases and plastic deformation occurs. When the impact pressure is 300 MPa, target distance is 7 cm, the impact time is 15 min, the most significant impact effect is achieved. Conclusion when the pressure is small, the submerged water jet can strengthen the metal surface, and when the pressure is high, the submerged water jet can cause cavitation pit and plastic deformation on the metal surface. Although the submerged water jet has a continuous velocity distribution, the destruction of the material surface depends more on the cavitation phenomenon.
【作者單位】： 江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51205171,51376081)~~
【分類號(hào)】：TG178

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本文編號(hào)：2427219