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《水下焊接與切割技術應用及發(fā)展研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、水下焊接與切割技術應用及發(fā)展研究劉海濱1，陳曉強21．青島市鍋爐壓力容器檢驗所，山東青島266071；2．海軍潛艇學院防險救生系，山東青島266071）摘要：簡述了水下焊接與切割的發(fā)展及應用情況，以供參考交流。關鍵詞：水下焊接；水下切割；發(fā)展；應用水下焊接與切割技術目前已廣泛用于海洋工程結構、海底管線、船舶、船塢及港口設施等方面。近年來，隨著海洋事業(yè)的發(fā)展，水下焊割技術在我國沉船打撈、港口碼頭、江橋和水庫建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。1水下焊接1.1水下濕法焊接水下濕法焊接最早出現(xiàn)在1917年，英國海軍造船所采用水下手工電弧焊對船舶的鉚接接縫及鉚釘?shù)穆┧糠诌M行焊接止漏。由于此
2、方法具有設備簡單、成本低廉、操作靈活、適應強等優(yōu)點，逐步在海洋鋼結構如海底管道、海洋平臺、跨海大橋等工程中得到應用。目前我國使用的水下濕法焊條主要有兩類，即鈦鈣型和鐵粉鈦型，主要是上海東亞焊條廠生產的Ts202，華南理工大學等單位開發(fā)的TS203和天津焊條廠生產的TsH-1。最近洛陽船舶材料研究所又研制出Ts208水下焊條（針對Q345），實驗證明具有良好的力學性能和工藝性能。國外水下焊條主要有英國Hydroweld公司開發(fā)的———————————————————————————————————————————————HydrowldFs、美國專利的水下焊條7018′s、德國H
3、anover大學開發(fā)的雙層自保護藥芯焊條等。水下濕法焊接中除了使用焊條外，還可以使用藥芯焊絲作為連接填充材料，如華南理工大學開發(fā)的一種藥芯焊絲微型排水罩水下焊接方法。英國TWI與烏克蘭巴頓研究所成功開發(fā)了一套水下濕法藥芯焊絲焊接的送絲機構、控制系統(tǒng)及其焊接工藝。另德國Hanoer大學實驗采用雙層保護的自保護藥芯焊絲進行濕法水下焊接，藥芯焊絲的造渣劑處于雙層管狀結構的內層，焊渣保護熔滴金屬順利過渡，外層形成氣保護。盡管水下濕法焊接發(fā)展較快，但由于水介質及水深的影響，水下焊接重要結構件時還無法使用；大深度水下焊接的質量也無法保證。1.2水下局部干法焊接水下局部干法焊接是吸取了濕法和
4、干法焊接的優(yōu)點而發(fā)展起來的水下焊接方法。由于此方法設備相對簡單，適應性廣，技術較易掌握，焊接接頭較濕法焊接好，能夠滿足水下較重要工程結構的焊接，所以越來越為人們所重視，發(fā)展較快。局部干法焊接可分為干箱式焊接、干點式焊接、水簾式干法焊接、鋼刷式水下焊接以及局部于法焊接、大型氣罩法水下MIG/TIG焊接等。英國曾將此方法用于北海大陸架挪威海域，修復被冬季風暴破壞的Ekofisk鉆井平臺兩根位于水深7m、直徑3500mm的管子，焊后經磁粉探傷，沒有發(fā)現(xiàn)缺陷。美國在水深12m處用此法修復采油平臺管徑406mm。的立管，焊后經水壓試驗，符合要求。在我國，水下空——————————————
5、—————————————————————————————————氣排水涂料焊條手工電弧焊技術是最早研制的一種局部干法焊接，原上海海難救助打撈局曾應用這種技術在西北某電站14m水深處成功焊接了電站水下結構。上世紀70年代后期，哈爾濱焊接研究所在原上海海難救助打撈局和天津石油勘探局的協(xié)助下，開發(fā)了水下局部排水CO2氣體保護半自動焊技術，簡稱LD—CO2焊接法。此方法具有可見度好。焊接金屬含氫量低、淬硬傾向降低、焊接接頭質量好、方便靈活、適應性強、焊接效率高和施工成本低等優(yōu)點。使用LD-CO2焊接法，1979年夏在渤海中部13.5m水深處焊接了平臺水下鋼樁與導管間的連接環(huán)焊縫，19
6、89年先后為青島黃島油碼頭、大津港碼頭以及渤海石油公司的儲油輪裝焊或更換了大量的犧牲陽極，1995年春在南海北部灣為水深40m鉆井平臺沉墊上甲板補焊了長2m、寬1m的破損部位。由于局部干法焊接可達到干法焊接的焊接質量，而且使用設備簡單，成本低，操作靈活，是目前水下焊接方向研究的重點，應用前景廣泛。日本最近成功研制了一種機械化的水簾式水下焊接機構，我國華南理工大學成功研制了采用微型排水罩的水下局部干法藥芯焊絲焊接設備和工藝。1.3水下干法焊接水下干法焊接根據(jù)壓力艙或工作室內壓力的不同，可分為水下高壓干法焊接和水下常壓干法焊接。高壓水下焊接方法目前常用的有鎢極惰性氣體保護焊（TIG
7、），手工金屬電弧焊（MMA）和熔化極惰性氣體保護焊（MIG）、藥芯焊絲電弧焊（FCAW———————————————————————————————————————————————）。在進行深水焊接研究中，又進行了水下等離子弧焊（PAW）和高壓的熔化極惰性氣體保護焊（MIG），水下等離子弧焊（PAW）目前還處于實驗階段，大部分資料主要來源于實驗室的研究，其中挪威的Sintef和英國的Cranfield大學在這方向正在做著大量的工作。Cranfield大學與一個專業(yè)焊接設備制造商聯(lián)合開發(fā)了一個
