14.5 岩石爆破与切割（2）

  试验表明，射流辅助能够降低切割头的切削阻力，采用压力约40MPa的射流在切割过程中直接引向试验时所用翼状钻头的前缘，测得的钻削阻力平均值和峰值降低了一半左右。由于钻削阻力的减小和射流的冲刷对钻头的及时冷却，钻削速度可以提高。普通碳化钨合金钻头切割时温度极高，为避免过度磨损，切割速度往往不超过lm/s。采用多晶宝石烧结钻头切割时也遇到了烧结的薄宝石层在高温(≤600℃，远低于碳化钨钻头切割温度)下碳化的问题。试验表明，射流可以显著降低钻头温度，从而极大地降低了钻头的磨损，截齿寿命增加了几乎一个数量级。此时，可以增大进刀速度和切削深度(进给量)使切削速度得到大大地增加。

  射流技术的发展为射流切割岩石带来了新的前景。使用压力276MPa、流量27L/min、功率 155kW 机组进行商业化采石，设置一次，可切出深6.1m、长6.5m、宽5~6.3cm的切缝。磨料射流是另一个新发展，它大大地提高了切割效率。试验表明，磨料喷头的结构对切割性能影响很大。试验采用引射型磨料喷头，水喷嘴直径0.35mm，磨料喷嘴直径1.65mm，水射流压力分别为138MPa、207MPa和275MPa，喷头移动速度为0.5m/min。试样为白云石。采用S70铁屑磨料(平均粒径0.3mm)，流量840g/min 进行的试验结果见图14-33。它给出了不同压力下磨料喷嘴长度对切割深度的影响。磨料射流切割性能与磨料颗粒速度密切相关，当水射流压力较低时，水射流速度也低，只需较短的喷嘴长度磨料颗粒即可被加速到水流的速度，长度过长反而由于磨料颗粒之间碰撞次数增多而导致能量损失，造成射流切割效率的下降；与此相反，当水射流压力高且速度大时，磨料颗粒的加速距离大，较长的喷嘴长度可使磨料颗粒充分加速，带来切割效率的提高。图14-34示出了不同压力下磨料喷嘴直径对切割性能的影响。试验时，该直径分别为1.65mm和3.12mm，喷嘴长度为均100mm，磨料为S230铁屑磨料，平均粒度0.71mm，流量895g/min，喷嘴移动速度为0.5m/min。