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高压水射流在航空航天领域的应用

    金属与合金材料的切割,目前航空航天用金属合金材料包括结构钢、不锈钢、变形高温合金,铸造高温合金、铝合金、镁合金,钛合金,铜合金等。这些材料,如果用机械切割或激光切割等方法加工就会产生热量,引起材料受损或变形,进一步影响飞机、火箭等飞行器的强度。

    高压水射流作为唯一的一 种“冷切割”手段,不会产生热量,非常适合这种材料的切割。据有关研究,后混合磨料水射流系统压力达到300MPa时,就可以快速切割60mm厚的钛合金或者80mm厚的不锈钢。

    复合材料的切割加工,复合材料由于密度低也被大量地用于航空航天器。复合材料除具有比刚度大、比强度大、抗疲劳性能好等特点外,还具有另外一个显著的特征,就是它具有可设计性和具有与结构的一致性。但复合材料层间剪切强度较低,用普通刀具切割加工,经常发生层间分层,边缘部位粗糙等问题。试验表明,高压水射流切割碳纤维基等复合材料时,切割表面都比较光滑,不会出现上述问题。

    有机非金属材料的切割加工,塑料、橡胶、纤维等有机非金属材,在航空制造业中应用较多,在航天领域的火箭、航天器和地面设备上也广泛应用。水射流在较低的压力下就能达到良好的切割效果。无机非金属材料的切割加工。机窗玻璃、夹胶玻璃、金属陶瓷等特种无机非金属材料在航空航天制造业中也具有广泛应用。这些材料比较脆,普通切割不能达到很好的切割效果,而高压水射流技术能很好地达到切割目的。

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