空化射流噴丸技術(shù)

自從20世紀(jì)60年代末，Kohl第一次將空化現(xiàn)象引人水射流中以來，人們對空化水射流的研究就沒有間斷。空化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(yùn)動(dòng)過程中發(fā)展壯大，在射流噴射到靶體時(shí)，泡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(dá)到對材料的清洗、切割、破碎以及表面處理等。
 
空化射流噴丸技術(shù)(又稱水氣穴噴丸)的加工原理即利用空化水射流的基本設(shè)想，通過噴嘴噴射高壓水到試樣表面，產(chǎn)生的氣泡在工件表面破碎而產(chǎn)生類似于噴丸加工的沖擊效果，從而提高表面性能。由于氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波不存在固體沖擊，因此又把空化水射流噴丸技術(shù)稱為無鋼珠的空化噴射硬化。通過空化水射流噴丸加工的工件表面比傳統(tǒng)加工的表面更光滑。因此空化射流噴丸強(qiáng)化時(shí)空泡潰滅產(chǎn)生的沖擊作用起主導(dǎo)作用。正是由于空化射流具有局部壓力增高和能量集中作用在物體表面的沖蝕效果，所以在相同泵壓和流量條件下，空化射流工作效果大大優(yōu)于普通的水射流。

而后，人們又利用空化水射流噴丸技術(shù)對不銹鋼和鋁合金試樣進(jìn)行噴丸試驗(yàn)，結(jié)果被噴試樣表面的疲勞強(qiáng)度比未噴丸的高出20%～50%；結(jié)果證實(shí)該技術(shù)能大大提高表面疲勞強(qiáng)度，并得出了噴丸時(shí)間和表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力之間的關(guān)系。

目前，空化水射流噴丸技術(shù)相關(guān)的理論研究還不夠深入和完善，在國內(nèi)對該技術(shù)的研究基本上還是空白。相信不久的將來工藝簡單、成本低、能量集中、處理深度大、效果顯著的高效、安全無污染的空化射流噴丸技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來越成熟。