“水滴穿石”反映了水本身在人們眼中的潛在力量。然而，作為壹項獨立而完整的加工技術，高壓水射流和磨料水射流是近30年才產生的。利用高壓水為人們的生產服務始於20世紀70年代，當時它被用來開采金礦和剝樹皮。直到二戰，雷達艙在飛機運行過程中被雨水侵蝕。直到20世紀50年代，高壓水射流切割的可能性才起源於蘇聯，而第壹個切割技術專利卻產生於美國，即1968由美國密蘇裏大學林學教授諾曼·弗朗茨博士獲得。近十年來，水射流(wj，awj)切割技術和設備取得了很大的進步，其應用涵蓋了工業生產和人民生活的方方面面。很多大學、公司、工廠都在競相研發，新的思想、理論、技術不斷湧現，形成了壹股趕超的勢頭。目前，3000多套水射流切割設備已在幾十個國家的幾十個行業得到應用，特別是在航空航天、船舶、軍工、核能等高科技、高精尖、高難度技術領域。可切割500多種材料，其設備年增長率超過20%。
2.高壓水射流加工系統的組成及增壓原理。
高壓水射流的基本原理是:利用液體增壓的原理，通過特定的裝置(增壓口或高壓泵)將動力源(電機)的機械能轉化為壓力能，壓力能很大的水通過小孔噴嘴(另壹種能量轉換裝置)，再將壓力能轉化為動能，從而形成高速射流(wj)。所以常被稱為高速水射流。
如圖1所示，高壓水射流系統主要由增壓系統、供水系統、增壓恒壓系統、噴嘴管路系統、數控工作臺系統、水收集系統和水循環處理系統組成。油壓系統中的低壓油(10 ~ 30 MPa)推動大活塞來回運動，其方向由換向閥自動控制。供水系統首先對水進行凈化，並添加防銹添加劑等。，然後低壓水被供水泵抽出，從單向閥進入高壓缸。增壓恒壓系統由增壓器和蓄能器組成。增壓器獲得高壓的原理如圖2所示，即利用大活塞和小活塞的面積差來實現。理論上，大P油=小P水，P水=大/小P油。增壓比是大活塞與小活塞的面積之比，通常為10: 1 ~ 25。因為水的壓縮比在400mpa時達到12%，所以活塞桿要過了全行程的八分之壹才會輸出高壓水。當活塞到達行程末端時，換向閥自動改變油路方向(如圖中虛線箭頭所示)，從而推動大活塞向相反方向行進，此時另壹端輸出高壓水。如果這種高壓水被直接送到噴嘴，來自噴嘴的噴射壓力將是脈動的(圖3中的虛線)，並且這將周期性地振蕩管道系統。為了獲得穩定的高壓水射流，往往在增壓器與噴嘴回路之間安裝儲能(恒壓)裝置，以消除水壓脈動，達到恒壓的目的，脈動往往可以控制在5%以內(圖3實線)。
切割和切割機構
高速射流本身具有很高的剛性，與目標碰撞時產生極高的沖擊動壓(p=ρvc)和渦流的形成。從微觀上看，相對於平均射流速度，存在超高速區和低速區(有時為負值)，所以高壓水射流雖然表面上是圓柱模型，但內部實際上存在高、低剛度的部分，高剛度部分產生的沖擊動壓減少了傳播時間，增加了沖擊強度。宏觀上起快楔作用，而低剛性部分相對於高剛性部分形成柔性空間，起到吸屑排屑的作用。這兩者的結合似乎只是讓它在切割材料時像壹把軸向“鋸刀”壹樣工作。
高速水射流對材料的破壞過程是壹個動態斷裂過程，脆性材料(如巖石)主要是裂紋破壞和擴散。對於塑性材料，它符合最大拉應力瞬時斷裂準則，即材料中某壹點的法向拉應力壹旦達到或超過某壹臨界值σy，該點就會斷裂。根據彈塑性力學，動態斷裂強度比靜態斷裂強度高壹個數量級左右，主要是因為動態應力作用時間短，材料中的裂紋來不及發展，所以這種動態斷裂不僅與應力有關，還與拉應力作用時間有關。
4.高壓水射流切割的應用範圍
高壓水射流切割是利用高動能的高速射流進行切割(有時稱為高速水射流加工)，與激光、離子束、電子束壹樣屬於高能束加工的範疇。高壓水射流切割作為壹項高新技術，從某種意義上說是切割領域的壹次革命，具有非常廣闊的應用前景。隨著技術的成熟和壹些局限性的克服，它是其他切割技術的完美補充。目前其用途和優勢主要體現在難加工材料上，如陶瓷、硬質合金、高速鋼、模具鋼、淬火鋼、白口鑄鐵、鎢鉬鈷合金、耐熱合金、鈦合金、耐腐蝕合金、復合材料(frm、frp等。)、煆燒陶瓷、高速鋼(hrc30以下)、不銹鋼、高錳鋼、模具鋼和馬氏體鋼(HRC & 30)、高矽鑄鐵、可鍛鑄鐵等壹般工程材料，高壓水射流除了切割外，還可以通過稍微降低壓力或增加靶距和流量進行清洗、破碎、表面粗糙化和強化處理。在美國，幾乎所有的汽車和飛機制造商都有應用。目前已成功應用於以下行業:汽車制造與修理、航空航天、機械加工、國防、軍工、兵器、電子電力、石油、礦業、輕工、建材、核工業、化工、造船、食品、醫療、林業、農業、市政工程等。
2.激光切割是用高功率密度的激光束掃描材料表面，在極短的時間內將材料加熱到幾千到幾萬攝氏度，使材料熔化或汽化，然後用高壓氣體將熔化或汽化的材料吹離狹縫，達到切割材料的目的。