东泓潜水工程公司
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水下工程:湿法水下焊接概述
水下焊接是指在水下,对金属结构物进行焊接的一种专业技术。水下焊接既存在水的影响又有高压的影响,因此水下焊接的工艺、设备及其对质量的要求与陆地是有区别的。目前,水下焊接的方法很多,大体可分为湿法水下焊接、干法水下焊接和局部水下焊接。
湿法水下焊接,即潜水员不采取任何排水措施而直接施焊的方法。采用这种方法,遇到的主要问题是,可见性差、不易控制、冷却速度快、含氢量高等影响焊接接头质量。
1954年首先由美国提出干法水下焊接的概念,即把包括焊接部位在内的一个较广泛的范围内的水,焊接过程是在一个干的气箱环境中进行的。这种方法存在的主要问题:首先,要有一个大型舱室,但受到水下焊接工件形状尺度和位置的限制,适应性差,到目前为止,这种方法仅适用于海底管道之类形状简单的结构物的焊接;第二必须有一个维护、调节、监测、照明和控制的完整设备系统,成本昂贵;第三仍然存在压力对焊接质量的影响,随着水深的增加,焊接电弧被压缩、弧柱变细,焊出来的焊道和熔宽变窄,焊缝形成变坏并容易造成缺陷。
局部干法水下焊接:湿法水下焊接,设备简单,操作容易,成本低廉,但焊接质量差。而干法水下焊接,虽然焊接质量较高,但成本昂贵,适应性差,却难以满足日益发展的海洋开发事业,于是人们又研究出一种局部干法水下焊接。这种焊接方法是把焊接部位周围局部水域的水,人为的排空,形成一个局部气箱区,使电弧在其中稳定燃烧。与湿法相比,因焊接部位排除了水的干扰,从而改善了接头质量。与干法相比,又不需要那么庞大的设备系统。所以这种水下焊接方法,是目前研究的重点和方向。但这种方法也有不足之处,即灵活性和适应性较差,焊接时间长,烟雾变浓,影响可见性。因为要经常移动设备位置,焊缝接头处质量不太有保证。
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水下工程切割和水下电焊的原理是什么?
(一)干法焊接
这是一种选择大型气室覆盖焊件和焊工在气室内焊接的方法,因此在枯燥的气相中焊接性更好。深潜过空气的尺度上,火星因增加了大气环境中部分氧的压力而发生。因此应在气室内运用慵懒或半慵懒气体。干法焊接时,焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。
与湿法和有些干法焊接对比,干法焊接性Z好,但便用局限性很大,运用不广泛。
(二)有些干法焊接
一些干法是由焊工在水中进行焊接,而通过水下焊接方法,将焊接区域周围的水排出,措施与湿法类似。
由于有些干法还处于研讨当中,因此运用尚不广泛。
(三)湿法焊接
湿法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。
电弧在水下燃烧与埋弧焊相似,是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料构成套筒使气泡安稳存在,因此使电弧安稳,如图8-1所示。为了让焊条在水下稳定地燃烧,必须在焊条芯上涂有一定厚度的药包,并用白腊或其它防水材料浸渍,使焊条具有良好的抗水性能。气泡由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧发作的气泡;浑浊的烟雾生的其他氧化物。为战胜水的冷却和压力作用构成的引弧及稳弧艰难,其引弧电压要高于大气中的引弧电压,其电流较大气中焊接电流大15%~20%。
与干式和某些干式焊接相比,水下湿法焊接应用Z多,但性较差。由于水具有导电性,因此防触电成为湿法焊接的首要伺题之一。事故因素是水下焊接和切割。
水下焊接和切割的危险因素是电弧或气体火焰在水下使用,与大气焊接或通常潜水相比更危险。