1． 高壓水射流切割缺陷及防止

（1）切割質量不良的原因及措施

在正常切割情況下，高壓水射流切割具有良好的切割質量，其所能達到的質量水平見表1。

表1 高壓水射流切割的質量水平
操作不當或設備出現故障會影響到切割質量，常見的高壓水射流切割缺陷主要有：

① 切割面上緣塌肩（即呈圓角）；
② 切割面傾斜；
③ 切口寬度大；
④ 切口呈不對稱形狀；
⑤ 切割面粗糙；
⑥ 缺口。

表2列出高壓水射流切割缺陷及其原因和消除措施。

表2 高壓水射流切割缺陷及其原因和消除措施

切割缺陷	原因	措施
切口上緣呈圓角	噴嘴高度偏大	減小噴嘴高度
	噴嘴磨損	更換新噴嘴
	噴嘴組合不當	調整噴嘴組合
	磨料供給量過大	檢查并減小磨料供給量
切割面傾斜角大	切割速度過快	減小切割速度
	噴嘴高度偏大	減小噴嘴高度
	噴嘴一側磨損	更換新噴嘴
	水壓力低	檢查并提高水壓力
	磨料供給量小	檢查并增大磨料供給量
切割面粗糙	切割速度過快	減小切割速度
	水壓力低	檢查并提高水壓力
	磨料供給量小	檢查并增大磨料供給量
	噴嘴一側磨損	更換新噴嘴
	工件振動	改進支撐工件的方式
產生缺口	水壓力波動大	對水壓力泵進行調整
	割槍驅動裝置不良	對割槍驅動裝置進行修理
	磨料的流動性不良	消除磨料流的脈動
	工件固定不良	改進支撐工件的方式
切口寬度大	噴嘴孔徑偏大	減小噴嘴孔徑
	噴嘴磨損或損壞	更換新噴嘴
切口割斜或單側割斜面傾斜角異常大	噴嘴一側磨損	更換新噴嘴
	水噴嘴與磨料噴嘴不同心	調整使之同心
	割頭傾斜	把割頭調整到垂直位置

表2可見，噴嘴是否良好，尤其是噴嘴的圓度對切割質量優劣有很大的影響。表3列出噴嘴和磨料噴嘴是否良好的判別、原因及改進措施。

采用高壓水射流進行切割時，只要噴嘴及其他切割參數選用適當，并對切割裝置進行正確和及時的維護保養，上述切割缺陷都是可以消除的。

（2）常見故障及排除措施

高壓水射流切割過程中有時會遇到一些故障，影響切割的正常進行及加工質量。表4列出操作時常見的故障、原因及排除措施。

表4 高壓水射流切割操作時常見的故障、原因及排除措施

故障

原因	措施
純水型	水射流無透明區	噴嘴為異物堵塞	清洗噴嘴
		噴嘴磨損	更換噴嘴
加磨料型	水射流擴散	磨料供給量過多	減少磨料供給量
		噴嘴組合不恰當	使噴嘴組合最佳
	磨料不流動	磨料供給量過多	減少磨料供給量
		磨料供給系統水濕	干燥供給管等
	磨料供給發生脈動	磨料供給量過多	減少磨料供給量
		磨料堵塞在混合室	清洗混合室
		磨料輸送管過長	縮短管子
	水射流與軸線不對稱	水噴嘴不良	更換水噴嘴
		磨料噴嘴不良	更換磨料噴嘴
	打孔時水逆流	噴嘴高度小	適當增大噴嘴高度
兼用型	噴嘴端部漏水	噴嘴密封部不良	更換密封墊等
		啟閉閥不良	維修啟閉閥

2． 高壓水射流切割設備維護

設備的維護保養對順利進行日常的切割作業、提高設備運轉率及加工質量都有很大的作用，同時也是保證操作人員安全所必需的。

（1）切割設備的檢修項目

高壓水射流切割設備的檢修通常分為日常檢修、季度檢修及年度檢修三種類型。

1) 日常檢修

日常檢修指在切割操作開始之前對設備進行必要的檢修，主要項目有：

① 高壓水泵動作的聲音是否正常；
② 高壓水泵、蓄壓器及高壓水管路有無漏水（包括高壓管有否劣化和破損）；
③ 油量和油溫（在增壓器工作時測量）；
④ 有無漏油現象；
⑤ 噴嘴部位有無漏水（包括噴射孔有無漏水現象）；
⑥ 高壓水射流形態和聲音。

2) 季度檢修

每三個月應對切割設備作一次檢修，主要項目有：

① 清洗和更換各種過濾器；
② 檢查工作油的污染度和特性值是否良好，如不正常，則更換新油；
③ 檢查軟管有否發生松弛或鼓起；
④ 檢查高壓水噴嘴有無附著物或損傷，并作檢修或更換。

3) 年度檢修

年度檢修的范圍較大，項目也較多，主要項目有：

① 油箱內表面的銹蝕狀況；
② 工作油的劣化程度；
③ 更換通氣元件；
④ 油冷卻器的污染狀況；
⑤ 單向閥閥心與閥座的接觸面的狀態；
⑥ 高壓水發生器的活塞漏油狀況；
⑦ 活塞桿的磨損和損傷狀況；
⑧ 高壓缸內面的損傷狀況。

在對切割設備進行維護及檢修之前，維修人員應詳細閱讀并參照設備生產廠使用說明書中的維護保護內容。另外，特別是在進行年度檢修時需將設備拆解，應由具有專門知識和技能的人員進行，最好請設備生產廠派員協助或委托給設備生產廠進行檢修。

（2）中常見的設備異常情況及排除措施

表5列舉了水射流設備檢修中經常出現的設備異常現象、原因及排除措施。

表5水射流設備常見異常現象、原因及排除措施

異常現象	原因	措施
高壓水泵聲音異常	忘了打開給水閥	把水進口全打開
	各部分緊固螺栓變松	擰緊螺栓
活塞轉換聲不規則	高壓水單向閥動作不正常	整修閥座或者更換零部件
	增壓器密封損傷	更換密封
增壓器溫度升高	高壓水單向閥動作不正常	整修閥座或者更換零部件
蓄壓器處漏水	增壓器密封損傷	更換密封
高壓水管路處漏水	高壓水管接頭變松	重新擰緊，若重新擰緊后仍漏水，修整支座面
	高壓水密封損傷	更換密封
油壓管路處漏油	接頭變松	重新擰緊
	密封損傷	更換密封
工作油溫度升高	未向油冷卻器供水	通水
	冷卻器效率降低	拆解清洗
高壓水壓力升高不上去	射流噴嘴孔徑過大	換上孔徑合適的噴嘴
	高壓水單向閥動作不正常	整修閥座或者更換零部件
噴嘴前端漏水	啟閉閥動作不良	整修閥座或者更換零件
射流形狀不對稱	噴嘴孔粘有雜物	清洗噴嘴
	噴嘴損壞	更換噴嘴
切割性能低下	噴嘴孔粘有雜物	清洗噴嘴
	噴嘴損壞	更換噴嘴
	高壓水壓力低	檢查高壓水泵
	高壓水排出壓力低	更換高壓水濾器

檢修時還應注意：

① 當需要擰緊漏水處的接頭以排除漏水故障時，應注意擰緊的力矩不得超過規定值；
② 高壓水射流切割裝置的拆解及修理需具備專門知識和特殊技能，一般人員不可隨便拆解，以免發生事故。

3． 高壓水射流切割的操作安全

高壓水射流切割時的主要安全技術問題是防止高壓水射流及其飛濺水珠的沖擊、噪聲及觸電等。

（1）高壓水射流對人體的危害及防止

高壓水射流具有很大的沖擊力，直接噴射到人體上將造成很大的傷害。即使是采用水射流進行沖洗或剝離加工，壓力為25MPa左右的水射流也能貫穿人體；而切割加工所用的水壓力高達196～294MPa，這種高壓水射流很容易切斷人骨。另外，如果反沖飛散出的水珠射入人眼，也會使眼睛受到損傷。因此，必須防止高壓水射噴射到人體上，可以采取以下安全措施：

① 在高壓水射流切割區的周圍應設置隔離屏，以防止加工過程中人體遭受噴出的水射流及飛散的水珠沖擊作用；
② 檢查或更換切割噴嘴時，必須把高壓水的壓力釋放到安全程度，否則不可進行操作，以免發生事故；
③ 操作人員至少要戴防護鏡，最好戴防護面罩。

（2）噪聲及其防止

高壓水射流加工時，水射流的流速可達100～600m/s，在空氣中噴出會產生很大的噪聲。表6列出采用純水型高壓水射流切割時對水射流噪聲的實測結果。

表6 切割用純水射流噪聲的測定結果

水噴嘴孔徑/mm	水壓力/MPa	噪聲/dB
		左右方向	后方
0.2	196	98	91
	294	101	97
0.3	196	100	97
	294	106	103