摘要： 本文通过对高压水射流技术的简述及对其基本应用的简要介绍，阐述了这种新型技术的原理及在加工和生活中的用处，说明了新型技术正在改变着人们的生活生产，总结出由科学技术的发展人类的工业技术水平也随之迅猛发展，只有更好地学习和掌握新型科学技术，才能更好地为社会进步做出贡献。
Abstract： Through brief description of high pressure water jet technology and its basic application， this article expounds the principle and application in processing and life. It shows that new technology is changing people"s life and production. It concluded that people"s industrial technology level is developing rapidly along with the development of science and technology. Only by studying and mastering the new science and technology， can we contribute to social progress better.
关键词： 高压水射流；切割；清洗
Key words： high pressure water jet；cutting；cleaning
中图分类号：TG664 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）18-0057-02
0 引言
高压水射流作为一项新技术，在最近几十年得到迅速发展，主要用于清洗、切割和破碎，水射流具有独特的优越性。近年来，随着高压水射流装备朝着大型化、智能化、专用化方向迅速发展，该技术逐步向各领域渗透：从清洗一般的机械零件、建筑物到管道、管束、容器等工业清洗，从机场跑道除胶到船舶除锈，从金属、非金属板材切割到曲面仿形切割等都涉及到高压水射流技术。
1 水射流加工技术的概述
1.1 高压水射流的概念 所谓高压水射流，就是通过高压泵将普通自来水进行加压，使其达到数百甚至数千大气压，然后通过孔径只有1-2毫米的特殊喷嘴，以200-500米/秒极高的速度喷出一股高能量的水流，该水流具有强大的打击能量，能够对钢板进行切割、铸件清砂等，同时能够除去管子内壁的各种堵塞物。
1.2 高压水射流的优点 采用高压水射流技术具有成本低、质量好、速度快、无环境污染、无金属腐蚀、应用面广等优点。在可持续发展占社会发展主导地位的今天，具有很大的优势。
2 高压水射流工艺
2.1 高压水射流切割技术的工艺特点 ①在切割过程中，由于高压水射流切割属于冷切割，进而产生较少的热量，并且产生的热量能够被水流带走，在工件切口附近，不会造成材料氧化、金相组织发生变化等，进而不会造成工件变形。②高压水射流切割属于点切割，在切割过程中，作用到工件上的力非常小，不会对工件产生额外的应力，造成工件变形，对于表面完整性要求较高的零部件，以及补充加工来说，该技术有着特殊的意义。③高压水射流不会产生粉尘，在切割过程中，随着水流切割碎屑进入收集器而排除，该技术对石棉制品、玻璃钢制品等材料进行切割时具有重要的作用。④由于高压水射流使用很小孔径的喷嘴进行切割，使得切割产生的切口间隙比较窄，进一步提高了材料的利用率。⑤采用计算机或机器人控制的数控切割装置对高压水射流切割设备进行处理，在一定程度上实现了多轴联动。
2.2 高压水射流清洗技术工艺特点 ①可以方便地调节水射流的压力和流量，对清洗物的基体不会造成损伤。②二次污染不会出现在高压水射流清洗过程中，清洗过后，如果没有特殊要求，不需进行相应的清洁处理。③对形状、结构比较复杂的物件进行清洗时，清洗工作不受空间狭窄、环境恶劣的影响和制约。④通过高压水射流进行清洗，具有速度快，清洗彻底的优点。例如：下水管道清通率、清净率高达100%和90%；热交换器的清净率超过95%；锅炉除垢率超过95%。⑤清洗成本只有化学清洗费用的1/3，在清洗过程中，高压水射流的水流比较细，进行连续喷射时，耗水量为1.8～4.5m3/h，功率为35～90kW，节能效果非常理想。⑥高压水射流清洗应用范围广。不管是管道和容器内腔，还是设备表面，只要水射流能够直接射到的部位，都可以使污染物迅速脱离粘结的母体。⑦高压水射流清洗与化学清洗相比，不会产生有害物质，同时不会对环境构成污染，作业区的空气粉尘通过水射流物化后还能够进一步降低浓度，对环境起到保护的作用。
2.3 高压水射流技术研究现状 人们在很早的时间就开始利用很高压力的水进行材料的加工和切割。1870年前后，美国在加利福尼亚的金矿中用增压后的水流开采矿石，俄国人也曾用水采煤。1971年第一台商用水切割试验机在杰克逊的阿尔顿纸品公司投入应用，用于切割层压纸管，其厚度达到12.7mln（0.sin），并且可以在纸管上切出各种形状。目前许多国外的公司用高压水切割各种材料，甚至用于军舰制造。
高压水除用于切割之外，还可用于除锈、清洗，以及建筑与道路施工等方面，涉及到造船、航空、汽车、机械制造、轻工、城建等许多行业。新型射流的应用和研究得到很快的发展，在落煤、破岩、船舶除锈、喷射钻井、机场除胶和除漆等得到极为迅速的推广。
2.4 高压水射流技术未来的发展趋势 ①低价格。高压水射流清洗自上世纪八十年代引进以来在中国已有二十余年的发展。在技术引进之处，高压水射流以明显的技术和成本优势占有了市场，并取得了巨大的经济效益。然而，二十余年的发展过程中，随着技术的成熟与人们对这个领域的逐步了解，各种各样的高压水清洗公司纷纷建立，市场竞争越来越激烈。但是整体来看，目前的竞争主要体现在价格战的低端竞争上，在保证利润的情况下就要压缩成本就成了必然之选。②高技术。现有的高压水清洗企业良莠不齐，许多厂家只是代理国外的清洗设备直接卖给需要的化工企业或者其他清洗目标企业，结果往往由于设备与被清洗机械部匹配导致无法清洗或者清洗不达标。这就提醒国内的高压水清洗行业要提高自身的研发能力来面对国内各种各样不同的清洗状况制定不同的清洗方案。同时，由于竞争的存在，清洗目标企业对清洗的质量也越来越关心，而且，清洗目标企业在清洗期间往往要停用目标设备，所以清洗的时间也是他们非常关心的，而技术的提高往往有利于这两方面问题的解决，于是能更好的提高市场占有率。③宽领域。高压水射流清洗一开始就只出现在工业清洗的领域，由于其对环境无污染而且介质是水方便获得，在工业清洗领域迅速的拓展，从化工、煤炭到电力以及除锈、喷涂预处理。高压水射流技术的广泛适用性还应该在民用清洗领域继续拓展，比如高层的建筑楼外清洗以及广场地面黏着物。④严规范。国外的清洗施工都有严格的规程控制清洗操作，而国内由于市场规范还不严格，往往不注重这方面的监管。而高压水是具有高能量的水流，一旦直接接触人体，极容易发生危险。而且由于清洗的目标设备往往比较大，存在高处作业的可能，如果是石化企业中的清洗项目则存在燃爆的隐患。与经济发展相比，人身安全是要放在首位考虑的，相信国家有关方面会进一步加大清洗行业的安全工作，而相关的企业也要做好这方面的工作，让工人，目标企业都放心。⑤寻求多方面技术合作。高压水射流只是一个单一的技术手段，也有其自身的局限性，比如无法清洗复杂管路、易燃易爆品清洗流程过于复杂。从长远来讲，由于以后清洗环境的多变，以及新的清洗难题的产生，各种技术必然要有一个组合使用的趋势，才能努力使所有问题都有恰当的解决方案。
3 总结
高压水射流与激光束、电子束和等离子束统称为高能束加工技术，其中高压水射流足唯一的冷切割加工技术。高压水射流不仅可以切割各类金属、非金属、塑性或脆性硬材料，而且工艺简单，工件材料的物理、机械性能不会破坏。在各种新材料与复合材料相继涌现的当今时代，高压水射流的冷切割性能是无与伦比的。
参考文献：
[1]薛胜雄.高压水射流技术工程[M].合肥工业大学出版社，2006.
[2]丁圣银.水射流现状研究机发展趋势[D].江苏大学，2006.
[3]李强.超高压磨料水射流切割喷嘴的结构研究[D].兰州理工大学，2011.
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