(1) 水下環境對焊接過程的影響 水下環境使得焊接過程比陸上焊接復雜得多,除焊接技術本身外,還涉及到潛水作業技術等諸多因素。這里只論述直接在水下焊接時,水下環境對焊接過程有影響的幾個主要問題。
(2) 能見度差 由于水對光線的吸收、反射、及折射等作用,使光線在水中的傳播能力減弱,只及在大氣中的千分之一左右。采用濕法水下焊接或國外通常用的局部干法焊接時, 電弧周圍產生氣泡的影響,潛水焊工很難看清焊接熔池狀態,妨礙了焊接技術的正常發揮。
(3) 急冷效應 海水的熱傳導系數較高,約為空氣的 20 倍左右。即使是淡水,其熱傳導系數也為空氣的個幾倍。若采用濕法或局部干法水下焊接時,被焊工件直接處在水中,水對焊縫的急冷效應極明顯,容易產生高硬度的淬硬組織。只有采用干法焊接時,才能避免急冷效應。
(4) 增加了焊縫含氫量 濕法水下焊接時,電弧周圍的水被電弧熱分解產生大量的氫和氧,使電弧氣氛中φ(H) 高達 62 %~ 82 %,則熔池中溶解或吸附大量的氫。致使焊縫金屬含氫量達 20 ~ 70mL / 100g 的范圍內,高于陸上焊接的數倍。
高壓干法水下焊接時,雖然工件不直接處在水中,但電弧氣氛壓力高,氫的溶解度大,也比陸上相同焊接方法焊接的焊縫含氫量高。只有常壓干法水下焊接與陸上焊接相似。
(5) 水壓力使電弧被壓縮,降低了電弧穩定性。水深每增加 10m ,則壓力增加 0.1MPa ,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。飛濺和煙塵也增多。
(6) 水下焊接電弧特件 水下焊接電弧與陸上焊接電弧一樣均處在氣體介質中,但在水下焊接時,由于水對電弧周圍氣體產生壓力,使氣體密度加大。對電弧的冷卻作用加強,則電弧被壓縮變細,弧柱的電位梯度隨之增大,因此,隨著水深增加,電弧靜特性曲線逐漸向上移,上升的斜率也逐漸變大。
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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