高压水射流技术在刀具清洗中的应用研究
2023-06-21 12:00:00高压水射流技术在刀具清洗中的应用研究
在刀具的制造过程中，由于是接触空气而制造，所以在刀具的成品中会有一些氧化物。如果没有特殊的清洗刀具手段，那么刀具就会随着在放置中严重氧化，生成黄褐色的铁锈，从而影响刀具的美观和使用价值。对于刀具如何除去铁锈，用化学方法清洗刀具的铁锈，其清洗液的成本高昂，而且清洗刀具还会对刀具本身有所损害，最重要的是处理刀具后废液不环保，容易造成环境污染。用超声波清洗刀具，在经济效益上来说不划算，而且对于大型的刀具工具无法处理，技术上还有待完善。
1、 高压水射流概述
（1）高压水射流。通过高压泵设备给自来水加压到几百甚至上千个大气压，在这么大的压力下，自来水的出口很小，其孔径的直径一般只有一到两毫米，出口小，压力大，所以这样喷出来的水流，就是高压水射流。水流喷射出来的初速度可达到几百米每秒，具备强大的冲击力度，在切割钢制材料时利用高压水射流进行切割，一些管道堵塞了水泥块也可以用此进行清理。
（2）高压水射流清洗设备和技术优势。①高压水射流清洗设备可以调节给自来水加的压力，以用来调节水射流的流速，在清洗物体的同时而不会伤害到本身结构；②高压水射流清洗物体时，不会对物体本身造成污染，其上的水分只要晾干即可；③不管清洗的物体构造有多复杂，这都不影响高压水射流的清洗，空间和环境这都不是影响高压水射流的因素；④高压水射流清洗下水管、热交换器和锅炉除垢的清洗效率至少有 90%，有时甚至达到 100%，清洗速度快，耗时少；⑤有实验表明，清洗同样的物体，高压水射流的清洗成本还没有化学清洗的一半费用，其耗电量和耗水量非常少，很节能。⑥高压水射流只要水流可以到达的地方就可以进行清洗工序，水流所到之处，物体的污染物就会迅速洗掉；⑦高压水射流的自来水和清洗之后的水不会产生污染环境的有害物质，在清洗的时候，没有粉质产生，反而会降低空气中的粉尘，起到了保护环境的作用。
2、 高压水射流技术清洗刀具的试验研究
（1）试验参数。试验使用型号为 DBG-1850Fg3 的清洗机清洗，试验刀具为热处理后各元素的质量分数：C
为0.85%～0.95% ，Si 为 1.20% ～1.60% ，Mn 为 0.30% ～0.60% ，Cr 为4.155%～4.171%，W 为
1.54%～1.58%，S＜0.009%，P＜0.034%。
（2）刀具表面清洗参数。本文对高压水射流的清洗参数进行了研究，由式（1）和式（2）可知，压力与射流速度成正比，与喷嘴直径成反比。
（3）试验方案与结果。设计了三种方案进行试验，对实验前后的条件及试验的结果进行统计。
第一种方案：清洗刀具的时间 60 s，喷头的直径 1.4 mm，改变压强，其压强分别为 55、60、65 MPa，记录刀具在不同压强下的清洗效果。
第二种方案：清洗刀具的时间为 60 s，压强为 60 MPa，改变清洗喷头直径，其实验的直径分别为 1.2、1.4 和 2.0 mm，记录刀具在不同清洗喷头的直径下的清洗效果。
第三种方案：清洗刀具的压强为 60 MPa，喷头的直径1.4 mm，改变清洗时间，其实验的时间为 30、60 和 120 S，记录刀具在不同时间下的清洗效果。
