水射流应用(水切割)

高压水射流切割技术一、高压水射流加工简介近二十年来，随着科学技术的不断发展，人们不断的发掘着自然界中有益的现象并加以改造为人类服务。

为了提高效率，【1】人们将水加以高压，并使之从直径较小的喷嘴中喷出，形成一束高速、连续或间断的水流束，这便是高压水射流。

水射流加工(water Jet Cutting)又称水喷射加工，是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料的，俗称“水刀加工”，即利用高压水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去除等加工【1】。

与其他高能束流加工技术相比，水射流切割技术具有独特的优越性。

高压水射流切割法是一种新型的切割方法，可以切割用其他切割方法无法加工的材料，应用范围涵盖各种金属及非金属材料。

在切割过程中不会使被切割材料产生热影响区，切口边缘的材质不发生变化，这种切割方法的精度较高，适用于加工尺寸精度要求高的零部件。

高压水射流切割因其独特的优点而在切割领域占有重要地位，在矿业、土木工程、建筑业以及航空航天业中的应用日益广泛，应用前景良好。

二、高压水射流切割原理①高压水射流切割示意图1-水箱 2-过滤器 3-水泵 4-蓄能器 5-液压系统6-增压器 7-控制器 8-阀门 9-喷嘴 10-工件 11-水槽【2】高压水射流切割是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s（约为音速的1-3倍）的高速液体束流，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。

高速液体束流的能量密度可达102W/mm2,流量为7.5L/min【2】。

储存在水箱中的水经过滤器处理后，由水泵抽出送至蓄能器中。

液压系统驱动增压器，使水压增高。

高压水经控制器、阀门和喷嘴喷射到工件的加工部位进行切割。

切割过程中产生的切屑和水混合在一起，排入水槽。

【3】利用增压装置将水加压到几十至数百兆帕后从喷嘴中喷出形成高压水射流。

高压水射流本身具有较高的刚性，在与工件发生碰撞时，会产生极高的冲击动压和涡流。

郑州中天建筑节能有限公司水射流技术与便携式水切割的应用1、何为水射流技术？水射流技术又称水刀、水切割技术，是真正的冷切割。

它是将普通的水经过压力系统增压后所产生的高能量水流(便携式水切割系统可达到40Mpa~50Mpa)，再通过一个极细的沙管喷嘴(φ0.1-0.35mm)，以每秒近千米的速度喷射出水流进行切割，这种切割方式称为水切割。

便携式水切割系统合理运用水射流原理，通过产品研发人员不断努力，克服技术及实际运用中存在难点，运用先进的设计思路及理念，终于研发出具有独特性能的便携式水切割系统，为水射流技术的广泛应用开辟了又一道路。

水切割技术是世上公认的最通用的也是发展得最快的技术。

相对其它切割技术而言，水切割不会产生有毒有害的气体或液体，并且也不产生有毒有害的物质或蒸汽。

水切割加工后，在被加工件表面不会产生热反应区或机械应力残留。

水切割确实是一种万能的、高产能的冷切割技术。

2、便携式水切割2.1便携式水切割优势智能高效：本公司在传统的设计思路基础上研发并制造出危险物处理系统，本系统采用电子调速装置，可根据不同目标物体的厚度调节运行速度，该设备切割速度快，效率高，安全性好。

在危险品和废旧爆炸物品的处理领域以及救援和破障工作中占有重要的优势。

小巧轻便：针对市场需求和传统水切割设备在户外应用领域的不足，本公司研发的危险物处理系统较传统的水切割设备体积缩小了若干倍，重量小于110-420公斤，仅为同类设备的1/7-1/4，由两人即可以实现设备作业场所的转移。

灵活便携：危险物处理系统针对主要针对对危险品、废旧爆炸物品的销毁以及破障工作而设计研发的水切割系统，可应用于野外、山林、楼宇等交通不便的场所。

设备整体重量轻体积小，可安全、快速的运输到指定的位置，不受工作环境限制，从而实现了对各种突发事件的及时应对和良好解决。

2.2 便携式水切割主要应用于哪些方面便携式水切割系统通过先进的设计理念和完善的设计思路，使其在应用上更具独特性。

水切割的原理和应用1. 水切割的原理水切割，也称为水射流切割（water jet cutting），是一种采用高速流动的水射流来切割材料的技术。

水切割的原理主要包括以下两个方面：高压水流和磨料。

1.1 高压水流水切割通常使用高压水流来实现切割过程。

高压水流通过专用设备产生，通常使用水泵将水压升高到几千至几万磅每平方英寸（psi）的压力。

这种高压水流可以通过细长的喷嘴或针尖状的装置喷出，并形成能够在短时间内对材料进行切割的高速水流。

1.2 磨料除了单纯的高压水流外，水切割常常使用磨料来增加切割的效果。

磨料通常是一种坚硬的颗粒材料，比如石英砂或者金刚砂。

在水切割过程中，磨料被注入高压水流中，形成了一个混合物。

通过喷射出的高速水流，磨料会带动切割材料表面的摩擦和冲击，从而实现切割。

2. 水切割的应用水切割技术具有广泛的应用领域，以下列举了一些常见的应用。

2.1 金属切割水切割在金属切割领域有着广泛的应用。

由于水切割不产生热影响区，可以避免对金属材料的变形和氧化，因此在一些对切割质量要求较高的金属材料上，水切割被广泛应用。

比如，在航空航天领域，水切割被用于切割飞机结构零件、涡轮发动机叶片等。

2.2 石材切割水切割在石材切割领域也被广泛应用。

石材通常具有高硬度和易碎性，传统的切割方法很难满足对切割的精度和表面质量的要求。

水切割通过高压水流和磨料的组合，可以在保证切割质量的同时，避免对石材的损伤。

2.3 玻璃切割水切割在玻璃切割领域也具有重要的应用价值。

与传统的玻璃切割方法相比，水切割可以在不产生割缘和断裂的情况下对玻璃进行精确的切割。

这对于一些需要大面积玻璃的应用，比如建筑中的玻璃幕墙，具有重要意义。

2.4 塑料切割水切割在塑料切割领域也有广泛的应用。

塑料通常具有较低的熔点，如果使用传统的加热切割方法，容易产生热损伤、变形等问题。

而水切割则可以避免这些问题，为塑料切割提供了一种更加精确和可靠的选择。

结论水切割技术作为一种高效、环保且适用于各种材料的切割方法，在现代工业中得到了广泛的应用。

水射流切割技术及其应用
水射流切割技术是一种高压水液体侵啮切削技术，它是在低压（0.001-0.07MPa）的
射流的基础上，在高压（0.1-100MPa）的高压下，使用水或者水混合物联合非常细小的金
属粉末作为加工介质，以减少金属物体加工过程中产生的余料，提高精度，节约材料使用。

水射流切割技术主要由切割头、水射流发生系统和高压泵组成，该技术可以切割各种
金属材料，如钢材、不锈钢、铝合金、锌合金和铜合金。

在实际应用中，该技术的主要优
势是切割速度快，精度高，板厚薄，无变形，它可以有效地切割多种中厚金属板材，最多
可以切割厚度为6毫米的金属板材。

水射流切割技术可以应用在切割船舶板材、飞机零部件、飞机翅膀、电梯抑制罐、汽
车玻璃附件等行业，这是一种环保技术，它能有效减少行业污染。

此外，它也会被发挥到
在工业容器制造中，比如水箱、油衣衣罐和冷冻罐等工业容器，以及卫生设备附件的制造中，例如高纯水的制造中，楼宇建设中，比如楼宇钢结构、钢筋施工和重型桥梁施工等。

总之，水射流切割技术是一种非常成熟的切削技术，它能够很好地应用在船舶板材、
飞机零部件、工业容器制造、卫生设备附件、楼宇建设等多个领域。

它不仅具有切削速度快，精度高，板厚薄，无变形等优势，而且能有效减少行业污染，是行业开发的可靠技术
支持。

高压水射流切割加工的原理
高压水射流切割是一种利用高压水流来进行材料切割和加工的技术。

它通过将水经过高压泵进行加压，然后通过特殊设计的喷嘴形成高速的射流，用于切割和加工各种材料，如金属、混凝土和纤维等。

高压水射流切割的原理主要涉及两个方面：静水压力和射流动能。

首先，水经过高压泵被加压到非常高的压力，通常达到几千至几万磅每平方英寸（psi）。

这种高压状态下的水被称为静水，静水具有很大的切割能力。

然后，经过喷嘴喷射出来的水束因为高速而获得了巨大的动能。

射流的速度通常超过音速，这意味着它可以产生巨大的冲击力和切割力。

射流通过将水分子聚集到一起形成高密度的流束，从而增加了能量密度和切割效果。

此外，高压水射流切割还可以通过控制射流的形状和大小来实现不同的切割效果。

通过使用不同形状的喷嘴或调整喷嘴的开口大小，可以产生不同形状的射流，如圆形、椭圆形和矩形。

这种灵活性使得高压水射流切割可以适应不同材料和切割需求。

总的来说，高压水射流切割利用高压水的静压力和射流的动能来实现材料的切割和加工。

它具有切割速度快、切割面平整、无热影响区、无毒害废料等优点，广泛应用于金属加工、建筑拆除、混凝土切割和清洗等领域。

水切割的原理和应用特点1. 水切割的原理解析1.1 水切割的工作原理•水切割是一种采用高压水射流进行切割的加工技术。

它利用高压泵将水加压至极高压力，再通过喷嘴将高压水射流以极高速度喷射出来。

•喷射出的高速水流能够在瞬间将物体表面的材料剥离，从而实现切割的目的。

1.2 水切割的原理•高速喷射的水流含有巨大的动能，当水流与被切割物体接触时，动能会转化为冲击力，将物体表面的材料撞击、剥离。

•水切割利用了高压水射流的机械冲击、摩擦和水流动能的载物作用，并通过喷嘴的设计和水射流的控制，实现对物体进行精细和复杂的切割。

1.3 水切割的工作条件•水切割需要使用高压泵提供足够的水压，常见的工作压力为3000-4000 Bar。

•喷嘴的选择和设计对水切割起着至关重要的作用，喷嘴的内部孔径和形状决定了水射流的速度和方向。

2. 水切割的应用特点2.1 高精度切割•水切割采用高速水射流进行切割，能够实现非常精细的切割，切割线的精度可达到0.1mm，适用于对精度要求较高的工艺。

•水切割还可以实现三维立体切割，能够对各种曲线、异型结构的材料进行精准切割。

2.2 适用性广泛•水切割可以切割各种硬度和厚度的材料，包括金属、非金属、壁纸、石材、陶瓷等。

•水切割对材料的硬度要求较低，不会产生热变形、热影响区，适用于切割易燃易爆材料。

2.3 环保高效•水切割过程中不需要使用任何化学物质，只需要清水即可，对环境友好。

•水切割刀具的磨损少，寿命长，维护成本低，同时切割速度快，节约时间和能源。

2.4 无热影响区•水切割是一种冷加工技术，切割过程中不会产生热变形和热影响区，材料的组织结构和性能不会发生改变。

•这使得水切割对热敏材料的切割尤为适合，减少了不必要的热处理工序。

2.5 切割效率高•水切割的喷射速度达到约1000m/s，切割速度快，加工效率高。

•同时，由于喷射过程中有冷却作用，水切割能够避免材料的烧损和熔化，提高切割效率。

3. 水切割的应用领域3.1 金属加工•水切割在金属加工领域有着广泛的应用，可以对不锈钢、铝合金、铜等金属进行精细切割。

高压水射流切割
高压水射流切割（Waterjet cutting）是一种使用高压水流和磨料
混合物或纯水流对工件进行切割的加工方法。

它可以切割各种材料，包括金属、玻璃、陶瓷、石材、塑料等。

其原理是利用高压水流在
极短的时间内产生巨大的冲击力，将材料剪断。

高压水射流切割的工艺流程包括以下几个步骤：
1. 通过水泵将水加压至高压状态，一般使用螺杆泵或柱塞泵。

2. 高压水流经过一个特殊的喷嘴，形成一束细小但高速的水流。

若
需要切割硬质材料，可以在喷嘴添加磨料混合物，增加切割能力。

3. 高压水流或混合流喷射到待切割的材料上，产生极高的冲击力，
使材料发生破裂并切割。

4. 在切割过程中，可以根据需要调整水压、喷嘴间距和喷射速度等
参数，以获得最佳的切割效果。

高压水射流切割具有以下优势：
1. 无热变形：由于使用水流进行切割，不会产生热影响区，几乎没有热变形问题。

2. 无毒无污染：切割过程无需使用化学溶剂，不会产生有害气体或废液，对环境无污染。

3. 切割范围广：可切割各种硬质材料，包括非导电材料，如玻璃、陶瓷等。

4. 切割精度高：高压水射流切割精度可达到0.1-0.3毫米，适用于对零件精度要求较高的行业。

5. 切割过程可控性好：水流的压力、流量和速度都可调节，可以根据需要进行加工和切割。

高压水射流切割在汽车、航空航天、建筑、化工、电子等领域具有广泛的应用前景。

高压水切割原理
高压水切割是一种利用高压水射流对材料进行切割加工的先进技术，它具有无
热影响区、无毒害、无辐射、无粉尘、无振动等优点，适用于各种材料的切割加工。

其原理是利用高压水射流对材料进行冲击，通过水流的高速冲击力将材料切割成所需形状。

高压水切割的原理首先是通过高压水泵将水压升至300-400MPa以上，然后将
高压水通过高压软管输送至切割头。

切割头内部有一个小孔，水流从小孔中射出，形成高速水流射流。

高速水流冲击物体表面，产生很大的冲击力，从而将材料切割开来。

高压水切割原理的关键在于高压水射流对材料的冲击力。

水流的冲击力与水流
的速度和密度成正比，因此高压水切割采用的是高速、高密度的水流。

这种高速水流的冲击力可以轻松切割金属、石材、玻璃、橡胶、塑料等各种材料，而且不会产生热影响区，也不会产生切割废料。

高压水切割原理的另一个关键点是水流的稳定性和控制性。

高压水切割系统通
过控制高压水泵的输出压力和流量，可以实现对水流速度、密度和射流形状的精确控制，从而实现对材料切割过程的精准控制。

高压水切割原理的应用非常广泛，可以用于金属加工、石材加工、玻璃加工、
橡胶加工、塑料加工等各种材料的切割加工。

在航空航天、汽车制造、建筑装饰、石材雕刻等行业都有广泛的应用。

总的来说，高压水切割原理是利用高压水射流对材料进行冲击，通过水流的高
速冲击力将材料切割成所需形状。

这种切割方式具有无热影响区、无毒害、无辐射、无粉尘、无振动等优点，适用于各种材料的切割加工，是一种先进的切割加工技术。

高压水射流切割技术研究讲解学习预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制高压水射流切割技术研究高压水射流切割技术研究刘玉坤天津大学机械学院机械制造及其自动化专业2013级硕士生摘要：水射流切割，又称水刀切割，是一种利用高压水流切割的机器。

在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。

因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割正成为工业切割技术方面的主流切割方式。

关键词：水刀切割高压工艺参数0前言水刀是一种利用高压水射流进行切割材料的设备。

利用超高压技术可以把普通的水加压到250~400MPa，然后再通过内径约0.15~0.25 mm的宝石喷嘴形成速度为800~1 000 m/s的高速射流，从而切割软基性材料。

如果在水射流中加入适量的磨料，则几乎可以用来切割所有的软硬材料。

除切割功能外，通过调整压力和流量，水射流还可以用于清洗各种物体，如除胶、除漆、除锈等。

水刀切割不使用有毒气体或液体，不会产生有毒的物质或蒸气，表面不留任何机械变形，具有冷切割、清洁、精度高和材料损耗低等优点，在航空航天、汽车制造、金属加工、电子工程等领域中有着广泛的应用[1]。

现在水刀被认为是世界上功能最多样、增长速度最快的一种加工技术，与其他技术如铣床、激光、EDM、等离子和刨床等相辅相成。

高压水射流切割的分类：以加沙的情况来分：分为无沙切割和加沙切割。

以设备来分：分为大型水切割和小型水切割。

以压力来分：分为高压型和低压型，一般以100 MPa为界限。

100 MPa以上为高压型，100 MPa以下为低压型。

而200 MPa以上为超高压型。

以技术原理来分：分为前混式和后混式。

高压水射流切割的特点：1）数控成型各种复杂图案；2）属冷切割、不产生热变形；3）无污染、不产生有毒气体及粉尘；4）可加工高硬度或比较柔软的材料；5）是一些复合材料，易碎瓷材料复杂加工的唯一手段；6）切口光滑、无熔渣，无需二次加工；7）可一次完成钻孔、切割、成型工作；8）生产成本低；9）自动化程度高；10）24 小时连续工作。

⽔切割原理及应⽤⽔射流切割的原理与特点1、⽔射流加⼯技术起源⽔滴⽯穿”体现了在⼈们眼中秉性柔弱的⽔本⾝潜在的威⼒，然⽽，作为⼀项独⽴⽽完整的加⼯技术，⾼压⽔射流(wj)、磨料⽔射流(awj)的产⽣却是最近三⼗年的事，利⽤⾼压⽔为⼈们的⽣产服务始于⼗九世纪七⼗年代左右，⽤来开采⾦矿，剥落树⽪，直到⼆战期间，飞机运⾏中“⾬蚀”使雷达舱破坏这⼀现象启发了⼈们思维。

直到本世纪五⼗年代，⾼压⽔射流切割的可能性才源于苏联，但第⼀项切割技术专利却在美国产⽣，即1968年由美国密苏⾥⼤学林学教授诺曼·弗兰兹博⼠获得。

在最近⼗多年⾥，⽔射流(wj、awj)切割技术和设备有了长⾜进步，其应⽤遍及⼯业⽣产和⼈们⽣活各个⽅⾯。

许多⼤学、公司和⼯⼚竞相研究开发，新思维、新理论、新技术不断涌现，形成了⼀种你追我赶的势头。

⽬前已有3000多套⽔射流切割设备在数⼗个国家⼏⼗个⾏业应⽤，尤其是在航空航天、舰船、军⼯、核能等⾼、尖、难技术上更显优势。

已可切割500余种材料，其设备年增长率超过20％。

2.⾼压⽔射流加⼯系统构成与增压原理⾼压⽔射流基本原理归之为：运⽤液体增压原理，通过特定的装置（增压⼝或⾼压泵）,将动⼒源(电动机)的机械能转换成压⼒能，具有巨⼤压⼒能的⽔在通过⼩孔喷嘴(⼜⼀换能装置)，再将压⼒能转变成动能，从⽽形成⾼速射流(wj)。

因⽽⼜常叫⾼速⽔射流。

⾼压⽔射流系统见图1，主要由增压系统、供⽔系统、增压恒压系统、喷嘴管路系统、数控⼯作台系统、集⽔系统及⽔循环处理系统等构成。

油压系统低压油(10～30mpa)推动⼤活塞往复来回移动，其⽅向由换向阀⾃动控制。

供⽔系统先对⽔进⾏净化处理，并加⼊防锈添加剂等，然后由供⽔泵打出低压⽔从单向阀进⼊⾼压缸。

增压恒压系统包括增压器和蓄能器两部分，增压器获得⾼压原理如图2所⽰，即利⽤⼤活塞与⼩活塞⾯积之差来实现，理论上：a⼤·p油=a ⼩·p⽔, p出⽔=a⼤/a⼩·p油, 增压⽐即⼤活塞与⼩活塞⾯积之⽐，通常为10：1～25：1，由此，增压器输出⾼压⽔压⼒可达100mpa~750mpa。

水射流切割的原理
水射流切割是一种利用高速水流和磨料混合物削减材料的加工技术，其原理是将高压水流加速到极高的速度，然后通过喷嘴将水流和磨料混合物喷射到待切割
材料的表面，形成高速冲击力和摩擦力，从而将材料切割。

水射流切割的原理是利用高速水流和磨料混合物的冲击力和摩擦力来削减材料。

水射流切割设备通过将水泵中的水加压到高压状态，然后将高速水流通过喷嘴喷
射到待切割材料的表面上。

同时，在水流中掺入磨料，形成水磨混合物，使水流具有更强的削减力。

高速水流和磨料混合物冲击材料表面时，会产生极高的冲击力和摩擦力，从而将材料切割。

水射流切割的原理具有多种优点。

首先，水射流切割可以切割各种硬度的材料，包括金属、陶瓷、石材、玻璃等等。

其次，水射流切割过程中不会产生热影响区，不会对材料的物理特性造成影响。

此外，水射流切割过程中产生的废料较少，对环境的污染也很小。

水射流切割的原理也存在一些局限性。

首先，水射流切割的切割速度相对较慢，需要较长的加工时间。

其次，水射流切割的设备价格较高，需要较大的投资。

此外，水射流切割的切割面质量相对较差，需要进行二次加工才能达到所需的精度。

浅谈高压水射流切割的相关知识
高压水射流切割这项新技术采用的是水的0.80～1．50mm射流，喷射速度为600～800米／秒（速度大于2马赫）。

水压为3000～4000巴（bar），用水量每分钟仅4升。

为了用磨料如氧化铝或碳化硅等切割不锈钢，在喷射水流抵达钢材前，向水流内射入磨料颗粒。

现代化的设备可切割20．0mm厚的不锈钢。

切边准确、切面干净光滑。

切割作用所产生的热由水带走，金属温度仅为50～60℃。

这样再加上由喷射水流在金属上所产生的力，就可以防止变型，提高切割精度。

高压磨料水射流切割，也称为水刀，是利用水射流技术和高速磨削技术发展起来的一项新技术。

其原理是：将水加压至200～400MPa的压力，使水有了巨大的压力能，送至孔径很小的喷嘴中，这时加入磨料，水与磨料经混合后，以两倍于音速的高速度喷出，形成对石材工件的切割作用，这个切割作用由三种力完成：固体磨料的冲蚀作用、带磨料的水对工件的剪切作用、磨料对工件表面的微加工作用。

石材的拼花是由多种图形组成的，在一些精细曲线的加工上，传统的带锯、线锯、手工已经很难完成较复杂的图案，即使加工出，曲线之间的吻合度也差，利用高压磨料水射流切割技术加工石材异型件，可以很好地解决这类难题。