Construction of Cavitating Peening with Cavitating Jet in Air Aiming at Both Prevention of Stress Corrosion Cracking and Washing

兼防应力腐蚀裂纹和冲刷的空气空化射流空化喷丸施工

• 批准号: 22K03893
• 负责人: 關 正憲
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03893/
• 关键词: キャビテーション; ピーニング; 残留応力; 加工能力; 壊食; 応力腐食割れ; 洗浄

本研究課題の目的は，応力腐食割れ対策と洗浄を両立する気中キャビテーション噴流を用いたキャビテーションピーニング装置を構築することである．令和4年度では，気中キャビテーション噴流を発生させるため，高速水噴流と低速水噴流の噴射口を有するノズルを設計・製作した．高速水噴流の噴射口径を5.6mm，1.0mmの二段口径とし，低速水噴流の噴射口径を38.4mmとした．なお，ノズルキャップとノズルプレートを変えることにより，高速水噴流の噴射口径を変化させられるようにした．また，ノズルを固定するノズルスタンド，試験片を固定する受け皿（横520mm×奥行き300mm×厚さ10mm）を設計・製作した．ノズルと受け皿，固定ねじはステンレス鋼製であり，ノズルスタンドはアルミニウム製である．ノズルスタンドは，40mm角のアルミフレームを組み合わせて，横520mm×奥行き520mm×高さ800mmの大きさとし，200Lの角型水槽の中に設置した．本研究課題では，最大噴射圧力35MPaのプランジャーポンプを高速水噴流の発生に使用し，最大噴射圧力20MPaのプランジャーポンプを低速水噴流の発生に使用する．プランジャーポンプとノズルの間を接続する高速水噴流用ホースと低速水噴流用ホースの両端にカプラを取り付けることで，ホースの着脱を容易にできるようにした．令和5年度では，キャビテーションピーニング装置を組み立てた後，プランジャーポンプによりノズルから高速水噴流と低速水噴流を同時に噴射させ，アルミニウム試験片を用いた壊食試験を行い，気中キャビテーション噴流の加工能力を評価する．

该研究主题的目的是使用空气射流构造一种气齿式式装置，既可以防止应力腐蚀开裂和清洁。在2022财政年度，我们设计和制造了带有高速水流和低速水流喷气机的喷嘴来产生空气射流。高速水流射流的注入端口直径为5.6mm和1.0mm，低速水流射流的注入端口直径为38.4mm。此外，通过更改喷嘴盖和喷嘴板，可以更改高速水流射流的射血孔径。我们还设计并制造了一个喷嘴架，用于修复喷嘴和托盘，用于固定测试样品（宽度520mm x深度300mm x厚度10mm）。喷嘴，托盘和固定螺钉由不锈钢制成，喷嘴支架由铝制成。喷嘴支架设置在200升平方水族馆中，大小为520mm宽x 520mm深x 800mm高，并放置在200升平方水族馆中。在此研究主题中，使用最大注入压力为35MPA的柱塞泵用于产生高速水流喷气机，并且使用最大注入压力为20MPA的柱塞泵用于产生低速水流喷气机。通过将耦合器连接到连接柱塞泵和喷嘴的高速水管的两端，低速水管的软管易于连接并脱离软管。在2023财年，组装了空化镀皮装置后，使用柱塞泵从喷嘴中同时注入高速水流和低速水射流，并使用铝制测试样品进行侵蚀测试，以评估空气空化射流的加工能力。