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水下切割过程多从被切割工件的边缘开始,直到中间切割;但有时受结构特点或环境的限制,需要从中间切割。从工件边缘开始切割时,首先将切割条的端部接触工件边缘,垂直于切割面,将切割条的内孔骑在工件边缘的棱线上,然后输送电弧。采用接触法引弧,开始时不要移动割条,待工件边缘形成凹口后再慢慢向中间移动,开始正常切割;也可以在边缘附近(离边缘线不超过10mm)引弧,引弧后迅速向边缘移动,使边缘口形成凹口,然后逐步向中间切割。
从中间切割时,比从边缘切割更容易。先将切割端部接触工件,使其与工件的切割面成80~85°的角度,然后采用接触法或划痕法引弧。引弧后保持原地不动,直至割穿后再开始正常切割。
水下焊接特点
水下环境使得水下焊接过程比陆上焊接过程复杂得多,除焊接技术外,还涉及到潜水作业技术等诸多因素,水下焊接的特点是:
1、可见度差,水对光的吸收、反射和折射等作用比空气强得多,因此,光在水中传播时减弱得很快。另外焊接时电弧周围产生大量气泡和烟雾,使水下电弧的可见度非常低。在淤泥的海底和夹带沙泥的海域中进行水下焊接,水中可见度就更差了。
2、焊缝含氢量高,氢是焊接的大敌,如果焊接中含氢量超过允许值,很容易引起裂纹,甚至导致结构的破坏。水下电弧会使其周围水产生热分解,导致溶解到焊缝中的氢增加,水下焊条电弧焊的焊接接头质量差与氢含量高是分不开的。
3、冷却速度快,水下焊接时,海水的热传导系数高,是空气的20倍左右。若采用湿法或局部法水下焊接时,被焊工件直接处于水中,水对焊缝的急冷明显,容易产生高硬度淬硬组织。因此,水下堵漏只有采用干法焊接时,才能避免冷效应。
4、压力的影响,随着压力增加,电弧弧柱变细,焊道宽度变窄,焊缝高度增加,同时导电介质密度增加,从而增加了电离难度,电弧电压随之升高,电弧稳定性降低,飞溅和烟尘增多。
水下热切割法是运用比较广泛的一种切割办法,占水下切割总量的90%以上。在水下切割工件时,有必要考虑热源本身在周围介质中的大量消耗。而水下切割与陆地切割较明显的差异在于空气是活动的气体混合物,而水是适当黏滞且细密的液体,空气有助燃性而水具有阻燃性。水的热容量和热传导性大于空气,这使得在水中加热物体比在空气中艰难,而且物体在水中的冷却速度也比在空气中的快几倍。
水下冷切割法无热效应,无热应力和热影响区,不改变被加工数据的原材料和功能;可以机械化,切割能力多,切割质量好;操作简单;切割过程无灰尘,对环境无污染,无火灾风险。但切割速度慢,功率低;通常设备巨大,投资大。
水下切割技能虽品种繁复,但根据其基本原理和切割状况不一样,大体上可分为两大类,即水下热切割法和水下冷切割法。
所谓正常切割是指开始切割形成后的切割过程,基本的操作方法有支持切割法、维弧切割法、深度切割法3种。
所谓支承切断法,是指在通过电弧起动形成开始切口后,狭缝倾斜而与切断面保持80°~85°的角度,通过狭缝药皮套筒支承在工件表面,在狭缝移动中,始终不离开工件的电弧氧切断法。该方法从左到右,从右到左,均可在量规上切割,操作方便,效率高,适用于中、薄板水下切割。
所谓维电弧切割法,是在形成开始切割后,使切片条从工件表面离开约2~3mm,保持与工件垂直,然后,沿切片线均匀地向前方移动,维持电弧不消失,操作方法如图5(b)所示。该方法适用于厚度5mm以下的薄钢板的水中切割。潜水员在水中很难保持身体的稳定,所以电弧很难稳定。另外,切断品质也比支持切断法稍低,因此在实用上不怎么采用维电弧切断法。
加深切割的方法是指,在开始切割形成后的切割过程中,继续在狭缝中加入狭缝,加深狭缝,直到切下工件为止,这样来回移动,总有 工件会切断。此方法适用于支撑切割法中不易同时开裂的厚板和层压板。操作时切片的上下移动,为了维持电弧的稳定燃烧,必须协调均匀。