密切跟踪国际水刀除锈的先进水平，自上世纪90年代初期进行水射流除锈工艺与设备的研究，历经磨料射流、纯水射流和爬壁机器人除锈过程，磨料射流的确可以大幅度地降低设备投资，但由于其干燥磨料、连续均匀供料和大量地耗料等各种苛刻要求，先进的纯水射流技术就有了生存的空间。

    板材尺寸规格：厚度不超过8mm的板材，宽度为1100 - 2000mm．每50mm为一档。个带有2个喷嘴的二维旋转喷头，供给8根型材同步作业，喷头数量和喷嘴直径均可调整，喷嘴呈一定角度安装，便于射流能顾及型材的各面。对于不同种类的型材，可以在作业前一次性手动调整喷头的位置、数量及喷嘴的角度。

    对给定的不同型材，在除锈前应调节喷头数量和安装位置，但由于旋转射流触及型材各面的程度和靶距各不相同，因此除锈不很均匀的缺陷将会存在。

    以敞顶箱体为典型箱体制订除锈方案。尺寸：14m×2.8m×3m，表面积约为300㎡，泵站选型为4台I型泵，既可分开又可合并作业。执行机构为机械臂人工操作300mm的旋转平面清洗器，机械臂可以3600旋转和上、下倾斜，同时可以升降1～1.5m，实现全方位的除锈作业。

    设计方案一：将两箱体并列，1台泵负责两箱体相邻的两侧面外部除锈作业；2台泵分别负责两箱体另外两侧面的外部和两箱体的4个端面除锈；第4台泵负责两箱体的内表面除锈，由于车间内绗车使用方便，并且机械臂易于吊装，内表面除锈采用绗车依次吊装机械臂至箱内进行除锈作业。最后，将4台泵中的2台连接到底部除锈盘车上同步对两箱体底盘除锈作业，除锈底盘车在箱体底下的轨道上移动，带动4只旋转喷头往复作业，其前后、上下位移由人工操作。每只旋转喷头的直径为700mm，4只旋转喷头采用连杆机构安装，其射流宽幅可在1400 - 2800mm之间变化，能够最大限度地满足底盘除锈覆盖面积的要求。

    设计方案二：将两箱体串列，2台泵分别负责左、右外侧，另外2台泵负责箱内侧和两端面，对两端面作业时，机械臂停在箱体上，将臂伸出作业。

    上述同步作业方式，全面除锈2个箱体，可控制在90min以内甚至更短时间。依靠机械臂使射流尽可能接近作业面，人工手持作业，可以根据作业面的形状掌握靶距；平面清洗器也可根据需要换成二维旋转喷头。

    前苏联设计的匈牙利PAKS核电站压水堆水池内有一个铸铁制的膨胀节，与堆芯直接接触以补偿温差。该环外涂一层坚固的耐热涂层，涂层面积达16㎡，可以吸收堆芯散发出的大部分辐射，从而减小保养维护中操作者所受的辐射剂量。为了减小操作者维护时的辐射剂量，需用超高压水射流去除该涂层，以便重新镀镍。在实际操作前，首先在类似的条件下对焊接式样和膨胀节模型做了模拟实验，以展示水射流技术工艺的有效性和包括废物收集在内的工装设备的可靠性。

    作业采用的超高压射流系统包括200MPa压力的泵，可伸入密闭狭小环境内工作的手持式带旋转喷头的喷杆和可进入膨胀节底部的特制小车。由于操作中不必把环境中的所有悬浮微粒都收集处理，只需收集剥除的涂层，因此系统中没有采用复杂的全真空收集器，而只采用了一个简单的真空系统来收集反应堆水池底部的废涂层，经过滤后集中处理。该工作须戴着呼吸器在相当狭窄闷热的环境下进行，因此采用轮班作业，每班作业20-30min，全部射流作业时间为5h，24h内去除了98%的涂层，满足了技术要求。

    热喷涂涂层中，电弧喷涂涂层通常比等离子喷涂涂层具有较高的附着强度，电弧喷涂95/5的Ni/AI涂层广泛用于修复飞机发动机部件。通过对水射流作用机理的了解和合理地设定工艺参数，应用超高压水射流可在发动机大修期间有效地去除这种涂层。文献报道在JT8D发动机的修理中即采用了超高压水射流系统清除热喷涂涂层。系统的主要组成为375MPa额定压力的增压器，可调速的旋转清洗头，机器人控制器等。

    作业前为了评估单个旋转喷头去除涂层的效果，准备了一些喷涂了不同厚度涂层(0. 18-1. 8mm)的试样，涂层材料为95/5的Ni/AI。作业压力为345MPa;靶距为38mm，喷头旋转速度为400r/min，用一个0. 35mm直径的喷嘴一次扫过涂层表面。在给定的进给速度下一次喷扫后涂层的残余量。在0. 33mm厚度以下的涂层可在进给速度为380mm/min或更低时彻底清除，当进给速度超过500mm/min时则不能彻底清除涂层。将其结果转绘为在所选工况参数下不同进给速度时的作业区域。

    为了评价水射流可能对基层材料的影响，用没有涂层的低碳钢试样进行了水射流冲击试验，工况参数的设置与前述剥层作业相同。试验表明，在进给速度超过380mm/min时，对基层材料没有影响。若将对基层材料有影响的区域和没有影响的区域相比较，则可知道水射流剥层工艺可在很大进给速度范围内进行彻底的剥层作业而不引起基层材料的损伤，这也是这种工艺的一个关键性的优势。

    每一种涂层都存在一个临界压力值，水射流冲击压力低于此值时则不能去除涂层。该临界压力取决于涂层与基层材料的附着强度和每层涂层之间的黏接强度。当压力升高时剥层效率随之增加，但超过某一压力时，因为需要防止基层材料不受损伤和射流发散的增大，导致剥层效率会再次下降。在这两个界限之间剥层效率基本保持稳定。对于等离子喷涂和电弧喷涂涂层，临界压力为200 -250MPa，最佳工作压力为300-350MPa。此外，在射流切割中靶距应尽可能近，通常取3mm左右。而对于清除涂层，尽管对不同的涂层所用的靶距不同，但一般靶距的范围为15 -50mm。作业中选用旋转喷头可显著提高剥层效率。作业效率不仅同涂层的种类和特性、喷涂技术和方法有关，也和水射流作业参数密切相关，其中压力、流量和进给速度是关键因素，在本例中靶距和喷头转速一旦设定则变化不大。

    在通过试验充分了解水射流剥层机理和热喷涂涂层特性的基础上，采用超高压水射流可在20min内彻底清除JT8D发动机燃烧器上的热喷涂涂层，不仅克服了其他方法在作业效率、经济性和作业环境等方面的问题，而且水射流作业时对基层材料的损伤最小，表面残存应力也大大减小。

    在机械制造业中，大量使用铸件毛坯。铸件的质量小到几千克，大到上百吨，在机械加工之前都必须首先进行清砂。就现代清砂技术和工艺而言，可采用干式抛丸与喷砂，也可采用水爆和高压水射流清砂。

    喷嘴是高压水射流能量转换的主要元件，铸件清砂喷嘴的材料可选用精细陶瓷、硬质合金和人造宝石等，以提高使用寿命。喷嘴结构多采用圆锥收敛式，喷嘴内孔的粗糙度一般要求很高，以提高射流密集性和切割破碎砂型的能力。

    铸件水射流清砂的主要技术参数有水射流轴心速度、冲击力、最大冲击压强、工作压力、耗水量和喷嘴直径。污水净化和砂的再生使用是与水刀清砂不可分割的配套工程，所以在系统和设备的选择和设计时必须同时考虑。