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沖蝕磨損

鎖定
沖蝕磨損是指材料受到小而鬆散的流動粒子衝擊時表面出現破壞的一類磨損現象。其定義可以描述為固體表面同含有固體粒子的流體接觸做相對運動其表面材料所發生的損耗。攜帶固體粒子的流體可以是高速氣流,也可以是液流,前者產生噴砂型沖蝕,後者則稱為泥漿型沖蝕。沖蝕磨損是現代工業生產中常見的一種磨損形式,是造成機器設備及其零部件損壞報廢的重要原因之一。
中文名
沖蝕磨損
外文名
erosion wear
概    述
衝擊材料表面而造成的一類磨損
流動介質
氣流噴砂型及液流或水滴型
學    科
材料工程
領    域
工程技術

沖蝕磨損防護措施

通常採用塗抹預保護塗層,根據磨損情況的不同選擇不同的保護層。主要有以下幾種:
(1)採用耐磨塗層膠耐磨修補劑進行預保護;
(2)採用耐磨陶瓷膠粘貼特種耐磨陶瓷片進行預保護;
(3)採用聚氨酯彈性塗層 [1] 

沖蝕磨損種類

沖蝕磨損是由多相流動介質衝擊材料表面而造成的一類磨損。根據流動介質的不同,可將沖蝕磨損分為兩大類:氣流噴砂型沖蝕及液流或水滴型沖蝕。流動介質中攜帶的第二相可以是固體粒子、液滴或氣泡,它們有的直接衝擊材料表面,有的則在表面上泯滅從而對材料表面施加機械力。如果按流動介質及第二相排列組合,則可把沖蝕分為如下四種類型。
(1)噴砂型噴嘴沖蝕:氣流攜帶固體粒子衝擊固體表面產生的沖蝕。這類沖蝕現象在工程中最常見,如入侵到直升機發動機的塵埃和沙粒對發動機的沖蝕。氣流運輸物料對管路彎頭的沖蝕,火力發電廠粉煤鍋爐燃燒尾氣對換熱器管路的沖蝕等。
(2)泥漿噴嘴沖蝕:油液體介質攜帶固體粒子衝擊到材料表面產生的沖蝕。這類沖蝕表現在水輪機葉片在多泥沙河流中受到的沖蝕,建築行業,石油鑽探、煤礦開採、冶金礦山選礦場中及火力發電站中使用的泥漿泵,雜質泵的過流部件受到的沖蝕,以及在煤的氣化、液化(煤油漿、煤水漿的製備)、輸送及燃燒中有關輸送管道、設備受到的沖蝕等。
(3)雨蝕、水滴沖蝕:高速液滴衝擊造成材料的表面損壞。如飛行器,導彈穿過大氣層及雨區時,迎風面上受到高速的單顆粒液滴衝擊出現的漆層剝落和蝕坑,在高温過熱蒸汽中高速運行的蒸汽輪機葉片備受到水滴衝擊而出現小的沖蝕等。
(4)氣蝕性噴嘴沖蝕:由低壓流動液體中溶解的氣體或蒸發的氣泡形成和泯滅時造成的沖蝕。這類沖蝕主要出現在水利機械上,如船用螺旋槳,水泵葉輪、輸送液體的管線閥門,以及才有機汽缸套外壁與冷卻水接觸部位過窄的流道等 [2] 

沖蝕磨損沖蝕磨損的作用

在自然界和工業、礦山生產中,存在着大量的沖蝕磨損現象。例如物料輸送管道中物料對管道的沖蝕、鍋爐管道被燃燒的粉塵沖蝕,噴砂機噴嘴受砂粒的沖蝕、泥漿泵中泥漿對泵體和葉輪的沖蝕、直升飛機螺旋槳受空氣中灰塵沖蝕,火箭發動機尾部受燃氣沖蝕等。同時也可應用沖蝕磨損的原理對機器零件表面進行清理和強化,如噴砂、噴丸等。

沖蝕磨損影響因素

影響沖蝕磨損的主要因素有:
(1)被沖蝕材料的成分;
(2)組織與性能;
(3)磨粒的形狀;
(4)尺寸與性能;
(5)磨粒的沖蝕速度;
(6)沖蝕角度;
(7)環境因素 [3] 
參考資料
  • 1.    馮益華, 鄧建新, 史佩偉. 陶瓷材料沖蝕磨損的研究[J]. 陶瓷學報, 2002, 23(3):169-173.
  • 2.    李詩卓, 董祥林. 材料的沖蝕磨損與微動磨損[M]. 機械工業出版社, 1987.
  • 3.    馬穎, 任峻, 李元東,等. 沖蝕磨損研究的進展[J]. 蘭州理工大學學報, 2005, 31(1):21-25.