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【新技術】水下焊接方法

2019年01月21日

水下焊接方法


干法焊接


這是采用大型氣室罩住焊件、焊工在氣室內施焊的方法,由于是在干燥氣相中焊接,其安全性較好。在深度超過空氣的潛入范圍時,由于增加了空氣環境中局部氧氣的壓力,容易產生火星。因此應在氣室內使用惰性或半惰性氣體。干法焊接時,焊工應穿戴特制防火、耐高溫的防護服。

與濕法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但使用局限性很大,應用不普遍。



局部干法焊接


局部干法是焊工在水中施焊,人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法,其安全措施與濕法相似。

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。焊條燃燒時焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩定存在,因而使電弧穩定,如圖8-1所示。要使焊條在水下穩定燃燒,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%。

水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比,應用最多,但安全性最差。由于水具有導電性,因此防觸電成為濕法焊接的主要安全問題之一。




水下焊接的特點


1、可見度差,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,使水下電弧的可見度非常低。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,甚至導致結構的破壞。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,只有采用干法焊接時,才能避免冷效應。

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







水下焊接注意事項


1、焊割炬(槍、把)在使用前應作絕緣、水密性和工藝性能等方面的檢查,需先在水面進行試驗。氧氣膠管使用前應當用1.5倍工作壓力的蒸汽或水進行清洗,膠管內外不得粘有油脂。供電電纜必須檢驗其絕緣性能。熱切割的供氣膠管和電纜每0.5m間距應捆扎牢固。




2、潛水焊割工應備有無線通信工具,以便隨時同水面上的支持人員取得聯系,不允許在沒有任何通訊聯絡的情況下進行水下焊割作業。潛水焊割工人入水后,在其作業點的水面上半徑相當于水深的區域內,禁止進行其他作業。


3、水下焊割前應查明作業區的周圍環境,熟悉作業水深、水文、氣象和被焊割物件的結構形式等情況。應當給潛水焊割工一個合適的工作位置,禁止在懸浮狀態下進行焊接操作。一般潛水焊割工應停留在構件上或事先設置的操作平臺上。

4、在水下焊割開始操作前應仔細檢查、整理供氣膠管、電纜、設備、工具及信號繩等,在任何情況下,都不得使這些裝備和焊割工本身處于熔渣濺落和流動的路線上。應當移去操作點周圍的障礙物,將自身置于有利的安全位置上,然后同水面人員聯系并取得同意后方可施焊。

5、水下作業點所處的水流速度超過0.1~0.3m/s,水面風力超過6級時,禁止水下作業。


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