水刀高压、超高压设备中增加设备壁厚可在一定程度上提高其承载能力，但随压力的增高，无限制增加壁厚会使器壁上应力分布更不均匀，同时从节省材料和加工方便的角度来讲也是不可取的。解决此问题的有效方法是使器壁产生压缩预应力。在施加工作压力后，因内壁已有的压缩残余应力使器壁上应力最大的内壁应力降低，可提高设备运行的安全可靠性。而获得预应力最简便、最易控制的方法是自增强处理。

    自增强处理是在设备正式使用之前，在高压缸体上施加2倍工作压力以上的压力使缸体内壁屈服，产生径向扩大的残余变形，然后卸除压力。由于外层材料的弹性收缩，使已经塑性变形的内层材料在弹性恢复后产生压缩应力。其最大优点是施加工作压力后，应力最大的内壁应力降低了，应力分布变得比较均匀，全部应力维持在弹性范围内，弹性承载能力增加，同时提高缸体疲劳寿命。而经自增强处理后材料的力学性能并未出现恶化，相反由于材料进行了一次预应变处理（该预应变很小），反而能够部分提高材料的力学性能。

考虑内外径分别为r1、r2的圆筒，当施加压力不断增大，内壁应力达到材料屈服点时，内壁首先屈服，并随压力不断升高塑性变形由内壁向外扩展，一直到达所需要的半径6处，该压力即为自增强处理需控制的压力。   

(1)零件准备：零件加工完毕后首先对内壁进行磨削加工，尽量减少表面缺陷。

 (2)滚压：使用滚轧轮对零件承压表面进行滚压，使零件表面产生塑性变形，滚压完成后在材料表面存在残余应力，提高零件的疲劳寿命，这是常规的自增强方法。

(3)水压处理：对于核心高压零件，为进一步提高使用寿命，需要对其进一步进行水压处理，即通过对工件内腔加注超高压，并保持一定时间，使工件内表面充分塑性变形。由于液体特性，在高压腔体内处处压强相等，材料受到均匀的挤压，经过这样处理的工件表面物理特性基本一致，可以将高压零件的寿命提高2-4倍。

自增强最常用的方法是利用液体压力直接作用于圆筒内壁使之塑性变形，然后卸除压力获得残余应力。对于高压缸体进行自增强处理，先按式确定最佳自增强压力，液压缸体两端的密封采用密封塞头，一端的密封塞头连接超高压油泵，高压油由此进入缸体内。采用压力传感器或压力表直接测量自增强过程中的压力，同时在缸体外壁任一部位用应变片测量自增强过程中外壁周向应变。试验装置流程。自增强处理过程中，为取得必要的数据，采用间断升压，每个压力级下停泵1- 2min，读取压力及缸体外壁周向应变后继续升压至下一压力级，直到升至最佳自增强压力。

    当对用具有明显塑性硬化材料（高强钢）制造的超高压缸体进行自增强处理时，试验记录有自增强压力与缸体外壁应变两个参数，宜采用控制缸体内压力即最佳自增强压力，而并非控制缸体外壁周向应变。因为对于高强钢，压力的波动对弹塑性界面半径6不很敏感，控制自增强压力范围不需很严格，压力容易控制。相比之下，由于缸体外壁应变大小受诸多因素影响，按外壁应变理论值来控制自增强外壁周向应变度就比较困难。

下面是高压水射流切割机超高压缸体自增强处理技术的一个实例，以此提高缸体的工作压力和疲劳寿命。该超高压缸体为厚壁圆筒，内径34mm、外径85mm、筒长205mm;所用材料的1000MPa，缸体在常温下工作，工作压力为0-400MPa。当对该缸体进行738MPa的自增强处理，卸除压力后该缸体的残余应力分布，水刀实际压力与圆筒周向应变。