1． 高壓水射流切割缺陷及防止

（1）切割質(zhì)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(zhì)量，其所能達(dá)到的質(zhì)量水平見表1。

表1 高壓水射流切割的質(zhì)量水平
操作不當(dāng)或設(shè)備出現(xiàn)故障會(huì)影響到切割質(zhì)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(duì)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(dāng)	調(diào)整噴嘴組合
	磨料供給量過(guò)大	檢查并減小磨料供給量
切割面傾斜角大	切割速度過(guò)快	減小切割速度
	噴嘴高度偏大	減小噴嘴高度
	噴嘴一側(cè)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(guò)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(cè)磨損	更換新噴嘴
	工件振動(dòng)	改進(jìn)支撐工件的方式
產(chǎn)生缺口	水壓力波動(dòng)大	對(duì)水壓力泵進(jìn)行調(diào)整
	割槍驅(qū)動(dòng)裝置不良	對(duì)割槍驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行修理
	磨料的流動(dòng)性不良	消除磨料流的脈動(dòng)
	工件固定不良	改進(jìn)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(cè)割斜面傾斜角異常大	噴嘴一側(cè)磨損	更換新噴嘴
	水噴嘴與磨料噴嘴不同心	調(diào)整使之同心
	割頭傾斜	把割頭調(diào)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(duì)切割質(zhì)量?jī)?yōu)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(jìn)措施。

采用高壓水射流進(jìn)行切割時(shí)，只要噴嘴及其他切割參數(shù)選用適當(dāng)，并對(duì)切割裝置進(jìn)行正確和及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，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(guò)程中有時(shí)會(huì)遇到一些故障，影響切割的正常進(jìn)行及加工質(zhì)量。表4列出操作時(shí)常見的故障、原因及排除措施。

表4 高壓水射流切割操作時(shí)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(wú)透明區(qū)	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(kuò)散	磨料供給量過(guò)多	減少磨料供給量
		噴嘴組合不恰當(dāng)	使噴嘴組合最佳
	磨料不流動(dòng)	磨料供給量過(guò)多	減少磨料供給量
		磨料供給系統(tǒng)水濕	干燥供給管等
	磨料供給發(fā)生脈動(dòng)	磨料供給量過(guò)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(guò)長(zhǎng)	縮短管子
	水射流與軸線不對(duì)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(shí)水逆流	噴嘴高度小	適當(dāng)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(shè)備維護(hù)

設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)順利進(jìn)行日常的切割作業(yè)、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率及加工質(zhì)量都有很大的作用，同時(shí)也是保證操作人員安全所必需的。

（1）切割設(shè)備的檢修項(xiàng)目

高壓水射流切割設(shè)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(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的檢修，主要項(xiàng)目有：

① 高壓水泵動(dòng)作的聲音是否正常；
② 高壓水泵、蓄壓器及高壓水管路有無(wú)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(shí)測(cè)量）；
④ 有無(wú)漏油現(xiàn)象；
⑤ 噴嘴部位有無(wú)漏水（包括噴射孔有無(wú)漏水現(xiàn)象）；
⑥ 高壓水射流形態(tài)和聲音。

2) 季度檢修

每三個(gè)月應(yīng)對(duì)切割設(shè)備作一次檢修，主要項(xiàng)目有：

① 清洗和更換各種過(guò)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(fā)生松弛或鼓起；
④ 檢查高壓水噴嘴有無(wú)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(xiàng)目也較多，主要項(xiàng)目有：

① 油箱內(nèi)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(tài)；
⑥ 高壓水發(fā)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(nèi)面的損傷狀況。

在對(duì)切割設(shè)備進(jìn)行維護(hù)及檢修之前，維修人員應(yīng)詳細(xì)閱讀并參照設(shè)備生產(chǎn)廠使用說(shuō)明書中的維護(hù)保護(hù)內(nèi)容。另外，特別是在進(jìn)行年度檢修時(shí)需將設(shè)備拆解，應(yīng)由具有專門知識(shí)和技能的人員進(jìn)行，最好請(qǐng)?jiān)O(shè)備生產(chǎn)廠派員協(xié)助或委托給設(shè)備生產(chǎn)廠進(jìn)行檢修。

（2）中常見的設(shè)備異常情況及排除措施

表5列舉了水射流設(shè)備檢修中經(jīng)常出現(xiàn)的設(shè)備異?，F(xiàn)象、原因及排除措施。

表5水射流設(shè)備常見異常現(xiàn)象、原因及排除措施

異?，F(xiàn)象	原因	措施
高壓水泵聲音異常	忘了打開給水閥	把水進(jìn)口全打開
	各部分緊固螺栓變松	擰緊螺栓
活塞轉(zhuǎn)換聲不規(guī)則	高壓水單向閥動(dòng)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(dòng)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(guò)大	換上孔徑合適的噴嘴
	高壓水單向閥動(dòng)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(dòng)作不良	整修閥座或者更換零件
射流形狀不對(duì)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(shí)還應(yīng)注意：

① 當(dāng)需要擰緊漏水處的接頭以排除漏水故障時(shí)，應(yīng)注意擰緊的力矩不得超過(guò)規(guī)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(shí)和特殊技能，一般人員不可隨便拆解，以免發(fā)生事故。

3． 高壓水射流切割的操作安全

高壓水射流切割時(shí)的主要安全技術(shù)問(wèn)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(duì)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(jìn)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(dá)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(huì)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(qū)的周圍應(yīng)設(shè)置隔離屏，以防止加工過(guò)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(shí)，必須把高壓水的壓力釋放到安全程度，否則不可進(jìn)行操作，以免發(fā)生事故；
③ 操作人員至少要戴防護(hù)鏡，最好戴防護(hù)面罩。

（2）噪聲及其防止

高壓水射流加工時(shí)，水射流的流速可達(dá)100～600m/s，在空氣中噴出會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。表6列出采用純水型高壓水射流切割時(shí)對(duì)水射流噪聲的實(shí)測(cè)結(jié)果。

表6 切割用純水射流噪聲的測(cè)定結(jié)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