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水下焊接的特點及水下焊接的工作原理

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水下焊接的特點及水下焊接的工作原理
水下焊接的特點及水下焊接的工作原理
水下焊接的特點及水下焊接的工作原理
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編輯時間 : 2019-11-22
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  水下環境促使水下焊接過程比陸上焊接過程繁雜得多,除焊接技術外,還牽涉到潛水作業技術等眾多要素,水下焊接的特點是:


  1、可見度差,水對光的吸收、反射和折射等功效比空氣強得多,為此,光在水中散播時變弱得很快。除此之外焊接時電弧周邊形成很多氣泡和煙霧,使水下電弧的可見度極低。在淤泥的海底和夾帶沙泥的海域中進行水下焊接,水中可見度就更差了。


  2、焊縫含氫量高,氫是焊接的大敵,假如焊接中含氫量超出允許值,非常容易引發裂紋,以至于造成結構的破壞。水下電弧會使其周邊水形成熱分解,造成溶解到焊縫中的氫提升,水下焊條電弧焊的焊接接頭品質差與氫含量高是沒分開的。


  3、冷卻速度快,水下焊接時,海水的熱傳導系數高,是空氣的20倍左右。若選用濕法或局部法水下焊接時,被焊工件直接處在水中,水對焊縫的急冷作用明顯,非常容易形成高硬度淬硬組織。為此,只有選用干法焊接時,才可以防止冷效應。


  4、壓力的影響,隨著壓力提升,電弧弧柱變細,焊道寬度變窄,焊縫高度提升,同時導電介質密度提升,進而提升了電離難度,電弧電壓隨著升高,電弧穩定性降低,飛濺和煙塵增多。


  5、連續作業難以實現,因為受水下環境的影響和限制,很多情況下不可不選用焊一段,停一段的方式進行,因此形成焊縫不連續的狀況。


  水下焊接因為水的存在,使焊接過程變得越來越繁雜,而且會出現各式各樣陸地焊接所未遇到的問題,現階段,世界各國正在使用和研究的水下焊接方式種類繁多,使用較成熟的是電弧焊。隨著水下焊接技術的發展,除了常用的濕法水下焊接、局部干法水下焊接和干法水下焊接之外,又出現了一些新的水下焊接方式。可是,從各國海龍開發的前景來看,水下焊接的研究遠遠無法融入形勢發展的需要。為此,提高這方面的研究,不論是對現在或將來,水下切割公司都將是一項十分有意思的工作。

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  水下焊接的工作原理


  在18世紀之前,焊接作業還只可以在地面進行,直至1802年,英國科學家德維爵士發覺電荷在水中造成電弧放電,才產生了水下焊接。從此以后開辟了金屬水下焊接的歷史。現如今水下焊接已經在水下船舶修理,水下修理鉆油臺等工作中獲得普遍的使用。


  濕式焊接:由發電機在水面上供給500安培左右的強大電流,用絕緣電纜送到潛水焊接處,為防止漏電,在電極上涂了蠟或防水漆。可是這種方式的缺點在于水很快冷卻了焊接的金屬,使焊縫變得又脆又硬。焊接的熱量使水分解為氫與氧,熱的氫和氧會穿透焊縫,降低了強度;另外這種方式不能在90米深以下作業,否則水壓太大導致不能造成電弧放電。


  水下焊接有濕式焊接和干室焊接兩種方式,濕式焊接法缺點是焊縫又硬又脆,干室焊接法主要用于深海焊接,但花費昂貴,人工操作艱難。


  干室焊接法:這種方式可用于深水作業,焊縫質量較好,但成本較高。具體方法是,首先,在必須修理的地方用一個堅固透明的塑料罩保護起來,然后充入壓縮氣體,把水排出,那樣在焊縫周圍的金屬是干的。然后,焊接室底部敞開,潛水員可在里面使用焊炬。室內的壓縮氣體阻止水進入。但焊接時造成的煙和蒸汽使工作員看不清工作情況。


  要想使焊接作用更好,可用一個大罩把潛水員同修理標準全部罩上,那樣焊出的焊縫與地面操作作用可相提并論,但花費昂貴,因這種高壓室必須專門設計,以適合在修理處安裝。除此之外還必須有別的昂貴的密封設備。在深水處作業,比如300米左右,還需制造容納幾個人的工作室,有利于工作員輪流休息。可是水過深時,人工操作將會比較艱難,尤其是鉆油井越來越深,有必須在600米深處作業。


  水下焊接在二戰期間曾用于緊急修補船只,當時使用并不普遍,直至20世紀70年代,水下修理的活動才逐漸增加。現階段,水下焊接技術已經非常成熟,并在很多工作中獲得普遍的使用。

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  水下焊接時的常見問題和焊機種類


  水下焊接本身是沒有什么太多操作難度的,只需要搭配水下專用的焊鉗和焊條焊接,用直流電焊機作為輸出就可以了,那么水下焊接用什么焊機?用防水電纜引入水下,然后需要用潛水資質的人員作業。


  其中專用的水下焊接是能夠采用安全性能好的BR21和水下焊條起弧性能比較優異的EASYTOUCH或者SS-1,這兩種主要分別是用來焊接水下碳鋼和水下焊接不銹鋼的。水下環境使得水下焊接過程比陸上焊接過程復雜得多,除焊接技術外,還涉及到潛水作業時遇到的諸多因素。


  1、水下焊接能見度差,水對光的吸收、反射和折射等作用比空氣強得多,因此,光在水中傳播時減弱得很快。另外焊接時電弧周圍產生大量氣泡和煙霧,使水下電弧的能見度非常低。在淤泥的海底和夾帶沙泥的海域中進行水下焊接,水中能見度就更加差了。


  2、水下焊接焊縫含氫量高,氫是焊接的大敵,如果焊接中含氫量超過允許值,很容易會引發裂紋,甚至造成結構的破壞。水下電弧會使其周圍水產生熱分解,導致溶解到焊縫中的氫增加,水下焊條電弧焊的焊接接頭質量差與氫含量高是分不開的。


  3、冷卻速度快,水下焊接時,海水的熱傳導系數高,是空氣的20倍左右。若采用濕法或局部法水下焊接時,被焊工件直接處于水中,水對焊縫的急冷效果明顯,容易產生高硬度淬硬組織。因此,只有選用干法焊接時,才能防止冷效應。


  4、水下焊接壓力的影響,隨著壓力增加,電弧弧柱變細,焊道寬度變窄,焊縫高度增加,同時導電介質密度增加,從而增加了電離難度,電弧電壓隨之升高,電弧穩定性降低,飛濺和煙塵增多。


  5、水下焊接連續作業難以實現,由于受水下環境的影響和限制,很多情況下不得不采用焊一段,停一段的方法進行,因而產生焊縫不連續的現象。


水下堵漏
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