?脆性斷裂陶瓷噴嘴材料的沖蝕磨損模型

     硬度較高和粒度較大的磨料顆粒對陶瓷噴嘴材料的沖擊，造成材料表層形成橫向和徑向兩種裂紋。一次或少數(shù)幾次沖擊下，兩種裂紋相交形成碎片導(dǎo)致材料流失，即為脆性斷裂沖蝕。依據(jù)前述噴砂工作原理，陶瓷噴嘴在工作過程中，磨料顆粒對其入口端面和內(nèi)壁都具有沖蝕作用。B4C和B4C/(W，Ti)C陶瓷噴嘴在白剛玉和SC磨料沖蝕下的磨損機制即屬于這種情況。

    當(dāng)一個顆粒以速度Vp沖擊材料表面時，便產(chǎn)生接觸半徑為a的壓痕，并由沖擊顆粒在沖擊方向上沿平行與材料表面造成深度為h，直徑為2c的層狀裂紋，設(shè)固體顆粒沖擊導(dǎo)致材料遷移是這種層狀裂紋引起材料斷裂剝落的結(jié)果，則由單個顆粒造成的沖蝕磨損體積為VEi=πc2h.

?陶瓷噴嘴沖蝕過程中磨料顆粒對噴嘴內(nèi)壁的碰撞分析

   制作陶瓷噴嘴的磨料顆粒在噴嘴內(nèi)部運動時，部分顆粒將與內(nèi)壁發(fā)生碰撞，這是導(dǎo)致噴嘴磨損的直接原因。顆粒和壁面的碰撞結(jié)果將使顆粒的運動發(fā)生變化，這種變化表現(xiàn)為兩個方面：先是顆粒動量發(fā)生變化，顆粒和壁面碰撞前后的速度大小和方向都改變了，同時和壁面在碰撞過程中的摩擦作用使顆粒的能量也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。絕緣性好、使用方便由于陶瓷噴嘴絕緣、不導(dǎo)電,所以在施焊過程中,不像紫銅噴嘴那樣,一旦內(nèi)壁上逐漸積聚起來的金屬飛濺與焊絲相連接時,噴嘴觸及工件,便會發(fā)生短路,產(chǎn)生火花而燒壞。其次是顆粒在和壁面碰撞后其旋轉(zhuǎn)速度也有較大的增加。

陶瓷噴嘴沖蝕磨損實驗的工作原理

      不同材料的噴嘴，受不同種類磨料的沖蝕，質(zhì)量損失有很大的區(qū)別。各種材料的噴嘴的質(zhì)量損失都隨著沖蝕時間的延長而增大。陶瓷噴嘴的結(jié)構(gòu)小巧輕便,便于焊工觀察焙池和使操作方便,有利于提高焊縫質(zhì)量和減輕工人勞動強度。粒度為46目的SiC磨料對噴嘴的沖蝕嚴重，而粒度為60目的棕剛玉磨料沖蝕輕。磨料的沖蝕能力由強到弱依次是SiC、白剛玉和棕剛玉，這說明磨料硬度對沖蝕磨損率起著總要作用，同為SiC磨料，粒度不同，噴嘴質(zhì)量損失也有很大的差異，質(zhì)量損失隨著磨料粒度的增大而增大。

     現(xiàn)有的陶瓷噴嘴沖蝕磨損試驗按磨料的進入方式不同主要分為以下三種：1、射吸式；2、混合式；3、自重式。這三種噴嘴沖蝕磨損實驗方式不僅在形式上有所不同，在其機理上也有本質(zhì)的區(qū)別。

     射吸式：空壓機將空氣壓縮到一定的壓力，經(jīng)油水分離器和流量計進入噴射器。如果承受不住一定的溫度也是要進行更換，所能承受的溫度一定要大于所噴材料。當(dāng)亞索空氣進入噴射器噴槍時，高壓氣體形成負壓，將磨料吸入，在噴槍混合室中氣體與磨料之間相互接觸，并進行動能、動量傳遞，氣體速度和壓力逐漸下降，而固體的速度逐漸增大，經(jīng)過混合室部分而定進一步混合，從而使氣固兩相的速度分布基本達到均勻。