超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究

目的 研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理.方法 使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验,并用20 MPa高压水射流进行对比实验.利用ASMC2-4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号,同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析.结果 在200 MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10-6,微应变振幅为35×10-6～50×10-6,水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力;在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏,水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主,还存在有未被冲蚀的珠光体组织;在200 MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌.结论 建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型,阐明了水射流冲蚀作用机理.