14.3水射流与磨料射流切割(3)
在无磨料的超高压水切割系统的普通水中加入活性添加剂有利于改进射流性熊,减少易损件的磨损量。添加剂实际上是一种局部线性的水解聚丙烯酰胺,其相对分子量约为14×10⑥~18×10°%丙烯酰胺和丙烯酸中的羰基起着偶电极的作用,即碳原子携带部分正电荷,氧原子携带部分负电荷。负电荷的氧原子与水分子中部分正电荷的氢原子无休止地结合形成了氢氧化物结构。在水中兑入3%的这种添加剂,则每个聚合物单位能结合13或14个水分子,结果全部形成微分子结构使水聚合。预期这种微结构促进了稳定的层流,减少了湍流或边界层涡流的形成。氢结合水分子形成聚合物即长链微结构,在自高压喷嘴喷出后仍明显地保持其分子结构。这就证实了其很好的射流聚焦作用。
添加剂直接在泵吸入前引注、混合,其引注量为水体积流量的0.1%~0.2%,推荐水与添加剂的混合加热温度为29.5℃左右,在介质进入泵(或增压器)之前要有充分的溶解时间(3~4min)。
虽然引注添加剂对提高切割质量、切割速度、减少流体阻力等有着显著作用,但更值得重视的还应当是添加剂对水射流的凝聚作用,因为这一作用不但能进一步减小切缝宽度,而且延长了水射流的有效靶距。在普通水中加入体积分数0.1%的添加剂,相同靶距处的射流断面面积缩小了10倍多(即A=0.08A),而射流的有效靶距则延长了一倍多。










