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水下焊接與切割
水下焊接與切割
水下焊接與切割是水下工程結(jié)構(gòu)的安裝、維修施工中不可缺少的重要工藝手段。它們常被用于海上救撈、海洋能源、海洋采礦等海洋工程和大型水下設(shè)施的施工過程中。
水下焊接方法
干法焊接
這是采用大型氣室罩住焊件、焊工在氣室內(nèi)施焊的方法,由于是在干燥氣相中焊接,其**性較好。在深度超過空氣的潛入范圍時(shí),由于增加了空氣環(huán)境中局部氧氣的壓力,容易產(chǎn)生火星。因此應(yīng)在氣室內(nèi)使用惰性或半惰性氣體。干法焊接時(shí),焊工應(yīng)穿戴特制防火、耐高溫的防護(hù)服。
局部干法焊接
局部干法是焊工在水中施焊,人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法,其**措施與濕法相似。由于局部干法還處于研究之中,因此使用尚不普遍。
濕法焊接
濕法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法。
電弧在水下燃燒與埋弧焊相似,是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時(shí)焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩(wěn)定存在,因而使電弧穩(wěn)定。要使焊條在水下穩(wěn)定燃燒,必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥,并用石蠟或其他防水物質(zhì)浸漬的方法,使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產(chǎn)生的氣泡;渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩(wěn)弧困難,其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓,其電流較大氣中焊接電流大15%~20%。
水下焊接特點(diǎn)
1、可見度差,水對(duì)光的吸收、反射和折射等作用比空氣強(qiáng)得多,因此,光在水中傳播時(shí)減弱得很快。另外焊接時(shí)電弧周圍產(chǎn)生大量氣泡和煙霧,使水下電弧的可見度非常低。在淤泥的海底和夾帶沙泥的海域中進(jìn)行水下焊接,水中可見度就更差了;
2、焊縫含氫量高,氫是焊接的大敵,如果焊接中含氫量超過允許值,很容易引起裂紋,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。水下電弧會(huì)使其周圍水產(chǎn)生熱分解,導(dǎo)致溶解到焊縫中的氫增加,水下焊條電弧焊的焊接接頭質(zhì)量差與氫含量高是分不開的;
3、冷卻速度快,水下焊接時(shí),海水的熱傳導(dǎo)系數(shù)高,是空氣的20倍左右。若采用濕法或局部法水下焊接時(shí),被焊工件直接處于水中,水對(duì)焊縫的急冷效果明顯,容易產(chǎn)生高硬度淬硬組織。因此,只有采用干法焊接時(shí),才能避免冷效應(yīng);
4、壓力的影響,隨著壓力增加,電弧弧柱變細(xì),焊道寬度變窄,焊縫高度增加,同時(shí)導(dǎo)電介質(zhì)密度增加,從而增加了電離難度,電弧電壓隨之升高,電弧穩(wěn)定性降低,飛濺和煙塵增多;
5、連續(xù)作業(yè)難以實(shí)現(xiàn),由于受水下環(huán)境的影響和限制,許多情況下不得不采用焊一段,停一段的方法進(jìn)行,因而產(chǎn)生焊縫不連續(xù)的現(xiàn)象;
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