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地球上的任何物体都可以被水刀切开[加油]，钻石、钢轨、炸弹、铁墩、防弹玻璃在水刀面前就是一块豆腐。[鼓掌]世界上最锋利的“刀”就是水刀，用高压泵把密封的水加压，通过蓝宝石、金刚石做成的喷口喷出，水压高达400MPa，可以切割任何材料，尤其是易燃易爆的危险物品。 水刀也叫水切割，也就是高压水射流切割技术，通过对水加压后以水为刀，切割物体的技术。最早用于航天工业，后来在高压水中加入石榴砂、金刚砂等磨料辅助切割，提高了切割速度和厚度，切口快、切口平整、无尘埃、无热变形、无污染、减少了材料浪费。 水刀的水压非常高，通常以100MPa为界限，100MPa以下为低压型，100MPa以上为高压型，200MPa以上为超高压型，目前最高的切割压力可达到600MPa,一般商业水刀设备压力在200MPa -420MPa左右,流速能达到1000米/秒，就连自然界最坚硬的金刚石也能切割。 图2是正在切割一枚航空炸弹，这是二战时期遗留下来的没有爆炸的航空炸弹，里面有500公斤TNT高能炸药，如果发生爆炸会发生严重的灾难，于是在现场用水刀切开了钢制壳体、TNT炸药层、内部引爆管，因为水流把高温带走，所以切割过程不会造成爆炸，同理一些手雷、地雷、炸弹等也能用水刀处理。 上世纪40年代，美国人发明了水刀但是压力不大，苏联人把压力增大到了200MPa，能切割的物体就多了，后来在高压水流中增加金刚砂、石英砂等磨料，这样水刀的几乎可以切割任何坚硬的物体。目前已经有了三轴，四轴，五轴机器人水刀切割。 后来人们发现当水压超过一定数值时，就算是纯水也会把某些敏感性化学品引爆，这样非常危险，尤其是含沙水切割，里面有磨料沙，沙子巨大的冲击力和切割物碰撞，就会引爆一些特殊化学品。经过多次实验发现，这个阈值就是237.6MPa左右，所以水压太高时，不能用于危险作业。 因为水的压力极高，所以水刀的喷嘴必须用硬质合金、蓝宝石、金刚石等材料，喷口直径为0.05毫米，要求喷口的内壁光滑平整，最大能承受1700兆帕的压力，水里除了加沙还可以加入长链聚合物，如聚乙烯氧化物，这样高压水的黏度增高，喷出的水犹如一条“细线”。 水刀切割时产生的热量会马上被高速水流带走，不会产生有害物质，材料还是冰凉的，不会产生热效应，还可实现任意曲线的切割加工。所以在一些危险的领域，比如污水沉降罐罐顶完成开孔作业、化工高危行业的罐体类管道切割、煤矿高浓度瓦斯情况下的切割、地雷炸弹的切割。 400MPa的高压如何产生的呢？靠的就是增压泵给水加压，图6从油泵出来的低压油，推动柱塞式液压缸往复运动将水增压。然后水泵把低压水打出后，进入增压器把水压升高，因为增压泵连续不断地产生高压，所以会造成喷出的水流不稳，于是这些高压水存入一个储能罐中，然后在喷出稳定的高压水。 金刚砂等细小颗粒不能直接放进水管中，因为这样会造成严重的磨损，如图5是在喷嘴处添加，蓝宝石和红宝石喷嘴非常坚硬，是镶嵌在特种金属材料中的，根据电脑指令在切割物上移动，宝石喷嘴形成3倍音速的射流，精确的完成切割作业。#人人能科普，处处有新知##我在头条搞创作##头号周刊##话题大发明家#            |
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