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1、學兔兔www.xuetutu.com。/專題綜述r蜉慈濕法水下焊接材料研究進展山東省科學院海洋儀器儀表研究所(青島市266001)韓焱飛郭寧張琳琳王芳薛良昌程雙球摘要闡述了濕法水下焊接的技術特點,著重對濕法水下焊接技術的焊接材料研究進展進行了綜述,最后探討了濕法水下焊接的發(fā)展趨勢。關鍵詞:濕法水下焊接水下焊條濕法藥芯焊絲中圖分類號:TG422在氣囊中燃燒,所以氣囊穩(wěn)定與否直接影響著焊接過0前言程穩(wěn)定性以及焊接質量,隨著水深的增加,氣囊的體積《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—因受到壓縮而逐漸變小,從而導致焊接過程不穩(wěn)定,當2020年)》已明確將海洋資源高
2、效開發(fā)利用、大型海洋氣囊變得小時,電弧極易熄滅,使焊接過程無法進行。工程技術與裝備等列為優(yōu)先發(fā)展領域,作為海洋工程氣囊形成和長大應滿足以下條件:裝備加工制造與在役維護的重要手段和支撐技術,水Pg≥p+ph+p3(1)下焊接已經成為海洋資源開發(fā)和海洋工程不可缺少的式中,P為氣囊內部的壓力;p為大氣壓力;P為氣囊支撐技術,對實現(xiàn)《綱要》所提出的目標起著重要的推周圍的靜水壓力;P為氣囊表面張力引起的附加壓力。動作用。海洋資源開發(fā)及水下工程所包括的海上采油另一方面,熔敷金屬以及各合金元素隨著焊接過和近海大陸架鉆井平臺等大型鋼結構的建造安裝、維程的繼續(xù)不斷過渡到熔池中,形成
3、焊縫。此外在焊縫修等都離不開水下焊接技術,該技術尤其可對海底管表面會覆蓋上熔渣,以避免水對焊縫金屬性能的影響。道覆設、損害修補、海上鋼結構物水下結構的安裝、維與陸上焊接類似,水下焊接熔渣同樣也有改善工藝性修提供方便可靠的技術手段uj。另外,水下焊接是水能和冶金處理的作用,在熔渣中加入適當的物質可使面艦艇、潛艇應急維修、海上防救、搶險救災等工作的電弧容易引燃、穩(wěn)定燃燒、減少飛濺,保證具有良好的必要技術手段和關鍵技術之一l2J。水下焊接依據操操作性、脫渣性和焊縫成形等,并可去除焊縫中的有害作環(huán)境可分為三大類,即濕法、干法和局部干法。其中雜質,使焊縫金屬合金化。所以焊渣
4、的成分、粘度、流以濕法焊接最為簡便,適應性最為廣泛,不需采取特殊動性、覆蓋性以及脫渣性對焊接質量有著重要的影響。的排水設施,直接在水中進行焊接。具有設備簡單,成濕法水下焊接最常見的缺陷是:氣孔、焊縫成形差、裂本低廉,操作靈活,適應性強等優(yōu)點。所以濕法水下焊紋敏感性大,但其設備相對簡單,成本較低,操作靈活,接技術受到了越來越多的關注,隨著海洋及水下工程適用性強。。。的發(fā)展,該技術的應用前景十分巨大??傮w來說,水下濕法焊接與傳統(tǒng)陸上焊接具有以1水下濕法焊接的技術特點下特點:(1)能見度差由于光在水中的傳播比在空氣中濕法水下焊接其實質是渣一氣聯(lián)合保護的自保護的傳播損失大
5、,并且在焊接過程中產生大量的煙霧和焊接方法,能否形成可供電弧穩(wěn)定燃燒的氣囊以及保氣泡,使得水下焊接的能見度非常低。水下焊接基本護熔池金屬的熔渣是焊接成功與否的先決條件。一方上屬于盲焊,很大程度上影響潛水焊工的作業(yè)水平,從面,焊接材料(一般為焊條或藥芯焊絲)中造氣組分在而造成焊接缺陷以及焊縫成形不良。熱作用下產生大量氣體,在焊接區(qū)域形成氣囊,將周圍(2)接頭中H含量較高由于在水中焊接,電弧會區(qū)域的水排開,氣體主要由H:,CO及CO組成。電弧使水產生熱分解,導致接頭中的擴散H含量增加,大大收稿日期:2011—1I一25提高了裂紋敏感性,使得接頭質量變差。2012年第6
6、期13學兔兔www.xuetutu.com俘擄專題綜述(3)冷卻速度快水的熱傳導系數為空氣的1O~20TS208,TS306等,最大工作水深一般為30m。其中,倍,濕法焊接時被焊工件直接處在水中,水對焊縫的急冷TS202采用直流電源,藥皮具有抗水外層涂料,可進行效果明顯,容易產生淬硬組織、氣泡以及夾渣。全位置焊接。焊條直徑有3.2mm,.0mm和5.0(4)焊接穩(wěn)定性受水壓的影響由于焊接電弧在mm三種。焊縫金屬RI>410MPa。其化學成分(質量氣囊中燃燒,所以在濕法水下焊接時,隨著壓力的增分數,%):C≤0.12,Mn0.30—0.60,Si≤0.25,S≤加,
7、電弧穩(wěn)定性降低,飛濺和煙塵隨之增多。0.035,P≤0.04。接頭強度與J422焊條相當,冷彎角一般為90。左右。TS208是由洛陽船舶材料研究所和上2水下濕法焊接材料研究進展海津滬水下工程有限公司聯(lián)合研制成功的水下專用焊2.1濕法水下焊接專用焊條研究進展條,TS208焊條的主要技術指標如下。力學性能:在水目前濕法水下焊接主要以SMAW(shieldmetalarc深≤30m條件下,R≥530MPa,A≥14%;工藝性能:welding)和FCAW(fluxcoredarcwelding)為主。焊條在海水里,焊接電弧燃燒穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成形良好,的制作過程,應遵
8、循這樣的原