超高压水射流技术的应用

高压水射流技术第一篇：高压水射流技术是一种高效的清洗和切割工艺，它广泛应用于各种领域，如制造业、建筑工程和环保等。

本文将会介绍高压水射流技术的基本概念、分类和应用领域。

一、基本概念高压水射流技术是一种利用高压水射流对物体进行清洗、切割和处理的方法。

利用高压水射流技术，可以将水加压到几千到几万磅的压力，形成一个高速的水柱，具有极强的动能和热能，可以将物体表面的污渍、油污、腐蚀层和砂砾等物质完全清除，同时也可以切割金属、混凝土和石材等硬材料。

高压水射流技术的原理是通过高压泵将水增压，然后将增压后的水通过射流嘴喷出，在低压环境中形成一个高速的水柱，穿过空气和涂层，将表面的物质完全清除或切割。

高压水射流技术可以根据需要调整水的压力和流量，适用于多种清洗和切割工艺。

二、分类按照水的压力和流量，高压水射流技术可以分为多种类型，如下所示：1. 超高压水射流技术：超高压水射流技术是指水压在20,000-40,000磅的范围内，流量在3-8升/分钟的高压水射流技术。

超高压水射流技术可以用于切割钢、复合材料、岩石、石材和混凝土等硬材料。

2. 高压水射流技术：高压水射流技术是指水压在5,000-20,000磅的范围内，流量在3-30升/分钟的高压水射流技术。

高压水射流技术可以用于清洗外墙、管道、锅炉和船舶等设备。

3. 中压水射流技术：中压水射流技术是指水压在1,000-5,000磅的范围内，流量在30-100升/分钟的高压水射流技术。

中压水射流技术可以用于清洗地面、墙壁和设备表面等。

4. 低压水射流技术：低压水射流技术是指水压在1,000磅以下范围内，流量在100升/分钟以上的高压水射流技术。

低压水射流技术可以用于清洗各种设备、建筑物、地面和路面等。

三、应用领域高压水射流技术有广泛的应用领域，如下所示：1. 制造业：高压水射流技术可以用于切割和加工各种硬材料，如金属、石材、混凝土、水泥等，以达到精准的加工目的。

2. 建筑工程：高压水射流技术可以用于清洗建筑物外墙、墙壁、玻璃幕墙、天窗、钢结构及各种管路设备等。

超高压水射流在机械加工中的应用研究随着科技的不断进步，超高压水射流技术作为一种新兴的加工方式，逐渐引起了人们的关注。

它以其独特的优势，在机械加工领域展示出了广阔的应用前景。

本文将对超高压水射流在机械加工中的应用进行探究和研究。

一、超高压水射流技术简介超高压水射流技术是指通过将水经过超高压泵提升到很高的压力，然后通过喷嘴将水流以极高的速度喷射到加工对象表面以达到加工目的的技术。

超高压水射流技术具有以下几个特点：一是加工过程中无化学污染，对环境友好；二是加工时无热影响，不会导致材料变质；三是操作简便，无需大量的设备和大量人力物力投入。

因此，超高压水射流技术得到了广泛的应用和研究。

二、超高压水射流在金属加工中的应用1. 切割超高压水射流切割是指通过将超高压水射流集中到一个细小的水流束上，以高速冲击金属表面并进行切割。

与传统切割方法相比，超高压水射流切割具有速度快、精度高、不产生热影响、不会导致材料变质等优势。

尤其在对薄板、复杂的曲面等进行切割时，超高压水射流切割技术能够发挥出其独特的优势。

2. 表面处理超高压水射流在金属表面处理方面也有广泛的应用。

通过调节超高压水射流的压力和速度等参数，可以达到不同的表面处理效果。

例如，通过控制水射流的压力和角度，可以实现金属表面的去毛刺、清洗、打磨等效果。

超高压水射流表面处理技术具有速度快、精度高、成本低等特点，有着广泛的应用前景。

三、超高压水射流在非金属材料加工中的应用超高压水射流技术不仅在金属加工中有广泛应用，而且在非金属材料加工中也大显身手。

1. 玻璃切割传统的玻璃切割通常需要用到高速旋转的切割工具，容易导致玻璃破碎或者产生裂纹。

而超高压水射流切割技术通过将高压水射流聚焦在狭窄的一点上，以高速冲击玻璃表面，可以实现精确的切割效果，避免了传统切割方法的弊端。

2. 塑料加工超高压水射流在塑料加工中的应用也十分广泛。

通过调节超高压水射流的压力和速度等参数，可以实现对塑料件的高效切割、减薄、整形等加工。

水射流切削加工原理及其应用——先进制造技术概论学习报告姓名：王升勇班级：10机制一班学号：105302129摘要：水射流虽是很细的喷流，但是，单位面积上的加工能量却是极大的，在水射流中加入相应的磨料，形成水喷砂流，则喷砂切削碎岩的实用性就更强了。

关键词：高压水射流磨料加工原理：利用高压水射流技术加工各种金属和非金属材料的基本原理，冲击切削工件。

工艺特点：可以加工很薄很软的金属和非金属材料，不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。

水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。

概述：一、技术及其比较1、超高压水射流技术利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250-400Mpa压力，然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为800-1000m/s的高速射流，俗称其为水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材料。

如果再在水箭中加入适量的磨料则几乎可以用来切割所有的软硬材料。

调整水射流的压力和流量，可以用其清洗各种物体，如除胶、除漆、除锈等，我们还可以利用超高压技术进行高压灭菌、食品保鲜等许多对人类有益的工作。

超高压水切割的特点可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制）；切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。

水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。

2、水切割与激光切割比较激光切割设备的投资较大，目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；另外对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。

目前人们对大功率激光发生器的研究，就是力图解决厚钢板的切割，但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。

高压水射流喷丸技术应用摘要:喷丸技术是一种冷加工方法，可以提高金属构件抗疲劳性能和抗应力腐蚀能力。

高压水射流加工是利用高压、高速的细径液流作为工作介质，对工件表面进行喷射，依靠液流产生的冲击作用去除材料，实现对工件的切割。

当降低水压或增大靶距和流量，还可以进行清洗、破碎。

高压水射流喷丸技术将喷丸和高压水射流加工这两种现代先进技术结合起来，大大拓展了使用范围，在机械、建材、建筑、国防、轻工、纺织等领域正发挥着日益重要的作用。

关键词：喷丸、高压水射流、强化、切割喷丸强化加工技术因其具有提高金属构件抗疲劳性能和抗应力腐蚀能力的优点而得到广泛的应用。

它产生于本世纪20年代，最先在汽车工业中应用。

60年代之后，又在航空行业中得到更广泛的应用。

飞机和发动机中一切关键承力件经过喷丸强化之后，其强化效果之显著，成本之低廉，使得所有其它表面强化工艺都相形见绌。

喷丸是使受喷材料在再结晶温度下进行的一种冷加工方法，加工过程由弹丸流在很高的速度下撞击受喷表面而完成的。

每颗弹丸好比一只微小的锤头锤击受喷工件，在它的表面形成一个很小的凹坑，弹丸撞击受喷工件时，工件表面迅速伸长，从而引起表层材料在一定深度范围内的塑性流动（塑性变形）。

变形层的深度取决于弹丸撞击程度和材料的力学性能，通常变形层深度可达0.12-0.75mm。

改变喷丸参数，也可以得到高于或低于上述数值的变形层深度。

当喷丸引起表面材料塑性变形时，与表层相连接的次表层材料也将由于表层变形而发生变形。

但与表层相比较，次表层的变形程度较小，并未达到该材料的屈服点而保持弹性变形状态，因此，表层与次表层的这种不均匀塑性变形，能引起材料受喷后表面层的应力场（即应力分布的）改变。

实验表明，喷丸后表层呈现残余压缩应力，而在一定深度的次表层则为拉伸应力。

表层的残余压缩应力可比次表层的拉伸应力高达数倍。

这种残余应力分布模式很有利于疲劳强度和抗应力腐蚀性的提高。

喷丸采用的专门设备，按照驱动弹丸的方式，可分为叶轮式喷丸机、气动式喷丸机和液动式喷丸机三大类。

水射流技术的几种新应用高压水射流技术经多年研究已被广泛应用于煤炭、石油化工、交通运输、钢铁、机械等行业，用来清洗、切割和破岩。

目前高压水射流技术已形成一套系统的理论构造，成为一门独立的技术学科。

该研究方向上的主要研究内容有：超短半径程度井钻井技术超短半径是指垂直井眼内钻成曲率半径仅为0.3米的程度井。

钻超短半径程度井中存在着曲率半径极短和破岩两大难题，国外仅有美国有此技术。

在该技术研究方向上，射流研究室已解决了定向造斜、水力破岩钻井两大难题，高压软管携带柔性钻具以极短的弯曲半径通过导向器实现从垂直到程度方向的转向；钻进为完全的高压水射流破岩和液力推动技术；径向程度井从已下入套管的垂直井眼中钻入，并可在井下一个层位和多个层位布置多个辐射状的径向程度井眼；井眼轨迹可以通过高压射流和连续油管牵引技术控制等，打破了国内在径向钻井技术的瓶颈问题，填补了空白。

高压水射流穿透射孔技术高压水射流射孔完全利用水力作用，冲开套管和地层，射孔深度达3米左右,大大超过了近井地层污染带，并抑制了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染，是低渗地层完井、地层改造、进步采收率的一项有效新技术。

高压水射流研究中心经过七年研究攻关，已研制成功“高压水射流深穿透射孔装置〞样机，正进展室内和现场试验。

高压水射流处理近井地层增产增注技术该工具由过滤器、单向器、扶正器、阻尼器、旋转喷头和喷嘴组成。

施工时利用油管将该工具送至井下射孔层段，地面水泥车开泵打压，高压水通过油管送至喷嘴喷出，喷头旋转速度由阻尼器控制，工具在射孔段边旋转边缓慢上下挪动，可产生三种物理作用：低频旋转水力脉冲波，高频空化冲击波，空化噪声超声波。

三种效果综合作用，到达解堵增注目的。

该工具施工简单、能量集中、处理深度大、无污染，可根据不同堵塞类型选参数. 自1995年以来，该技术已在辽河、成功、大港、华北、长庆、大庆、新疆等油田推广应用，目前已在油井和注水井中施工近300口，有效率90%以上，油井中平均增油20%-30%，注水井平均增注30%-130%，有效期90天以上，具有良好的经济和社会效益。

超高压水射流除锈机理试验研究
引言：
随着工业技术的发展，金属腐蚀和锈蚀问题变得越来越突出，这不仅会降低机械设备的使用寿命，还会对环境造成污染。

目前，超高压水射流除锈技术成为了一种非常有效的解决方案。

本文将探讨超高压水射流除锈机理及其试验研究。

机理：
超高压水射流除锈是一种物理性的除锈过程。

采用高压水射流对金属表面进行清洗，可以达到除锈的效果。

究其机理，是因为高压水射流能够将锈层破坏，并把锈蚀物随着水流冲刷掉。

同时，超高压水射流还能够在金属表面形成一个被称作水鞭的“空腔”，通过空腔的爆破作用，将更深层次的锈蚀物破坏，并清除掉。

试验研究：
超高压水射流除锈技术的普及离不开试验的研究。

在试验中，研究人员主要从以下几个方面入手：
1.对不同类型的锈蚀物进行清理试验，以验证高压水射流的除锈效果。

2.分析不同压力、流量和喷嘴尺寸等参数对除锈效果的影响。

3.针对金属表面在使用过程中会出现的锈斑进行试验，以验证超高压水射流技术的去锈能力。

通过这些研究，研究人员更加深入地了解了超高压水射流除锈的机理，并且为实际应用提供了参考依据。

结论：
超高压水射流除锈技术是一种非常有效的去除金属腐蚀和锈蚀的解决
方法。

通过高压水射流，可以快速有效地清除金属表面的锈蚀物，提
高机器设备使用寿命，减少对环境的污染。

当前，该技术正在不断地
得到改进和完善，相信在未来的发展中，将会有更多的应用和突破。

水射流技术水射流技术是一种利用超高压水流进行物理加工的技术。

水射流技术最早应用于矿山行业中煤层开采的隧道掘进作业中。

随着技术的不断发展和完善，水射流技术的应用领域日益扩大，已经广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、模具加工、电子产品等领域。

水射流技术的原理是利用高压泵将水加压至几十兆帕以上，通过喷嘴将高压水流射出，通过喷嘴内部设计的缩颈，使水流速度瞬间达到音速以上，产生高强度、高速度的水流。

在高速水流的冲击下，可以对材料表面进行切割、雕刻、打孔等加工。

与传统机械加工方法相比，水射流技术具有以下几点优势：1. 高精度加工：水射流加工可以精确到毫米甚至亚毫米的级别，可以实现精细的雕刻、切割和孔加工。

2. 高速加工：水射流加工速度快，效率高，可以大幅提高生产效率和减少加工时间。

3. 无热影响区：水射流加工过程中不产生热量，不会造成材料的变形、变色、硬化等现象，从而保证了材料的质量和性能。

4. 可加工性强：水射流技术可以对各种材料进行加工，包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、石材、皮革等。

5. 环保无污染：与传统机械切割相比，水射流加工无需使用添加剂，不会产生废气、废水或噪音污染，符合环保标准。

水射流技术的应用领域非常广泛，下面就介绍一下水射流技术在不同行业中的应用。

1. 汽车制造行业：水射流技术可以用于汽车内饰、外观零件、发动机零件、变速箱等部件的切割和加工。

例如，利用水射流技术可以加工气囊、座椅骨架、车门框架等各种形状复杂的零件。

2. 航空航天行业：水射流技术可以用于航空器、火箭发动机、飞行器底部防热罩、燃烧室等部件的切割和加工。

因为水射流技术能够高效加工高温合金、钛合金、碳纤维等材料，可以满足航空航天行业对材料强度、轻量化、耐腐蚀等性能的要求。

3. 船舶制造行业：水射流技术可以用于船体的切割和加工，特别是用于建造大型海洋平台、海上风力发电和海洋勘探设备等。

水射流技术可以高效地切割和加工各种大型和厚度较厚的钢板，提高了船体的生产效率和质量。

超高压水射流技术的研究与应用超高压水射流技术是一种先进的加工技术，它能够处理难加工材料、完成高精度、高效率的加工，具有广泛的应用前景。

本文将从超高压水射流技术的原理、特点、应用等方面进行介绍。

一、超高压水射流技术的原理超高压水射流技术是利用高压水流产生的高速冲击力来完成各种加工任务的加工技术。

通过增大水流的压力，加工效果会更好。

当水流的压力达到了3GPa以上时，水流的速度将达到1400m/s以上，可以形成极高的破坏力。

在超高压水射流技术中，水的高速喷射是由高压水泵产生的，水经过高压水泵后，进入加速器，经过喷嘴喷出，形成高速水流。

由于水流速度快，流经物体时，会形成强烈的冲击力和热效应，使物体表面微小的凹凸不平变得平整，并有利于去除表层的污物和氧化物等。

同时，由于水的密度大，水流特别适合加工高硬度、高粘度、高温度和高度脆性材料，使其能够在短时间内完成理想的加工效果。

二、超高压水射流技术的特点1、高效。

水流喷出后，能够产生高速冲击力和热效应，对于加工难度大、精度要求高的工件具有很大的优势，且加工效率高。

2、水环保。

超高压水射流加工没有废气、废水，所以不会造成环境污染。

水也是一种代替有毒的溶剂的新型绿色加工介质。

3、能够适应多种加工材料。

超高压水射流技术的加工材料种类很广泛，包括金属、非金属、高分子等，可以加工高碳钢、不锈钢、钛合金、陶瓷、玻璃等各种材料。

4、能够进行微细加工。

由于水流的尺寸可达数十个微米，因此可实现微型结构、微通道加工、微组件加工等，使得该技术在集成电路、生物医学等领域有着广阔的应用前景。

5、可进行复杂型面曲面加工。

超高压水射流加工不受限于形状、曲率等条件，可以完成各种复杂的曲面加工任务，满足更多的加工要求。

三、超高压水射流技术的应用领域超高压水射流技术的应用已经涉及到很多领域。

目前最常见的应用领域是金属加工。

其中主要包括金属表面清洗、打磨、喷砂、去污、加工和切割等，特别是在航空、汽车、机械和电子等工业领域，超高压水射流技术得到了广泛的应用，使工业生产更为高效。

高压水射流技术的应用及展望摘要：介绍高压水射流技术的工作原理及特点，阐述高压水射流技术在多个领域的具体应用。

关键词：高压水射流加工清洗应用中图分类号：tq050 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）007-040-021 引言高压水射流是最近几十年发展起来的一门新技术，如今它已渗透到多个领域，发挥着独特的作用。

射流是指工作介质从喷嘴中流动的现象，它是一种在工程中十分常见的流动形态。

人们通过提高射流的工作压力，从而可以得到高速流动的射流。

高压射流有很大的能量密度，当工作压力提高到1000mpa以上之后，高压水射流的能量束密度就和激光束相当。

目前，高压水射流在煤矿开采，加工制造以及清洗除垢等领域得到了比较广泛的应用。

2 高压水射流技术简介20世纪60年代，随着大量柱塞泵和增压器的出现，射流装置的工作压力得到了很大提高。

随着人们对射流认识的加深，为了充分发挥出高压水射流的潜力，从单纯的纯水射流开始又出现了添加剂射流，磨料射流，空化射流，脉冲射流以及调质射流。

添加剂射流在精密切割中比较常见，在消防水枪中也有应用，它是在纯水中加入微量特殊添加剂（高分子长键型聚合物），达到抑制射流的紊动强度，从而可以降低射流的流动损失，提高射流的品质。

磨料水射流是上世纪80年代发展起来的技术，在高压水射流中加入合适的磨料，射流的切割能力将大幅度提高，可以在不提高工作压力的前提下有效地切割钢筋混凝土以及钢板。

流体中添加的磨料将对射流的特性有很大的影响，常用的磨料有硅砂、金刚砂、铁渣、铁砂以及氧化铝等，磨料的颗粒大小以及硬度和密度等也都对射流品质有影响。

在工程实际中，常常根据不同的施工要求选择加入不同磨料的水射流。

空化射流是充分利用空化破坏威力的又一种射流技术。

在流体机械中，空蚀普遍存在，很过水力机械的叶片都会遭到空蚀破坏，这会造成巨大的经济损失。

空化射流通过诱发溶解在水中的空气产生气泡，通过适当调节射流参数，可以让空泡充分成长，当射流作用于工件表面时压力会突然增大，从而导致空泡溃灭，在局部产生破坏作用。

高压水射流在多领域的应用杨鹏宇（山东青岛，中国石油大学，石油工程学院，266580）摘要：作为一种高能束加工新技术, 高压水射流以其高效、节能、清洁、机动灵活的特点, 在各行各业中的应用越来越广泛。

本文就介绍了高压水射流在各种领域的应用。

关键词：高压水射流；多领域；应用；发展。

Application of high pressure water jetin many fieldsYang Pengyu(College of Petroleum Engineering ，China University of Petroleum , Qingdao City, Shandong Province, 266580) Abstract: as a kind of high energy beam machining technology, high pressure water jet has the characteristics of high efficiency, energy saving, clean, flexible, and it has been applied more and more widely in all walks of life. This paper introduces the application of high pressure water jet in various fields.Keywords: water jet; multi fields; application; development.引言水射流技术起源于采矿业, 上世纪30年代, 美国第一次使用水射流冲洗矿石中的泥土, 到了50年代初前苏联也开始利用水射流的冲击和输送作用进行采煤, 这是水射流技术发展的第一阶段, 即探索试验阶段;大概在70年代末, 高压水射流技术领域出现了一个引人注目的新动向, 即从单纯提高水射流压力转向研究如何提高和充分发挥水射流的潜力, 这就有了脉冲射流、高温射流、磨料射流和摆振射流。

摘要高压水射流是近20年来发展起来的新技术和新工艺。

已在世界几十个国家的许多工业部门获得广泛的应用，作为一种高能束加工新技术,高压水射流以其高效、节能、清洁、机动灵活的特点,在各行各业中的应用越来越广泛。

本文简要介绍了高压纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流的发展、特点及其在清洗、切割和其它方面的应用。

本文综述了该技术的基本原理，系统组成，在工业中的应用、国外最新发展动向，并对如何发展我国的水射流割技术，提出几点认识。

关键词高压水射流高效射流清洗切割ABSTRACTBeing a new type of technology for high energy density beam process, high pressure water jet has been applied to all kinds of industry for its high efficiency, clean, flexible and simple operating. This paper describes briefly the development, characteristic, and application for high pressure pure water jet, pulsed jet, cavitating jet and abrasive jet. This paper summarized the basic principle, system composition, in industrial application, the latest trends and abroad on how to develop China's water jet cutting technology, and puts forward some Suggestions about.Keyword High pressure water jet High efficiency water jet Cleaning Cutting目录引言 (4)第一章高压水射流技术的发展现状 (5)1．1 军用方面 (5)第二章高压水射流技术的应用 (10)2.1汽车工业的应用 (10)2.2石油工程中的应用 (10)2.3军事领域及消防中的应用 (11)2.4 在切割方面的应用 (11)2.5工业清洗方面的应用 (11)2.6其他方面的应用 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)引言高压水射流是最近几十年来得以迅速发展的一项行技术，作为清洗、切割、破碎工具，水射流具有其独特的优越性。

高压水射流无损凿毛技术在铁路箱梁施工中的应用一、高压水射流无损凿毛方法及优势1、高压水射流无损凿毛方法浇注加高平台混凝土前，根据标出范围内的梁顶面混凝土进行凿毛处理，以确保新旧混凝土连接紧密。

梁场率先采用专用凿毛工具（图1桥隧养护车FH-B2500）,进行凿毛施工。

经净化后的水,进入水高压发生装置（FH-B2500）,将水压提高到一定压力后,经过控制阀送到喷嘴（图2）,形成能量高度集中的高速射流束,即可对混凝土表面进行凿除。

凿毛深度0.3-0.5cm,以去除表面的浮浆露出石子为宜。

桥隧养护车性能介绍详见表1。

表1：桥隧养护车性能介绍设备型号FH-B2500（别名：超高压水射流车）规格性能压力：100-2500bar（1bar=0.1MPa）流量：50-1200L/H发动机油耗：12.5L/H柴油发动机功率/输出功率：133KW/122KW体积：3750x1980x2050mm3重量：1840Kg适用范围：常见（C10~C60）混凝土强度等级、以及高强混凝土均适用2、高压水射流无损凿毛的优势图1：桥隧养护车FH-B2500图2：高压喷嘴(1)切割过程自动控制，切割反力小由于高压水切割压力高,喷嘴直径小,能量高度集中,因此切割反力小,便于切割过程中的自动控制.(2)被切割件的温度低，不会改变切割材料的性能高压水射流冲击到切割件表面时,会在滞止点(射流中心线与被切割平面的交点)及其附近产生很高的局部传热率,使得被切割件的温度升高很小，切口中(包括切割面)的温度低于100°C。

因此，在高压水射流切割过程中不会产生热变形和热影响区,不会改变被切割材料的性能。

(3)切割宽度小高压水射流切割口宽度较小,因此可以提高被切割材料的利用率。

(4)非接触式切割，对刀具无磨损由于高压水射流切割为非接触式切割,因此被切割材料对切割刀具无磨损。

(5)采用桥隧养护车FH-B2500无损凿毛，结构合理,操作简便，稳定可靠，工效在20平米/小时以上,比传统凿毛工艺效率约提高35倍此外，与传统工艺相比，无损凿毛技术安全性高。