Методы подводной сварки: сравнительный анализ. Сварка под водой


Сварка под водой - обзор технологии с фото и видео

Сварка под водой — поистине уникальный технологический процесс, ведь, казалось бы, как можно совместить несовместимое? Но с развитием кораблестроения, нефтяной отрасли и строительством морских установок возникла необходимость в проведении сварочных работ под водой. Впервые возможность подводной сварки была опытно доказана советским ученым К.К. Хреновым, а впоследствии данная технология получила широкое применение при осуществлении строительных и ремонтных работ на глубине.

Сферы применения подводной сварки

Сварка под водой — неотъемлемая часть любых ремонтных или монтажных работ металлических конструкций и деталей, находящихся ниже ватерлинии:

  • нефтяных трубопроводов, по которым передается нефть и газ в различные страны и регионы
  • морских и речных судов, которые подвергаются коррозии, различным повреждениям во время шторма и боевых действий и т.п.
  • причалов и портовых сооружений, значительная часть которых находится ниже ватерлинии
  • буровых вышек, платформ или дамб
  • специальных технических сооружений вокруг скважин на морском дне и т.д.

Сварка под водой

Для того чтобы понимать, каким образом возможно воплотить настолько сложные задачи, необходимо иметь представление о технологических особенностях и принципах подводной сварочной деятельности.

Принципы работы подводной сварки

Сварка под водой может быть произведена разными способами, технологически значительно отличающимися друг от друга — сухая и мокрая:

  • Сухая подводная сварка подразумевает под собой использование дорогостоящего дополнительного оборудования, обеспечивающего создание вокруг сварочного объекта под водой условий, при которых можно использовать обычные сварочные аппараты, применяемые и на суше. Это может быть подводная камера, отсек с кислородом, бокс и т.д. Как это происходит, мы опишем ниже.
  • Мокрая подводная сварка осуществляется специалистом-сварщиком непосредственно в водной среде с использованием только приведенного в работу электрода и собственных навыков и умений. Каким образом это происходит?

В данном случае применяется метод дуговой сварки, который является наиболее распространенным. Сварочная дуга во время работы на глубине выделяет много тепловой энергии и испаряет воду вокруг себя, что создает заполненную газом сферу, позволяющую ей гореть вне зависимости от слоя воды вокруг. При этом продукты сгорания поднимают вокруг себя взвеси, затрудняющие видимость сварочного шва специалисту. В свою очередь, данный вид сварки подразделяется на подвиды:

  • Полуавтоматическая. Сварщик вручную регулирует направление автоматической подачи проволоки. К плюсам данного метода можно отнести его длительность и лучшую видимость при рабочем процессе, поскольку в данном случае производится намного меньше продуктов горения, чем при ручном методе.
  • Ручная. Сварщик использует электроды для подводной сварки, может свободно передвигаться и применять сварочное оборудование в труднодоступных местах.

Конечно, для проведения работ такой сложности используются не стандартное оборудование и расходные материалы, а специализированные, адаптированные под тяжелые условия применения. Каким требованиям они должны отвечать, рассмотрим далее.

Оборудование и расходные материалы для сварки на глубине

Сварочный процесс происходит в холодной воде с содержанием большого количества водорода. Для того чтобы компенсировать потерю тепла, дуге в водной среде необходимо более высокое напряжение, чем на суше, 30-35 В. Поэтому сварочные аппараты имеют напряжение 70-110 В. При сварочных работах может быть использован как переменный, так и постоянный ток. Наиболее часто используется постоянный ток с силой 180-220 А.

Шлем подводного сварщика

Электроды для сварки под водой имеют специальное водонепроницаемое покрытие (пленку), пропитанное водостойкими составами: парафином, нитролаками и т.д. Вес пленки должен быть не менее 150% от массы самого электрода, чтобы обеспечить надежную и длительную защиту стержня при работах в воде. Диаметр электрода составляет 4-6 мм.

Поверхность держателей и кабелей для такого вида работ герметична и обладает надежной электроизоляцией для обеспечения бесперебойной работы сварочной цепи.

Организация сварочного процесса под водой

Ранее уже упоминалось, что подводная сварка подразделяется на два основных типа: сухую и мокрую, принцип организации рабочего процесса которых значительно отличается друг от друга:

  • Сухая сварка под водой. Данный вид работ используется нечасто, поскольку требует больших финансовых затрат, времени, подготовки и специализированного дополнительного оборудования (краны, суда, контролирующие и измерительные приборы и т.п.). Подвиды сухой сварки на глубине:
  • Сварка в сухой глубоководной камере или передвижном боксе. Данный вид работ используется нечасто, поскольку требует больших финансовых затрат и специализированного дополнительного оборудования (краны, суда и т.п.). При данном методе под воду погружается или сооружается глубоководная герметичная камера («кессон»), которая также герметично закрепляется вокруг рабочей поверхности. Сварщик работает внутри данной конструкции, в которой поддерживается атмосферное давление путем наполнения ее газом и вытеснения воды. Качество швов и условия работы при данном виде сварки ничем не уступают тем, что проводятся на суше.
  • Гипербарическая сварка. Сварочный процесс осуществляется в камерах, где поддерживается газовая среда, вытесняющая воду. Сам специалист-сварщик находится вне данного бокса, сварка производится посредством электродной проволоки. Самое главное условие, которое должно соблюдаться при данном виде сварки — это очень плотное прилегание сварочных элементов в месте соединения.
  • Мокрая сварка под водой. При данном виде сварки и водолаз и рабочий объект находятся в водной среде. Никакого специализированного дополнительного оборудования (помимо сварочного) при данном методе не требуется. Это существенно экономит время, дает свободу передвижения сварщику и не требует дополнительных затрат. Качество швов же, к сожалению, ввиду особенностей сварки, проводимой непосредственно в воде, уступает сухой подводной сварке.
Схема процесса подводной сварки Как работает подводная сварка

Требования к подводным сварщикам

Данная профессия сопряжена со многими трудностями и риском, требует от специалистов абсолютного соблюдения техники безопасности и определенных знаний и навыков. Для того чтобы стать подводным сварщиком, вам необходимо иметь диплом по специальности «сварщик» и диплом технического дайвера. Только имея на руках данные специализации, вы сможете поступить в школу подводных сварщиков, где вас обучат всем необходимым нюансам и умениям для дальнейшей работы по данной специальности.

Если у вас есть вопросы, связанные с данной темой, или, может быть, вы работаете по данной специальности, оставьте свой комментарий или поделитесь личным опытом.

wikimetall.ru

Сварка подводная (видео)

Оглавление: [скрыть]

  • Осуществление сварочного процесса
  • Виды мокрого сваривания
  • Ручная дуговая сварка под водой
  • Полуавтоматическая дуговая сварка под водой
  • Процесс подводного сваривания

Для ремонта трубопроводов и других металлоконструкций, находящихся под водой, требуется сварка подводная. Технологии проведения таких работ и их качество в настоящее время требуют усовершенствования. Если почитать различные рефераты по данной теме, то можно узнать, что существует несколько методов подводной сварки. К ним относятся:

  • сухая подводная сварка в глубоководной камере;
  • сухая сварка в компактном боксе;
  • мокрая сварка.
Проведение сварочных работ под водой

Существует несколько способов подводной сварки, которые отличаются по своей технологии.

Осуществление сварочного процесса

Глубоководная камера предназначена для ремонта крупных объектов. Это дорогостоящий метод, т. к. требует дополнительное использование судов, кранов и т. д.

Все основные процессы подводной сварки отличаются от аналогичных процессов при сварке на воздухе следующими параметрами:

Для осуществления этого процесса в камеру помещаются элементы, которые необходимо сваривать, а затем выкачивают воду. Для совершения работ водолаз-сварщик входит внутрь камеры и начинает варить, как при обычных условиях на суше. Используется обычное оборудование. Дополнительно применяются технологии для уничтожения продуктов горения, газоанализирующая установка и др.

Подводная сварка в глубоководной камере возможна на глубине до 300 м. Погружение на большую глубину является опасным, поэтому следует соблюдать осторожность и опускаться ниже только при крайней необходимости. Технологий, которые бы заменили водолазов-сварщиков в подобных условиях, пока не придумали.

Метод глубоководных камер невозможно использовать на мелководье, т.к. суда с необходимым оборудованием не смогут добраться до места назначения.

Сухое сваривание в компактном боксе также позволяет работать на большой глубине, но с меньшими объектами. Для подводного сваривания нужна сухая газовая среда, которая обеспечивается компактными камерами. Такие камеры изготавливаются из прозрачного материала и называются гидробоксами. Бокс должен быть герметичным, чтобы во время работы туда не попала вода. Сварщик в водолазном костюме опускается под воду и управляет дугой через специальное отверстие в боксе. Контролировать процесс позволяют прозрачные стенки. Такие боксы обычно изготавливают специально для определенного заказа, учитывая все особенности будущей работы.

Вернуться к оглавлению

Виды мокрого сваривания

Схема поста для ручной подводной сварки и оборудование

Схема поста для ручной подводной сварки и оборудование.

Мокрое сваривание бывает двух видов: ручное дуговое и полуавтоматическое. Ручная подводная сварка основывается на возможности горения дуги в газовом пузыре, несмотря на воду вокруг него. Пузырь газа появляется от испарения воды, пара и плавящегося металла.

Во время сваривания, образуется множество газов, из-за чего давление в пузыре повышается. Облако, образуемое продуктами сгорания, создает трудности контроля дуги.

Сваривание под водой проводят при постоянном или переменном токе, это необходимо, чтобы компенсировать тепловые потери от охлаждения водой. Дуга горит лучше на постоянном токе, переменный ток создает пузырь газа только при замыкании.

Чтобы работать на больших глубинах, необходимо повысить напряжение и увеличить ток. В этом случае давление окружающей среды не повлияет на горение дуги.

Подводную сварку можно проводить в соленой и пресной воде. Однако стоит учитывать, что в соленой воде дуга горения возникает между электродом и любым металлом, даже если электрод его не коснулся. По этой причине нельзя направлять электрод на снаряжение водолаза.

Вернуться к оглавлению

Ручная дуговая сварка под водой

Режимы ручной подводной сварки

Режимы ручной подводной сварки.

Чаще всего сваривание под водой проводят методом опирающегося электрода. Детали при этом соединяют внахлест, под прямым углом (образуя Т-образную форму), с углом между поверхностями деталей выше 30°, и иногда методом стыка.

В этом случае дуга горит непрерывно. Сохраняя угол наклона электрода, сварщик проводит дугой поперек шва. Таким образом удобно сваривать в любом положении. Чтобы сделать вертикальный шов, необходимо начинать варить сверху вниз. Электрод наклоняется в направлении ведения сварки. Во время сваривания методом опирающегося электрода, нужно устанавливать силу тока выше, чем на суше.

Электроды для подводной сварки используют толщиной 4-6 мм. Их пропитывают специальными растворами: парафином, синтетическими смолами и т. д. Это обеспечивает их водонепроницаемость.

При сварке под водой необходимо использование специальных электродержателей, которые хорошо электроизолированы.

Замену электрода можно производить только тогда, когда ток отключен.

Вернуться к оглавлению

Полуавтоматическая дуговая сварка под водой

Сваривание осуществляется путем автоматической подачи проволоки к дуге горения. Ее преимуществом является длительность процесса сваривания. Во время работы создается меньше продуктов горения, что позволяет без помех наблюдать за созданием шва.

Принципиальная схема горения дуги под водой

Принципиальная схема горения дуги под водой.

По сравнению с ручной сваркой, качество полуавтоматических швов значительно хуже. Швы сваривания выходят слишком узкими, пористыми и с посторонними включениями.

Улучшить качество помогает применение углекислого газа, помогающего защитить дугу горения. Благодаря этому уменьшается количество выделяемого водорода при сварке.

Хороший метод защиты дуги разработали в институте им. Е. О. Патона. Специальная порошковая проволока сохраняет дугу от влияния окружающей среды. Она создает непрерывное горение дуги, получая при этом качественные и прочные швы.

Для подводного сваривания применяются автоматы различного типа. Они позволяют сваривать металл толщиной от 4 мм на глубине до 60 м. Для работы автомата требуется сила тока около 300 А. Проволока толщиной 1,6 мм подается со скоростью до 22 см/с. Сварка под водой может составить около 2,5 часов.

Материалы для подводного сваривания:

  • сварочная проволока;
  • электродержатели;
  • водолазное снаряжение;
  • электроды для сварки под водой толщиной 4-6 мм;
  • сварочный электроагрегат.

Вернуться к оглавлению

Процесс подводного сваривания

Водород и кислород выделяются при разложении воды во время сварки. Они находятся возле дуги и значительно влияют на сварные швы. Водород хорошо взаимодействует с жидким металлом, что делает швы хрупкими, а кислород вступает со сталью в реакцию окисления. Возникающие окислы влияют на качество шва, оставаясь внутри него, они ухудшают его пластичность. Часть окислов может всплывать на поверхность.

Так как детали сварки находятся под водой, то это влияет на теплоотдачу стали. Она становится выше, что приводит к закаливанию металла в зоне термической обработки.

Столб дуги сжимается под воздействием высокого давления и охлаждения воды. Также это приводит к повышению его температуры. Из-за этого электродный металл может перегреться.

Выполнение сварочных работ под водой значительно отличается от обычных условий. Сварщик-водолаз во время работы находится под гидростатическим давлением, а кроме того, его действия стесняет водолазный костюм. Плохая видимость, течение и многие другие обстоятельства значительно влияют на качество сварки под водой. Швы не всегда могут быть выполнены идеально.

Однако мокрое сваривание имеет множество положительных моментов: она не требует больших финансовых затрат, может проводиться в короткие сроки, а также во многих труднодоступных местах, где другие виды сварки проводить невозможно.

Подводную сварку рекомендуется проводить на постоянном токе. Переменный ток делает дугу неустойчивой, что является небезопасным.

Для подводной сварки подходят те же агрегаты, которые используют на суше. Чтобы увеличить мощность агрегата, можно соединить их, применяя одну дугу горения.

Вода является хорошим проводником электричества, поэтому следует учитывать, что касание электрода любого металлического предмета приведет к зажиганию дуги. А случайное прикосновение к водолазному снаряжению может прожечь его насквозь.

Перед проведением работ, необходимо принять все меры безопасности, обеспечивающие водолазу наиболее возможную комфортность во время сварки. Перед проведением сварочных работ необходимо изучить приложенную к аппарату инструкцию и соблюдать технику безопасности.

expertsvarki.ru

Сварка под водой - Остальные вопросы

podVodoi.gif

В работах по строительству подводных частей различных сооружений, подводных трубопроводов, гидростанций, портовых сооружений, мостов, в судоподъемных, судоремонтных и спасательных работах и т. д. часто возникает необходимость выполнения сварочных работ под водой. Пока удалось практически применить под водой дуговую электросварку. Возможность получения устойчивого дугового разряда в жидкой среде — воде, масле и др. — была установлена опытным путем еще в конце прошлого столетия. Дуга горит в газовом пузыре, образуемом и непрерывно возобновляемом за счет испарения и разложения окружающей жидкости тепловым действием дугового разряда.

Дуговая электросварка под водой впервые осуществлена и изучена в Советском Союзе в 1932 г. Константином Константиновичем Хреновым. Оказалось, что дуга постоянного тока при питании от обычного источника тока горит под водой вполне устойчиво при условии, что электрод покрыт достаточно толстым слоем водонепроницаемого покрытия.

Особенно удивительно, что под водой дуга плавит металл почти так же быстро, как и на воздухе, несмотря на интенсивное охлаждение окружающей средой. Это обстоятельство объясняется саморегулированием состояния дугового разряда. Сила тока в разряде устанавливается регулированием источника, саморегулирование дуги меняет падение напряжения на отдельных участках разряда. Усиление отдачи энергии в окружающую среду автоматически повысит напряжение и мощность дуги, компенсирующие увеличение отдачи энергии, уменьшение потерь энергии во внешнюю среду вызовет снижение напряжения дугового разряда.

Охлаждение дуги водной средой повышает напряжение и тепломощность дуги, в результате идет интенсивное плавление металла. Для успеха сварки существенное значение имеет покрытие электрода; оно должно иметь достаточную толщину, 30% веса электродного стержня. Покрытие электрода, омываемое водой, расплавляется медленнее электродного стержня, поэтому при горении дуги покрытие на конце электрода образует так называемый козырек, способствующий формированию и удержанию газового пузыря, необходимого для нормального горения дуги.

Газовый пузырь при горении дуги непрерывно растет, увеличиваясь в объеме; затем газы его прорываются и поднимаются на поверхность, газовый пузырь уменьшается в объеме до минимума и снова начинает расти, что повторяется несколько раз в секунду. Газ пузыря состоит преимущественно из водорода, получаемого при разложении паров воды; кроме того, в нем имеются продукты разложения электродного покрытия, пары железа, пары воды, окись углерода, азот и пр. Водород, растворяющийся в наплавленном металле, образует поры и снижает пластичность металла. Поэтому необходима водонепроницаемость покрытия и отсутствие влаги в нем. Испарение воды в покрытии и электролиз с обильным выделением водорода на поверхности электродного стержня разрушают покрытие, срывают его с электродного I стержня и быстро приводят электрод в негодность. Особенно водонепроницаемым должно быть покрытие для работ в соленой морской воде.

Водонепроницаемость придают электродам специальной обработкой. После нанесения покрытия, его просушки и прокалки, I покрытие пропитывают и покрывают различными водонепроницаемыми составами. Например, проваривают электроды в расплавленном парафине (этот состав очень слабый, пригоден лишь для пресной воды). Лучший результат дает раствор целлулоида в ацетоне, а также бакелитовый лак. Наилучшим считается раствор синтетических смол в дихлорэтане. Стержни электродов из сварочной стальной проволоки Св-08 имеют диаметр 4-5 мм.

Пары железа и материалов электродного покрытия, соприкасаясь с водой, конденсируются, образуя мельчайшие коллоидальные частицы, в первую очередь окислов железа; эти частицы долгое время не осаждаются в воде и образуют в зоне сварки темно-бурое облако мути, мешающее наблюдению и работе сварщика-водолаза. Образование мути зависит и от состава электродного покрытия, одно из требований к нему — минимальное образование мути.

При удовлетворительном качестве электродов дуга почти так же устойчива, как и при работе на воздухе. Обычно работа производится на постоянном токе нормальной полярности. Возможна работа и на переменном токе. На постоянном токе вполне устойчива и угольная дуга, но она пока не находит применения. Интенсивное расплавление металла дугой позволяет выполнять обычные формы сварных соединений во всех пространственных положениях.

Наплавленный металл удовлетворителен по прочности, содержит повышенное количество водорода и его показатели пластичности понижены. Зона влияния сужена, структура металла носит признаки ускоренного охлаждения после сварки.

Водолаз-сварщик работает в тяжелом мягком водолазном снаряжении, обеспеченном телефонной связью (рис). Излучений дуги, проходя сквозь толстый слой воды, уменьшают свою интенсивность; все же для уменьшения утомляемости глаз в передний иллюминатор шлема вставлено цветное стекло; меняя положение головы, сварщик может смотреть через цветное стекло или помимо него. Держатель электродов имеет особую конструкцию, тщательно изолирован по всей поверхности для уменьшений утечек тока. Сварочный ток подается по гибкому кабелю с усиленной изоляцией. Водолаз-сварщик находится в особенно трудных условиях работы. Видимость зоны сварки, как правило, недостаточна. Сварщик стеснен в движениях водолазным снаряжением; недостаточна устойчивость сварщика, его постоянно сносит с занятого положения; каждое резкое движение отбрасывает сварщика в сторону. Поэтому для сварки под водой характерны дефекты, не встречающиеся в наземных работах: пропуски, сбой с линии сварки, нерасплавление одной из кромок шва и т. п.

Сварка возможна как в пресной, так и в соленой морской воде. В последней необходима тщательная изоляция электрододержателя. Даже небольшие неизолированные участки металлических деталей могут вызывать значительные утечки тока, до нескольких десятков ампер. В соленой воде дуга может зажигаться без касания электродом, лишь при приближении его к любому металлическому предмету, находящемуся в воде, хотя бы и не присоединенному проводом к источнику тока. Все металлические предметы в зоне сварки оказываются подсоединенными к источнику тока через воду. Поэтому в результате неосторожного приближения электрода к металлическим частям водолазного снаряжения, например к шлему или нагрудной манишке, водолаз может прожечь их.

Несмотря на трудности работы водолаза-сварщика и не очень высокое качество сварных соединений, подводная сварка получила довольно широкое практическое применение в судоподъемных, судоремонтных, аварийно-спасательных и прочих работах. Успешному применению подводной сварки способствует пригодность для подводных работ без всяких переделок обычных нормальных источников тока для сварки на воздухе. При обычных подводных работах сварочный ток берется в пределах 180-240А, напряжение дуги 30-35В; лишние 5-7В против сварки на воздухе идут на покрытие тепловых потерь, создаваемых окружающей водной средой.

Значительный интерес представляет возможность применения сварки на больших глубинах. Опыт сварки на глубинах до 100 м показал, что дуга горела устойчиво, ее расплавляющее действие усиливалось, что благоприятно для сварки. Имеются лабораторные исследования горения дуги при давлениях до 1200 am, что превышает давление на дне величайших глубин океанов; горение дуги протекало нормально, и она сохраняла свои обычные свойства.

Однако условия подводных работ весьма тяжелы для человека. При глубине свыше 20 м начинается интенсивное растворение азота в крови; при подъеме водолаза с уменьшением давления мельчайшие пузырьки азота выделяются, вызывая болезненные ощущения (кессонная болезнь). Поэтому подъем со значительных глубин опасен для жизни водолаза, и его производят медленно, с остановками по определенному графику. Кроме того, с увеличением давления на значительных глубинах самочувствие человека ухудшается. На глубинах 50-70 м нормальная продолжительность работы водолаза составляет всего 15 мин, а продолжительность его подъема в несколько раз превышает эту величину. Поэтому работа становится практически невыполнимой на глубине, превышающей 30-40 м.

Единственный путь увеличения производительности подводной сварки и распространения ее на значительные глубины — это механизация и автоматизация процесса сварки с максимальным сокращением времени пребывания человека подводой. Основная цель автоматизации в этом случае освободить человека от выполнения работ в особо тяжелых условиях. Имеются успешные результаты применения шланговых полуавтоматов и автоматов в подводных условиях с голой проволокой диаметром около 2 мм с вдуванием защитного газа аргона в зону дуги или без подачи газа. Применение простейшего шлангового полуавтомата повышает производительность труда водолаза-сварщика и сокращает время его пребывания под водой в 5-10 раз. В дальнейшем, с созданием комплекса автоматических устройств с телевизионным наблюдением и надводным управлением, станут возможными подводные сварочные работы на любых глубинах.

 

Сообщение отредактировал Andrew: 28 Февраль 2015 14:41

websvarka.ru

Дуговая сварка под водой | Строительный справочник | материалы - конструкции

Впервые в мировой практике подводную дуговую резку угольным электродом в лабораторных условиях осуществили в 1887 г. Н.Н. Бенардос и проф.Д.А. Лачинов. Продолжения эти работы не получили.

Только в начале 30-х гг. ХХ в. были возобновлены работы по применению сварки под водой. В 1932 г. К. К. Хренов разработал электроды для подводной сварки и провел натурные испытания их в Черном море. В середине 30-х гг. ручная дуговая сварка под водой была применена для ряда работ, например ремонта парохода «Уссури» и подъема парохода «Борис». Однако в те годы подводная сварка применялась эпизодически.

Только в годы войны возникла насущная потребность в подводной сварке и резке при ремонте кораблей, мостов, при аварийных и спасательных работах. К.К. Хренов продолжил исследования и разработку техники сварки и резки под водой в специальной лаборатории, организованной в марте 1942 г. при Московском электромеханическом институте инженеров железнодорожного транспорта. В результате были созданы электродные покрытия, обеспечивающие стабильное горение дуги под водой. Результаты всесторонних исследований свойств и состава метала швов, сваренных под водой, показали возможность применения сварки для ремонта подводных частей корпусов кораблей прямо на плаву. По примеру нашей страны сварку и резку под водой начали применять и другие воюющие страны.

В послевоенные годы значительно расширились области применения и объемы подводной сварки. Строительство морских нефтепромысловых гидротехнических сооружений, подводных трубопроводов различного назначения, ремонт судов на плаву, восстановление шлюзовых затворов портовых сооружений и других объектов оказались немыслимыми без применения подводной сварки. Однако обеспечить прочноплотные швы и высокую производительность труда существовавшие тогда способы подводной сварки не могли. Кроме того, для выполнения подводной сварки по «мокрому» методу требовались водолазы-сварщики высокой квалификации. «Мокрый» метод — процесс, осуществляющийся без удаления воды из зоны сварки. В то же время ручная подводная сварка обладала исключительной маневренностью и простотой оборудования, а для ее осуществления не требовались специальные приспособления для удаления воды из зоны сварки, что обуславливало низкую стоимость работ. Попытки улучшить механические свойства сварных соединений и механизировать процесс в конце 50-х гг. ХХ века не увенчались успехом.

В эти годы за рубежом разрабатывается «сухой» способ подводной сварки. Способ основан на применении специальных обитаемых камер различной конструкции. Камеры могут быть различного размера и конструкции:

— большие глубоководные, когда и место сварки и сварщик изолированы от водной среды за счет подачи воздуха в камеру и оттеснения воды за ее пределы;

— водолазные колокола, обеспечивающие выполнение сварки в «сухой» среде, хотя сам сварщик находится по пояс в воде;

— портативный сухой бокс, который обеспечивает «сухую» среду только в зоне сварки.

Применение каждого варианта показало, что сварные швы получаются такого же качества, как и на суше, но имеются и существенные недостатки, которые не привели к широкому распространению «сухой» подводной сварки.

При применении глубоководных камер, как показала практика, необходимы предварительная подготовка и специальное техническое сопровождение. Оказалось, что необходимо разработать и изготовить камеру нужной конструкции, подготовить технические средства (плавучие краны, насосы и другое оборудование), задействовать обслуживающий персонал. Такой вариант выполнения подводной сварки оказался достаточно дорогостоящим.

Два других варианта оказались менее дорогостоящими, но и менее маневренными и универсальными, чем «мокрый» способ подводной сварки.  В 1965 г. в нашей стране были начаты исследования, позволившие устранить недостатки «мокрого» способа.

Анализ подводной сварки «мокрым» способом показал, что основными причинами низких механических характеристик сварных швов являются пористость за счет растворения водорода, шлаковые включения за счет окисления компонентов металла кислородом, увеличение скорости охлаждения за счет контакта нагретого металла с водой. Низкая производительность подводной сварки не может быть преодолена при использовании покрытых электродов, так как смена их через каждые 1–2 минуты является в подводных условиях сложной операцией, а козырек обмазки ухудшает наблюдение за формированием шва.

Проведенные работы показали, что наиболее перспективной является полуавтоматическая сварка. Метод достаточно маневренный и универсальный, а механизированная подача проволоки позволяет длительное время вести процесс сварки без перерывов. Поскольку проволока имеет меньший диаметр, чем электрод, и не имеет покрытия, создаются благоприятные условия для наблюдения за формированием сварного шва.

Применение сплошной проволоки без защиты зоны сварки и с подачей защитных газов (аргон, углекислый газ) не обеспечили получение необходимых механических свойств сварных соединений. Дальнейшие исследования показали, что эффективная защита зоны сварки возможна при использовании порошковых самозащитных проволок. Разработанная в Институте электросварки им. Е.О. Патона порошковая проволока марки ППС-АН1 диаметром 1,2—2,0 мм впервые позволила провести подводную сварку «мокрым» способом с получением качественных сварных соединений. При современном уровне техники дуговая сварка порошковой проволокой «мокрым» способом осуществляется на глубине до 30 м. Существуют серьезные ограничения по номенклатуре металлов, пригодных для сварки таким способом. С увеличением глубины резко изменяются свойства дуги, интенсифицируется взаимодействие расплавленного металла с окружающей средой и становится проблематичным получение качественного соединения. Кроме того, следует учитывать, что «мокрый» способ подходит для глубины, доступной для человека в скафандре — не более 120—160 м.

Разработка специального оборудования для подводной полуавтоматической сварки также потребовала решения ряда сложных задач, которые были успешно завершены созданием полуавтомата для подводной сварки А1660.

Механизированная подводная сварка применяется для строительства и ремонта металлоконструкций различного назначения. Проводятся работы по дальнейшей механизации и автоматизации процесса подводной сварки. Разрабатываются автоматы, которые смогут осуществлять сварку под водой с минимальным участием человека. Совершенствуются системы дистанционного наблюдения и управления процессом.

Не исключена возможность применения в указанных условиях контактной стыковой сварки оплавлением. Предварительные эксперименты и опытно-промышленная проверка разработанной в ИЭС им. Е.О. Патона установки для автоматической стыковой сварки оплавлением труб под водой при строительстве и ремонте морских трубопроводов подтвердили перспективность использования этого способа сварки.

Очевидно, что в ближайшем будущем необходимо будет совершенствовать как «мокрый», так и «сухой» способы сварки, а также разрабатывать новые механизированные способы сварки и оборудование, пригодные для использования на километровой глубине.

Использованы иллюстрации http://welding.su/gallery/

Технология дуговой сварки и резки под водой

В жидких средах, в том числе и в воде, можно получить достаточно устойчивый дуговой разряд, который, образуя высокую температуру и имея большую удельную тепловую мощность, испаряет и разлагает окружающую жидкость. Пары и газы, образующиеся при дуговом разряде, создают вокруг сварочной дуги газовую защиту в форме газового пузыря, т. е. в сущности дуга горит не в воде, а в газовой среде. Газ состоит в основном из водорода, образующегося при термической диссоциации водяного пара, а образующийся при диссоциации кислород окисляет материал электродов.

Устойчивая сварочная дуга при использовании обычных источников питания сварочной дуги может быть получена при применении угольных или металлических электродов.

Электроды, применяемые для подводной резки, должны иметь толстое водонепроницаемое покрытие, которое охлаждается снаружи водой и поэтому плавится медленнее стержня электрода, образуя в конце электрода «козырек». Образовавшийся козырек выступает вперед в форме небольшой чашечки и способствует устойчивому существованию газового пузыря и горению дуги.

Водопроницаемость покрытия отрицательно влияет на устойчивость горения дуги, так как вода, испаряющаяся у горячей поверхности электродного стержня, разрушает покрытие и срывает его кусками со стержня. Водонепроницаемость достигается в основном пропиткой покрытия парафином. В качестве покрытия применяют состав из смеси железного сурика (80%) и мела (20%) с добавлением для их связывания жидкого натриевого стекла. Нанесение покрытия производят окунанием. Электродным стержнем служит сварочная проволока Св-08 или Св-08ГС.

Величину тока подбирают из расчета 60 — 70 А на 1 мм диаметра электрода. Напряжение дуги под водой несколько больше, чем на воздухе. Резка под водой применяется при ремонте судов, устройстве различных гидросооружений и др.

build.novosibdom.ru

Сварка под водой

www.autowelding.ru

Виды сварки - Сварка под водой

С конца прошлого столетия известна возможность получения устойчивого дугового разряда в жидкой среде: воде, масле и т. д. В этом случае дуга горит в газовом пузыре, образуемом и непрерывно возобновляемом за счёт испарения и разложения окружающей жидкости тепловым действием дугового разряда.

Дуговая электросварка под водой впервые в мире осуществлена и изучена в Советском Союзе автором настоящей книги в 1932 г. Первоначальные опыты велись в небольшом бачке с проточной водой, куда сварщик погружал руки в длинных резиновых перчатках. Опыты показали, что можно получить устойчивое горение под водой металлической сварочной дуги, питаемой током от нормального сварочного агрегата при соблюдении некоторых условий. Самое важное из этих условий состоит в том, что на электродный  стержень должен быть нанесён достаточно толстый совершенно водонепроницаемый слой обмазки, который не должен отсыревать даже при продолжительном пребывании электрода в воде. Водонепроницаемость слоя обмазки достигается после тщательной просушки пропиткой его различными лаками и т. п. составами. Хорошие результаты, например, даёт раствор 80 г целлулоида на 1 л ацетона. Обмазка, охлаждаемая снаружи водой, плавится несколько медленнее электродного стержня.

Выступающий конец слоя обмазки образует на конце электрода небольшую чашечку, так называемый козырёк, имеющий существенное значение для подводной металлической дуги. Козырёк защищает конец электродного стержня от попадания воды и повышает устойчивость газового пузыря вокруг дуги. Опыт показал, что при электродах с обмазкой надлежащего состава, правильно изготовленной и обработанной водонепроницаемым составом, дуга горит под водой вполне устойчиво при питании её сварочным током от нормальных сварочных агрегатов. Удовлетворительную устойчивость имеет также и дуга переменного тока, питаемая от нормального сварочного трансформатора, однако для подводной сварки  предпочтительнее дуга постоянного тока. Наиболее важным результатом лабораторных исследований 1932 г. было установление интенсивного расплавления основного металла; дуга под водой плавит металл почти так же интенсивно, как и на воздухе. Это может быть объяснено способностью душ автоматически реагировать на воздействия внешней среды. Если усилить охлаждение какой-либо части дугового разряда, то автоматически происходит возрастание напряжённости электрического поля и падения напряжения в ней, ведущее к усилению тепловыделения, компенсирующему охлаждающее действие внешней среды.

Интенсивное расплавление металла подводной дугой даёт возможность успешно выполнять сварку металла под водой. Возможно выполнить все основные формы сварных соединений, применяемые на воздухе, как в нижнем, так в вертикальном и потолочном положениях. Металл, наплавленный под водой и на воздухе, имеет близкие механические свойства и состав. Зона влияния сужена; структура имеет признаки усиленного охлаждения окружающей водной средой.

Сварку можно успешно вести как в пресной, так и солёной морской воде. В том же 1932 г. новый способ нашёл практическое применение на морях и реках Советского Союза и был проверен в производственных условиях. Метод нашёл некоторое практическое применение, и до начала второй мировой войны было выполнено несколько серьёзных работ, связанных главным образом с ремонтом и подъёмом морских судов. Начавшаяся война с массовыми повреждениями и разрушениями судов и различных сооружений предъявила большой спрос к способу подводной сварки. В начале 1942 г. в Москве была создана под руководством автора специальная мощная лаборатория подводной сварки и резки, в которой опыты проводились в условиях, близких к производственным, в учебной камере водолазами - сварщиками. В короткое время была детально разработана и изучена технология подводной сварки и резки, подготовлены кадры. Процессы подводной сварки и резки во время войны получили широкое применение и прочно вошли в практику.

В отношении подводной сварки можно отметить следующие основные выводы. Сварочный ток для подводной сварки следует увеличить на 10—20% против таких же работ на воздухе. Напряжение подводной дуги на 5—7 в выше напряжения дуги на воздухе.

Общий вид дуги, горящей под водой, показан на фиг. 84. Избыток газов, создаваемых дугой, поднимается на поверхность воды отдельными пузырьками. Газ, выделяемый подводной дугой, состоит преимущественно из водорода и продуктов разложения электродной обмазки. Водород образуется за счёт отнятия кислорода паров воды нагретым металлом. Одновременно дуга образует значительное количество мути тёмно-бурого цвета, создающей облачко над дугой. Муть представляет собой, главным образом, коллоидальный раствор окислов железа, распыляемых дугой в форме мельчайших частиц.

сварка под водой

Потери металла на угар и разбрызгивание довольно значительны, коэффициент наплавки около 6—7 г/а-час. Сварку можно вести на всех глубинах, на которых может работать водолаз в нормальном снаряжении; известны случаи выполнения работ на глубинах до 100 м. Прочность сварных соединений, выполняемых под водой, обычно несколько понижена, что объясняется главным образом тяжёлыми условиями работы подводного электросварщика-водолаза. Под водой часто недостаточна, а иногда и почти полностью отсутствует видимость, недостаточна устойчивость работающего, движения связаны водолазным снаряжением и т. д.

Подводная электросварка в настоящее время находит значительное практическое применение, на её основе развился, например, подводный судоремонт. При подводном судоремонте подводная часть судна ремонтируется без постановки его в док, на плаву. Выполнение ремонта подводной части на плаву в несколько раз сокращает срок выполнения и стоимость ремонта. Под водой вполне устойчиво горит угольная дуга и интенсивно плавит металл, создавая возможность производить его сварку.

Подводная сварка угольной дугой пока не нашла заметного практического применения.

Хренов К.К. "Сварка, резка и пайка металлов".

Подводная сварка: виды, технология, оборудование

Число морских установок с каждым годом растет. Вместе с ними увеличивается потребность в осуществлении сварочных работ под водой, необходимых для соединения элементов трубопровода, монтажа или ремонта опорных сооружений. Подводная сварка может проводиться на разной глубине, потому что сварочная дуга сохраняет устойчивость при погружении и увеличении давления. При этом возрастает глубина проплавки металла. Но, дело в том, что организм человека с трудом переносит глубину более 45 метров, а погружение более чем на 100 метров – задача невыполнимая.

Сварочные работы под водой

Сварочные работы под водой

Виды сухой сварки

Существует несколько разновидностей подводной сварки:

  • мокрая, делящаяся на ручную дуговую и полуавтоматическую;
  • в водолазном колоколе, или рабочей камере;
  • в сухой глубоководной камере;
  • в мобильном небольшом по размерам сухом боксе.

Наиболее популярны в настоящее время два из перечисленных видов:

  • мокрая дуговая ручная или полуавтоматическая;
  • сухая сварка.

Сварка в сухой среде (сухой глубоководной камере) – процесс достаточно трудоемкий и затратный, требующий наличия дополнительного оборудования, плавучих кранов, судов. Но качество швов, получаемых в результате работы, очень высокое, и совершенно идентично соединениям, делающимся на суше.

Гидросварка (глубоководная сухая сварка) проводится в небольших боксах, обеспечивающих постоянно сухую газовую среду. Сварной шов в этом случае выполняется при помощи электродной проволоки. Особенностью метода является требование к прилеганию элементов, которое должно быть максимально плотным в месте стыковки. Герметичность – важное условие. Необходимо использовать смесь инертных газов, которая вытеснит воду из бокса и будет поддерживать созданную сухую среду.

Специальное оборудование для подводной сварки выполняет контролирующие и измерительные функции. Пульт управления, располагающийся над водой, оснащен различными приборами, позволяющими регулировать и корректировать процесс.

Методы мокрой сварки

Мокрая сварка бывает двух видов:

  • ручная дуговая;
  • полуавтоматическая.

Выбор способа зависит от условий проведения сварочных работ.

Полуавтоматическая сварка сочетает в себе механическую подачу электродной проволоки с мобильностью ручной сварки, что обеспечивает длительность и беспрерывность работы. Проволока отличается от электрода меньшим диаметром и отсутствием покрытия, что позволяет управлять формированием шва. Улучшить качество соединения, создать более ровный и аккуратный шов, исключить порообразование и металлические включения в зоне соединения, можно за счет применения аргона, углекислого газа. При этом желательно предварительно снизить содержание водорода в свариваемом металле.

Порошковая проволока защищает дугу от вредного воздействия внешних факторов, что способствует повышению качества сварочного шва и делает ее применение при подводной сварке наиболее эффективным.

Дуговая сварка основана на способности дуги к стабильному горению в газовом пузыре, воды при сильном, интенсивном охлаждении водой. Образуют газовый пузырь водяные испарения и продукты плавки металла (пар и газы). Окислы получаются в процессе вступления в контакт металла и продуктов распада воды, кислорода и свободного водорода.

Дуговая сварка

Дуговая сварка

При ручной дуговой сварке применяются только плавящиеся электроды для подводной сварки. Наиболее популярна при прокладке трубопроводов и монтаже подводных конструкций ручная сварка покрытыми электродами.

Электроды для ручной дуговой сварки

Сварка покрытыми электродами заключается в горении дуги в газовом пузыре, полученном в процессе испарения и разложения воды. Электрод оснащен образующей втулкой покрытия, которая обеспечивает устойчивое горение дуги и сохранение газового пузыря вокруг нее.

При сварке применяются обычные источники питания: переменный или постоянный ток. При этом гораздо предпочтительнее использование постоянного тока, сила которого варьируется в пределах 180 А – 220 А при показателе напряжения дуги до 35 В. Эти параметры выше тех, что применяются на открытом воздухе. Но избыток напряжения отлично компенсируется охлаждающими свойствами воды.

Глубина проплавления при подводной сварке значительно выше, чем при проведении сварочных работ на суше. Соединения легко выполняются в различных пространственных положениях. Также сварной шов, выполненный в условиях подводной сварки, имеет грубую чешуйчатую структуру. Металл в месте соединения обладает высоким пределом прочности и надежности.

Недостатками являются низкая ударная вязкость, угол загиба материала и удлинение шва. При подводных сварных работах используются электроды, изготовленные из малоуглеродистой стали, имеющие толстый слой покрытия, состав которого совпадает с покрытием электродов применяемых на суше. С помощью целлулоидного лака, парафина, которыми пропитывается укрывной слой, электроды перестают поддаваться воздействию влаги. Водонепроницаемые свойства покрытия позволяют ему не разрушаться в течение длительного времени.

Изоляция и герметизация токоведущих элементов сварочной системы, позволяет избежать потери тока в цепи. Основной проблемой подводной сварки, над решением которой работает множество специалистов, являются дефекты сварочного шва (пропуск, смещение центра шва, отсутствие оплавления на одном из соединяемых элементов), не встречающиеся при работе на воздухе.

stroitel5.ru

Электросварка под водой - Техника дуговой сварка

Электросварка под водой

Категория:

Техника дуговой сварка

Электросварка под водой

В работах по строительству подводных частей различных сооружений, подводных трубопроводов, гидростанций, портовых сооружений, мостов и пр., в судоподъемных, судоремонтных и спасательных работах и т. д. часто возникает необходимость выполнения сварочных работ под водой. Пока удалось практически применить под водой дуговую электросварку. Возможность получения устойчивого дугового разряда в жидкой среде — воде, масле и др- — была установлена опытным путем еще в конце прошлого столетия. Дуга горит в газовом пузыре, образуемом и непрерывно возобновляемом за счет испарения и разложения окружающей жидкости тепловым действием дугового разряда.

Дуговая электросварка под водой впервые осуществлена и изучена в Советском Союзе в 1932 г. автором настоящей книги. Оказалось, что дуга постоянного тока при питании от обычного источника тока горит под водой вполне устойчиво при условии, что электрод покрыт достаточно толстым слоем водонепроницаемого покрытия. Особенно удивительно, что под водой дуга плавит металл почти так же быстро, как и на водухе, несмотря на интенсивное охлаждение окружающей средой. Это обстоятельство объясняется саморегулированием состояния дугового разряда. Сила тока в разряде устанавливается регулированием источника, саморегулирование дуги меняет падение напряжения на отдельных участках разряда. Усиление отдачи энергии в окружающую среду автоматически повысит напряжение и мощность дуги, компенсирующие увеличение отдачи энергии; уменьшение потерь энергии во внешнюю среду вызовет снижение напряжения дугового разряда.

Охлаждение дуги водной средой повышает напряжение и теп-ломощность дуги, в результате идет интенсивное плавление металла. Для успеха сварки существенное значение имеет покрытие электрода; оно должно иметь достаточную толщину, 30% веса электродного стержня. Покрытие электрода, омываемое водой, расплавляется медленнее электродного стержня, поэтому при горении дуги покрытие на конце электрода образует так называемый козырек, способствующий формированию и удержанию газового пузыря, необходимого для нормального горения дуги.

Газовый пузырь нри горении дуги непрерывно растет, увеличиваясь в объеме; затем газы его прорываются и поднимаются На поверхность, газовый пузырь уменьшается в объеме до минимума и снова начинает расти, что повторяется несколько раз в секунду. Газ пузыря состоит преимущественно из водорода, получаемого при разложении паров воды; кроме того, в нем имеются продукты разложения электродного покрытия, пары железа, пары воды, окись углерода, азот и пр. Водород, растворяющийся в наплавленном металле, образует поры и снижает пластичность металла. Поэтому необходима водонепроницаемость покрытия и отсутствие влаги в нем. Испарение воды в покрытии и электролиз с обильным выделением водорода на поверхности электродного стержня разрушают покрытие, срывают его с электродного стержня и быстро приводят электрод в негодность. Особенно водонепроницаемым должно быть покрытие для работ в соленой морской воде.

Водонепроницаемость придают электродам специальной обработкой. После нанесения покрытия, его просушки и прокалки, покрытие пропитывают и покрывают различными водонепроницаемыми составами. Например, проваривают электроды в расплавленном парафине (этот состав очень слабый, пригоден лишь для пресной воды). Лучший результат дает раствор целлулоида в ацетоне, а также бакелитовый лак. Наилучшим считается раствор синтетических смол в дихлорэтане. Стержни электродов из сварочной стальной проволоки Св-08 имеют диаметр 4—5 мм.

Пары железа и материалов электродного покрытия, соприкасаясь с водой, конденсируются, образуя мельчайшие коллоидальные частицы, в первую очередь окислов железа; эти частицы долгое время не осаждаются в воде и образуют в зоне сварки темно-бурое облако мути, мешающее наблюдению и работе сварщика-водолаза. Образование мути зависит и от состава электродного покрытия, одно из требований к нему — минимальное образование мути.

При удовлетворительном качестве электродов дуга почти так же устойчива, как и при работе па воздухе. Обычно работа производится на постоянном токе нормальной полярности. Возможна работа и на переменном токе. На постоянном токе вполне устойчива и угольная дуга, но она пока не находит применения» Интенсивное расплавление металла дугой позволяет выполнять обычные формы сварных соединений во всех пространственных положениях.

Наплавленный металл удовлетворителен по прочности, содержит повышенное количество водорода и его показатели пластичности понижены. Зона влияния сужена, структура металла носит признаки ускоренного охлаждения после сварки.

Водолаз-сварщик работает в тяжелом мягком водолазном снаряжении, обеспеченном телефонной связью. Излучения дуги, проходя сквозь толстый слой воды, уменьшают свою интенсивность; все же для уменьшения утомляемости глаз в передний иллюминатор шлема вставлено цветное стекло; меняя положение головы, сварщик может смотреть через цветное стекло или помимо него. Держатель электродов имеет особую конструк-дню, тщательно изолирован по всей поверхности для уменьшения утечек тока. Сварочный ток подается по гибкому кабелю с усиленной изоляцией. Водолаз-сварщик находится в особенно трудных условиях работы. Видимость зоны сварки, как правило, недостаточна. Сварщик стеснен в движениях водолазным снаряжением; недостаточна устойчивость сварщика, его постоянно сносит с занятого положения; каждое резкое движение отбрасывает сварщика в сторону. Поэтому для сварки под водой характерны дефекты, не встречающиеся в наземных работах, — пропуски, сбой с линии сварки, нерасплавление одной из кромок шва и т. п.

Рис. 1. Горение дуги под водой: 1 — дуга; 2 — ванна расплавленного металла; 3 — козырек; 4 — пузырьки газа; 5 — обмазка; в — стержень; 7 — облачко мути; 8 — брызги металла; 9 — газовый пузырь вокруг дуги

Сварка возможна как в пресной, так и в соленой морской воде; в последней необходима тщательная изоляция электродо-держателя. Даже небольшие неизолированные участки металлических деталей могут вызывать значительные утечки тока, до нескольких десятков ампер. В соленой воде дуга может зажигаться без касания электродом, лишь при приближении его к любому металлическому предмету, находящемуся в воде, хотя бы и не присоединенному проводом к источнику тока. Все металлические предметы в зоне сварки оказываются подсоединенными к источнику тока через воду. Поэтому в результате неосторожного приближения электрода к металлическим частям водолазного снаряжения, например к шлему или нагрудной манишке, водолаз может прожечь их.

Несмотря на трудности работы водолаза-сварщика и не очень высокое качество сварных соединений, подводная сварка получила Довольно широкое практическое применение в судоподъемных, судоремонтных, аварийно-спасательных и прочих работах. Успешному применению подводной сварки способствует пригодность для подводных работ без всяких переделок обычных нормальных источников тока для сварки на воздухе. При обычных подводных работах сварочный ток берется в пределах 180—240 а, напряжение дуги 30—35 в; лишние 5—7 в против сварки на воздухе идут на покрытие тепловых потерь, создаваемых окружающей водной средой.

Рис. 2. Сварка стыка трубопровода под водой

Значительный интерес представляет возможность применения сварки на больших глубинах. Опыт сварки на глубинах до 100 м показал, что дуга горела устойчиво, ее расплавляющее действие усиливалось, что благоприятно для сварки. Имеются лабораторные исследования горения дуги при давлениях до 1200 am, что превышает давление на дне величайших глубин океанов; горение дуги протекало нормально, и она сохраняла свои обычные свойства.

Однако условия подводных работ весьма тяжелы для человека. При глубине свыше 20 м начинается интенсивное растворение азота в крови; при подъеме водолаза с уменьшением давления мельчайшие пузырьки азота выделяются, вызывая болезненные ощущения (кессонная болезнь). Поэтому подъем со значительных глубин опасен для жизни водолаза, и его производят медленно, с остановками по определенному графику. Кроме того, с увеличением давления на значительных глубинах самочувствие человека ухудшается. На глубинах 50—70 м нормальная продолжительность работы водолаза составляет всего 15 мин, а продолжительность его подъема в несколько раз превышает эту величину. Поэтому работа становится практически невыполнимой на глубине, превышающей 30—40 м.

Единственный путь увеличения производительности подводной сварки и распространения ее на значительные глубины — это механизация и автоматизация процесса сварки с максимальным сокращением времени пребывания человека подводой. Основная цель автоматизации в этом случае освободить человека от выполнения работ в особо тяжелых условиях. Имеются успешные результаты применения шланговых полуавтоматов и автоматов в подводных условиях с голой проволокой диаметром около 2 мм с вдуванием защитного газа аргона в зону дуги или без подачи газа. Применение простейшего шлангового полуавтомата повышает производительность труда водолаза-сварщика и сокращает время его пребывания под водой в 5 —10 раз. В дальнейшем, с созданием комплекса автоматических устройств с телевизионным наблюдением и надводным управлением, станут возможными подводные сварочные работы на любых глубинах.

—-

Впервые в мире дуговую сварку под водой предложил и разработал К. К. Хренов (1932 г.).

Сварка под водой производится плавящимися штучными электродами, порошковой проволокой, а также и неплавящимся электродом. Для питания дуги используют постоянный или переменный ток. Напряжение дуги, горящей под водой, на 6—7 В больше, чем на воздухе. Для сварки применяют электроды с водонепроницаемыми покрытиями.

Институт электросварки им. Е. О. Патона разработал специальную порошковую проволоку для шланговой полуавтоматической сварки под водой.

Если швы, выполненные штучными электродами, имеют пористость, низкую пластичность и вязкость металла, объясняемую влиянием водорода, то при сварке порошковой проволокой плотность и прочность швов отвечает требованиям, предъявляемым к сварке ответственных изделий.

Техника сварки под водой штучными электродами и порошковой проволокой аналогична сварке на воздухе. Сила тока для сварки выбирается на 10—25% выше, чем для работы на воздухе.

Сварку под водой можно производить на глубине до 50 м. При большей глубине работа почти невозможна, так как сварщик не может находиться под водой длительное время.

Сварка под водой широко используется для ремонта подводной части судов, прокладки трубопроводов, строительства оснований нефтяных вышек и других работ.

Наиболее перспективными видами подводной сварки и резки являются дуговая полуавтоматическая шланговая, плазменно-ду-говая и электроннолучевая.

Читать далее:

Плазменная (плазменно-дуговая) сварка свойства плазмы

Статьи по теме:

pereosnastka.ru


Смотрите также

">