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江蘇華航水下工程有限公司
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水下焊接施工原理
水下焊接的原理主要基于電弧焊的原理，并針對水下環(huán)境進(jìn)行了特殊的適應(yīng)和改進(jìn)。以下是關(guān)于水下焊接原理的詳細(xì)解釋：
一、基本原理
焊接，主要通過加熱、高溫、高壓等方式把兩個金屬或其他熱塑性材料接合在一起。而水下焊接則是在水下環(huán)境中進(jìn)行的焊接過程，其基本原理與陸地焊接相似，但需要考慮水的導(dǎo)電性、冷卻作用、壓力影響以及可見度降低等特殊因素。
二、焊接方法
水下焊接主要有三種方法：濕法焊接、局部干法焊接和干法焊接。
濕法焊接：
原理：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。電弧在水下燃燒，與埋弧焊相似，是在氣泡中燃燒的。
特點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作靈活，但焊接接頭質(zhì)量不高，多用于不重要部件。由于水對電弧、焊條以及焊接金屬的冷卻作用強(qiáng)，焊接的熱量會把水分解成氫和氧，這些氣體會穿透焊縫導(dǎo)致其變硬變脆，強(qiáng)度降低。
局部干法焊接：
原理：人為地將焊接區(qū)周圍的水排開，形成一個局部氣相空腔，使焊工可以在無水環(huán)境下進(jìn)行焊接。
特點(diǎn)：綜合了濕法和干法兩者的優(yōu)點(diǎn)，焊接接頭質(zhì)量較好，且不需要昂貴的排水設(shè)備，適應(yīng)能力強(qiáng)。
干法焊接：
原理：使用大型氣室罩住焊件，焊工在氣室內(nèi)施焊。由于是在干燥氣相中焊接，其安全性較好。
特點(diǎn)：焊接質(zhì)量好，但設(shè)備價格昂貴，一般適用于深水、高質(zhì)量結(jié)構(gòu)焊接。當(dāng)潛水深度超過空氣潛入范圍時，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。
三、特殊因素與應(yīng)對措施
可見度降低：由于水的反射、吸收和散射作用，以及焊接時電弧周圍產(chǎn)生的大量氣泡和煙霧，使水下電弧的可見度非常低。這要求焊工具備更高的技能水平和經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)對“盲焊"作業(yè)狀態(tài)。
焊縫含氫量高：水下電弧會使其周圍水產(chǎn)生熱分解，導(dǎo)致溶解到焊縫中的氫增加。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。因此，需要采取特殊措施來降低焊縫中的氫含量。
冷卻速度快：水下焊接時，由于海水的熱傳導(dǎo)系數(shù)高，水對焊縫的急冷效果明顯。這容易產(chǎn)生高硬度淬硬組織，影響焊縫的強(qiáng)度和韌性。因此，需要選擇合適的焊接參數(shù)和工藝來減緩冷卻速度。
壓力影響：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。這要求焊工在焊接過程中要時刻注意電弧的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的措施來保持電弧的穩(wěn)定燃燒。
