随着石油工业的发展以及能源需求的日益增加，石油钻探相关的技术也不断推陈出新。早期石油钻井主要采用人力冲击钻、机械顿钻、旋转钻等等，在选定的地表位置向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔至地下油气层。这一类型的高压风钻、潜孔钻以及牙轮钻等，可以配合硬质合金球齿使用，以达到改善钻进效率、延长钻头使用寿命的目的。而目前，研究人员经过深入的研究，发现了一种更为有效的高压磨料射流技术对深部以及边缘的油藏进行开采。高压磨料射流是以高压水射流为载体，加入一定量的磨料微粒，使得射流的冲击力得到大幅度的提升，也使得对岩层的切割效率得到大幅度的改善，具有较为广泛的应用前景。

而在高压磨料射流中扮演重要角色的就是硬质合金喷嘴。其具有高硬度、高强度以及优良的耐磨耐蚀性。通常在石油钻探的过程中，一般都处于一种高围压的环境下，因而喷嘴在工作过程中需要承受高压磨料的高速冲击，从而较容易发生磨损而失效。普通材料，如钢制喷嘴，容易发生受热变形或者崩裂，需要频繁地更换喷嘴，从而降低了钻进的效率。尤其是进行深层钻进时，将钻头取出进行更换也是极为不方便的。另外，在喷嘴最容易发生磨损的部位进行硬质合金材料的镶嵌也是一种改善喷嘴性能，延长其使用寿命的方法。硬质合金喷嘴在制备时还能通过减小WC晶粒尺寸使得其在不降低材料韧性的情况下进一步提高喷嘴硬度以及耐磨耐蚀性能。

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硬质合金雾化喷嘴的雾化形式可分为压力雾化、旋转雾化、静电雾化、超声波雾化以及气泡雾化等。因其具有良好的雾化效果以及覆盖面积广的优点，在农业生产喷洒中以及工业制造中的喷涂、除尘以及加湿等方面有着较为广泛的运用。硬质合金压力雾化喷嘴是指在液体高压的作用下，将射流以很高的速度从喷嘴喷射到并悬浮于静止或低速气流中，形成雾化。根据喷嘴内部构造的不同，其还能细分为直射型喷头雾化以及离心喷头雾化。

旋转雾化喷嘴的原理是将液体供给高速旋转中心，使得液体借助离心力以及气动力作用甩出形成雾化效果。当液体流量小时，离心力大于液体表面张力，转盘边缘抛出少量大液滴并直接分裂。当流量和转速增大时，液体被拉成许多丝状射流变得极不稳定，液体离开盘缘一定距离后由于与周围空气发生摩擦作用分离成小液滴。随着流量和转速增大到一定程度，形成的液膜向外扩展变得更薄，并同时与周围的空气发生摩擦而分离雾化。而静电雾化、气泡雾化以及超声波雾化都属于介质型雾化喷嘴，这类喷嘴加强了周围气流的流动性，利用高速甚至是超声速与低速液体或液膜相互接触产生摩擦、振动而形成小液滴。相比于其他类型的喷嘴，硬质合金喷嘴无需空气压缩机就能实现喷雾效果，其雾化的形状一般呈圆形或扇形。此外，雾化喷嘴在空调中也有十分重要的作用。其配置与空调的排热空气的管路上，通过雾化的水雾有效降低空调工作过程中所产生的热量。

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喷砂处理，也被称为喷丸处理，是一种常见的对工件表面处理工艺，其以压缩空气为动力，通过高速喷射束将喷料（常见的如铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等）高速喷射到处理工件表面。在此期间，磨料对工件的表面产生冲击以及切削作用，使得工件的外表面或形状发生变化，获得一定的粗糙度和清洁度。另外，喷砂处理还提高了工件的抗疲劳性能以及机械性能，在一定程度上还增加了它与涂层之间的结合力，有效改善了涂层的耐久性，利于涂料的流平与装饰。目前，喷砂处理主要被用于机械除锈以及抛光加工。

喷砂处理所使用的设备主要包括吸入式干喷砂机、压入式干喷砂机还是液体喷砂机等。而无论是哪种类型的喷砂设备，硬质合金喷嘴都是其中一个必不可少的零部件。相比于其他材料喷嘴，如钢制喷嘴，硬质合金喷嘴具有更高的硬度、强度以及耐磨耐蚀性。但是在喷砂喷嘴工作时存在两种问题，其一是吸砂时因喷嘴的湿砂入口真空度较差和湿砂入口口径太小造成的吸砂困难；另一个则是内喷水孔与砂水混合直管段入口距离不吻合或者砂水混合直管的选用材质不合适所造成的喷嘴磨损问题。因此，评判硬质合金喷砂用喷嘴的主要标准包括材质选择、直径长短、吸砂管的直径、喷水孔直径与砂水混合物直管段的距离等因素。此外，在喷砂处理过程中，要注意控制好喷嘴与工件的距离以及对焊缝位置时间的控制以消除焊缝表面的残余应力。还可以在喷砂过程中加入缓蚀剂的混合水以保护喷砂后的金属工件表面不会发生二次氧化。

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硬质合金脉冲喷嘴是基于自激振荡的原理，依靠喷嘴自身所具有的自己振荡腔室，将连续射流转变为脉冲射流，即射流由喷嘴上段内的异流进水腔室，经上、下两个撞面反射，上撞面的反射压力波与向下运动的水流压力波的初相相等，形成波型叠加；与下撞面反射的射流相碰，产生强大的圆形剪切应力，使高喷射流剪切成瞬时真空形成交替的水弹，真空中产生的高压，把水弹以高速度排出，形成不连续的水弹射流。从而克服了现有连续射流喷嘴持续能量小的缺点，提高了射流的瞬时打击力、有效喷射距离和射流到达井底时的水力能量。

在钻头钻进的过程中，被从母岩上剥离的岩屑容易被较大的压力差压在底部，也是产生所谓的“岩屑压持效应”。这会使得其极容易形成较大的塑性团块并在牙轮钻与井底岩石间形成一层“垫层”，从而影响钻进效率、加速了钻头的磨损。而提高钻进效率的关键在于射流的能量大小，硬质合金脉冲喷嘴的瞬时射流能量是普通连续射流喷嘴的1.5倍之多，有效的喷射距离也提高了将近2倍，钻速提高了20%-40%。钻头进尺提高15%-25%，这就使得井底的压力得到有利的分布，促进了破岩的进行。此外，脉冲射流破岩还具有两大优势：其一是脉动特性可以使冲击圈内以及整个井底形成不连续、不均匀的压力分布；另一个则是横向漫流可通过三种形式（速度、动能以及剪切应力）有效清理岩屑。

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