空化射流喷丸技术

自从20世纪60年代末，Kohl第一次将空化现象引人水射流中以来，人们对空化水射流的研究就没有间断。空化水射流的基本原理就是在喷嘴出来的水射流内诱发含有空气、水蒸气或混合气体的气泡初生，适当控制喷嘴直径和靶距，使空泡在运动过程中发展壮大，在射流喷射到靶体时，泡泡在射流冲击靶体表面的滞止压力的作用下破碎，产生对靶体的冲击，使靶体表面受到空蚀破坏，从而达到对材料的清洗、切割、破碎以及表面处理等。
 
空化射流喷丸技术(又称水气穴喷丸)的加工原理即利用空化水射流的基本设想，通过喷嘴喷射高压水到试样表面，产生的气泡在工件表面破碎而产生类似于喷丸加工的冲击效果，从而提高表面性能。由于气泡破裂而产生的冲击波不存在固体冲击，因此又把空化水射流喷丸技术称为无钢珠的空化喷射硬化。通过空化水射流喷丸加工的工件表面比传统加工的表面更光滑。因此空化射流喷丸强化时空泡溃灭产生的冲击作用起主导作用。正是由于空化射流具有局部压力增高和能量集中作用在物体表面的冲蚀效果，所以在相同泵压和流量条件下，空化射流工作效果大大优于普通的水射流。

而后，人们又利用空化水射流喷丸技术对不锈钢和铝合金试样进行喷丸试验，结果被喷试样表面的疲劳强度比未喷丸的高出20%～50%；结果证实该技术能大大提高表面疲劳强度，并得出了喷丸时间和表面粗糙度、表面残余应力之间的关系。

目前，空化水射流喷丸技术相关的理论研究还不够深入和完善，在国内对该技术的研究基本上还是空白。相信不久的将来工艺简单、成本低、能量集中、处理深度大、效果显著的高效、安全无污染的空化射流喷丸技术的应用将会越来越成熟。