常用喷嘴冲蚀磨损实验装置的工作原理，喷砂机本身带有给料与集料的装置，整个实验装置的结构比较简单，由压缩空气供气系统和喷砂机共同组成。压缩空气供气系统包括，空气压缩机，控制阀，空气过滤器，干燥器，调节阀及纤维加强的胶皮输气软管。压缩机配有自动阀，超过8个大气压后自动停止供气，压缩空气经空气过滤器进行油雾分离过滤后，进入干燥器干燥，以降低空气湿度，用调节阀控制供气压力，供气系统的作用是为喷砂提供具有一定压力的气体。
一种专用于干式喷砂实物照片。该喷砂机主要包括喷枪，喷头，喷射室，磨料仓，除尘器等。喷砂机采用射吸式工作原理，气流喷射时，在喷砂入口处（喷枪内腔内）形成负压，将磨料从磨料仓吸入，经喷砂喷射出从而造成喷嘴的磨损，喷射室是密闭的，可以通过玻璃窗观察喷砂情况，喷尘器的作用是将喷砂产生的粉尘回收，以免污染环境。下面为喷枪实物照片。
喷砂处理所使用的磨料来源广泛，有天然，人造和工业副产品之分，如石英砂，碳化硅砂，金刚砂，钢砂，钢丸，玻璃球，玻璃窗，塑料砂，炉渣，河砂等。石英砂是最常用的非金属材料，经喷砂处理过的表面比较光，纹路较细适用于要求较高的工件除锈和有色金属的处理。但砂的消耗量大，粉尘大，所以逐渐被淘汰，而采用丸形金属磨料，经金属磨料处理的金属表面较粗超。喷砂用的磨料的选择要综合考虑各种因素，其中磨料硬度和粒度是重要指标。一般清理大型工件表面时选取粒度较大的磨料。
实验条件
专用干式喷砂机进行冲蚀磨损实验，冲蚀磨料选用第四砂轮厂提供的多角形碳化硅，白刚玉和棕刚玉三种，粒度在46-80目，原理在于其颗粒尺寸可以严格控制在一定范围内，且都具有较高的腐蚀性能，可以获得合适的实验周期，其组成及物理机械性能。采用7种材料喷嘴进行对比实验，其性能参数，其中碳化硅陶瓷喷嘴，YG8和YT15为硬质合金喷嘴，不同喷嘴材料采用统一结构方式，其尺寸为20*30mm。
冲蚀后喷嘴在分析乙醇中清洗，并用超声波振动30min，以清除喷嘴上附着的磨及磨粒，再用电吹风吹干。在精度为千分之一的电子天平上，称出经过冲蚀后喷嘴的质量损失，每30Min为一实验循环，并测量出磨料用量，改变磨粒种类和粒度大小，测出相应的喷嘴质量损失。
喷嘴磨损前后内孔径的变化可用精度为0.01mm的游标卡尺测量，也可用带读数的光学显微镜测量。为保证沉重精度，每次冲蚀磨损后喷嘴沉重三次，后取平均值，每称重三次后重新修正凋零，以减少零点漂移等系统误差的影响。
碳化硅陶瓷喷嘴（圆柱形直孔结构）入口和出口直径随冲蚀时间的变化。可见，在腐蚀4小时内，喷嘴入口直径明显增加，随后基本保持不变，而喷嘴出口直径随时间的变化几乎线性增大。在开始阶段，喷嘴入口处磨损快，这主要是在开始阶段喷嘴入口处磨角较大，磨料几乎垂直冲入喷嘴入口处，导致喷嘴入口磨损加快。随这喷射的进行，喷嘴入口出的磨蚀角逐渐减小，磨蚀速度逐渐减缓。此时，磨料由大冲蚀角（近视于垂直）冲蚀喷嘴逐渐变成冲蚀角冲及喷嘴表面。
碳化硅陶瓷喷嘴内径沿长度方向的变化。可见从喷嘴入口截面开始至喷嘴长度约10mm处，冲蚀磨损最严重，入口截面直径从喷嘴初始8mm大到9.56mm。中间部分10-25mm范围内，冲蚀磨损不太明显，喷嘴直径从8mm增大到8.2mm。出口界面磨损较中间区域略微严重，喷嘴直径从8mm增大到8.4mm。
碳化硅陶瓷喷嘴冲蚀前后磨料入口和出口处的形状。在磨料入口处喷嘴磨损严重且形状不规则，可以清楚地观察到磨损后产生的锥口形状。由射吸式喷砂工作原理可知，磨料在进入喷嘴前与气流的混合不均匀。因而造成喷嘴入口形状不规则。出口磨损形状于入口相比要规则得多，说明磨料和气流在喷嘴内混合的比较均匀。 |
