高壓水射流噴丸技術(shù)的種類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。

 

 

 

高壓純水射流噴丸技術(shù)工作介質(zhì)完全是水，沒有添加劑或磨料，單純性地利用水的高能束動能噴向靶體，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)的原理是通過一定的裝置將動力源提供的能量儲存起來，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)過噴嘴噴射向靶體，便于靶體表面的破壞裂紋能迅速擴散，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，人們對空化水射流的研究就沒有間斷�？栈�水射流的基本原理就是在噴嘴出來的水射流內(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，使空泡在運動過程中發(fā)展壯大，在射流噴射到靶體時，氣泡在射流沖擊靶體表面的滯止壓力的作用下破碎，產(chǎn)生對靶體的沖擊，使靶體表面受到空蝕破壞，從而達到對材料的清洗、切割、破碎以及表面處理等作用。

 

 

 

磨料水射流噴丸強化的原理就是將球形磨料粒子與高速流動的水混合后經(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特性和對靶體的作用方式，磨料水射流加工過程中磨料粒子對表面沖擊產(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，把高壓水射流的動能傳遞給磨料粒子，將連續(xù)水射流的等速核對靶體的靜壓作用改變?yōu)閷Π畜w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、無塵、無味、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)的噴丸強化工藝增添了新的技術(shù)優(yōu)勢。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，隨著研究的進一步深入，高壓水射流噴丸技術(shù)將越來越完善，技術(shù)越來越實用。