水刀磨料对水射流的性能有很大的影响，尤其是磨料射流切割时，磨料的选择直接影响到切割速度和切缝质量。磨料的种类很多，理论上讲，任何一种有一定硬度的微细颗粒都可作为磨料。如射流清洗作业广泛使用河沙作磨料，而空气喷射除锈作业则大多使用铜矿渣为磨料，因而磨料的来源十分广泛。磨料根据来源可分为天然磨料和人造磨料。天然磨料是将自然界中的矿物质经破碎筛分而成，通常杂质多、纯度不高，但制造容易、价格便宜；而人造磨料是通过化学方法冶炼而成，纯度高、性能好，但制造工艺复杂、价格昂贵。GB2476-83中规定了磨料的分类及代号。

    1．粒度影响

    对大多数金属切割表明，有一个最佳的磨料粒度，即相同射流压力、流量下，可在某一粒度下获得最大的切割深度，而增加或降低粒度，切割深度均相应降低。例如，在P= 225MPa、水喷嘴直径d=0．46mm以200mm/min的速度切割铸铁时，80 石榴石可获得最大切深。而对混凝土和岩石则36°最好。

    2．硬度及其他影响

    不同硬度的磨料用于不同材料的切割，其效果各不相同。对脆性材料切割，磨料硬度越高，切割效果越好。因为磨料射流切割脆性材料，其主要破坏形式是冲蚀破坏，磨料粒子硬度越高，强度越好，冲蚀能力越强。对于塑性材料切割，韧性好、强度高的磨料切割效果好，因为它们能有效地切人材料，造成材料的破坏。对于较软的材料，压力足够高时，磨料粒子只要不破碎，其特性影响不大。

    磨料和磨料喷嘴是一对矛盾，为了延长磨料喷嘴寿命，应尽量采用硬度较低、粒径较小的磨料；另外，还必须控制磨料流量，使切割速度与磨料喷嘴寿命协调起来，因为相对磨料而言，磨料喷嘴价格更高。

    磨料种类虽多，但并非每一种都适于磨料射流作业。在选择磨料

时通常可从以下几方面来考虑：

    (1)经济性。在满足使用性能的条件下，尽可能选择便宜的天然磨料。特别是磨料射流清洗作业中，磨料耗量极大，而又无法回收的情况下，价格是决定因素。即使在切割软金属时，也可选择效果稍差的硅砂代替石榴石使用。如果磨料可回收利用则另当别论，但也应考虑回收成本与投资。

    (2)针对性。在较高要求的作业中，如精密切割时，一定要针对被切割材料选择性能良好的磨料，以提高工作效率和作业效果。同时还应充分考虑喷嘴的使用寿命，选择适当硬度的磨料。

    (3)实用性。虽然磨粒形状各异，粗细不同，但一般选择中等粒径、等体积球状磨料较为实用。水切割常用的磨料粒径在80 左右。超高压水切割机作为一个新兴技术的应用，已经得到了社会普遍的认可和接受。它具有高能、冷态、点割的特点，它对被气割材料没有选择性，切割时不产生分层、无热聚集、无热影响区、无粉尘、烟尘污染等，提高了切割质量、切缝窄，切速可达1. 828m/min，无畸变，无需磨具。可以提高材料利用率和生产率，并使生产线具有良好柔性，未来水切割机将作为一种高效、节能、环保的加工手段取代传统的加工工艺，其应用将产生显著的经济效益与社会效益。   

同时数控超高压水切割机是超高压水射流技术发展水平的一个标志之一，它的技术密集程度、技术附加值以及市场占有量等诸多因素使其成为国内外水射流行业研究的一个热点，这一点在近年来的国际水射流技术会议上尤为突出，并不因为水切割机商品化而降温。就说这一新技术应用领域还有许多待研究的问题，其应用的领域与技术发展前景广阔。数控超高压水切割在国内外许多工业部门得到了得到了广泛应用。例如在建材工业和建筑装潢业，具有其他切割技术缺少的技术优势，可用于切割大理石、花岗岩、陶瓷、玻璃纤维、石棉等材料。也可切割复杂形状的石材拼花，切割尺寸精确，无污染，使瓷砖一改过去的单调呆板，呈现出五彩缤纷的装饰效果。破损的陶瓷地砖，石材边角料经过深加工升值数十倍，成为精美的艺术拼花图案。

    在汽车制造业，用于切割仪表盘、内饰及外饰件、门板、车床玻璃，不需要模具，可提高生产线的加工柔性。在航空、航天工业，用于切割硼纤维、碳纤维等复合材料，切割时不产生分层，无热聚集，工件切割边缘质量高。切割铝合金、不锈钢、钛合金、耐热合金等金属材料时，无金相变化，无热影响区，无热应力，切缝窄，切口质量高。

    在食品工业，用于切割松脆食品、菜、肉等，可减少细胞组织的损坏，增加存放期。

    在造纸工业，用于牛皮纸、波纹箱板等的分卷切条、无粉尘污染，切速高达1828m/min。

    在电子工业，用于印制电路板的轮廓切割。在纺织工业，用于切割多层布料，提高切割效率，减少边端损伤。总之，超高压水切割机的应用范围在日益扩展，潜力巨大。随着设备成本的不断降低，其应用的普遍性将进一步得到提高。

    上世纪90年代，随着发达国家的水射流切割机进入国内市场，并以其独特的技术优越性得到了国内越来越多的工业企业的认可。国内的相关企业也逐渐认识到水切割技术的发展前景和水切割机的市场潜力。国内企业也纷纷投入到超高压水切割机的研制开发中来，90年代后期我国第一台水切割机的研制成功，标志着我国已成为了第五个水刀生产国。虽然与世界先进国家及生产制造商相比，无论是在技术先进性、性能稳定性还是在功能多样性上我国的水切割机制造企业还有很长的路要走，但我国的数控超高压水切割机的研制与生产在逐步缩小与世界先进企业差距的同时，出现了“百家争鸣、百花齐放”的新局面。数控超高压水切割机正逐步成为中国制造领域的新兴行业，其技术水平也在一定程度上影响着中国整体的制造技术水平，影响甚至带动着相关行业的发展，其经济效益与技术效益与日俱增。同时我国的水切割机制造企业在某些技术领域甚至关键技术上，实现了很多技术突破，跨入了世界水切割机技术的先进行列。较有代表性的如自动供砂系统、动态切割刀头等技术。

    提高水射流设备的可靠性是世界上各国制造商长久以来一直追求的目标。水射流加工设备出现故障很大一部分原因是由于系统可靠性不可够造成的。为此，针对系统密封元件的磨损，研究出种种新的密封机理，开发了新元件，如套筒密封等；通过研制新材料，加强对泵组柱塞等运动部件磨损和腐蚀的控制。

    近年来各国对环保要求越来越高，水射流加工虽然对环境影响较小，但噪音和磨料射流中的磨料是两个影响环境的因素，对噪音的防治，一方面采用帷幕隔断；另一方面近年来一些制造商采用声发射器发射同强度但相位相反的声波来抵消噪音。为减少磨料对环境的污染，可采取多种手段，一是回收使用过的磨料，如石榴石，但这样的磨料使用后破碎程度大、粒度小，经济性差。近年来也现出了用铁屑磨料进行切割的试验。二是积极开发新的磨料射流形式，如冰射流。它采用液态二氧化氮或液态氮冷却纯水射流，将其中的细小颗料作为磨料，对环境无任何污染，因此这是一种极有发展前景的射流形式。  超高压发生器是水切割机的核心，是水射流动力产生装置。超高压泵与增压器是超高压发生设备的两种形式。对于超高压水切割设备按产生压力大小将其分为250MPa、300MPa、380MPa、420MPa四种类型，不同的压力会产生不同的切割效果，压力越高切割速度越快，切割质量越高，并且不同的压力对油泵排量，排水量产生影响及喷嘴直径有不同的要求，给出了加工胶质玻璃时几种因素之间的关系：所以说，超高压发生器技术先进性在一定程度上代表着水切割技术的发展水平。

    300MPa超高压发生器是目前应用最为广泛的水切割机超高压发生器类型，主要是针对陶瓷、玻璃等硬度较小的材料切割。由于其产生压力相对较小，对各种密封材料、超高压密封技术要求相对较低，因此，成为目前各制造商的主导超高压发生器机型。但是其相应的水刀切割效率相对较低。