水下焊接方法

 水下焊接与切割技术目前已广泛用于海龙工程结构、海底管线、船舶、船坞及港口设施等方面。近年来，随着海龙事业的发展，水下焊割技术在我国沉船打捞、港口码头、江桥和水库建设中发挥着越来越重要的作用。   水下焊接方法

1、水下湿法焊接：水下湿法焊接最早出现在1917年，英国海军造船所采用水下手工电弧焊对船舶的铆接接缝及铆钉的漏水部分进行焊接止漏。由于此方法具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应强等优点，逐步在海龙钢结构如海底管道、海龙平台、跨海大桥等工程中得到应用。     

目前我国使用的水下湿法焊条主要有两类，即钛钙型和铁粉钛型，主要是上海东亚焊条厂生产的Ts202，华南理工大学等单位开发的TS203和天津焊条厂生产的TsH-1。最近洛阳船舶材料研究所又研制出Ts208水下焊条（针对Q345），实验证明具有良好的力学性能和工艺性能。

2、水下局部干法焊接：水下局部干法焊接是吸取了湿法和干法焊接的优点而发展起来的水下焊接方法。由于此方法设备相对简单，适应性广，技术较易掌握，焊接接头较湿法焊接好，能够满足水下较重要工程结构的焊接，所以越来越为人们所重视，发展较快。      

局部干法焊接可分为干箱式焊接、干点式焊接、水帘式干法焊接、钢刷式水下焊接以及局部于法焊接、大型气罩法水下MIG/TIG焊接等。英国曾将此方法用于北海大陆架挪威海域，修复被冬季风暴破坏的Ekofisk钻井平台两根位于水深7m、直径3500mm的管子，焊后经磁粉探伤，没有发现缺陷。美国在水深12m处用此法修复采油平台管径406mm。的立管，焊后经水压试验，符合要求。在我国，水下空气排水涂料焊条手工电弧焊技术是最早研制的一种局部干法焊接，原上海海难救助打捞局曾应用这种技术在西北某电站14m水深处成功焊接了电站水下结构。

3、水下干法焊接：水下干法焊接根据压力舱或工作室内压力的不同，可分为水下高压干法焊接和水下常压干法焊接。高压水下焊接方法目前常用的有钨极惰性气体保护焊（TIG），手工金属电弧焊（MMA）和熔化极惰性气体保护焊（MIG）、药芯焊丝电弧焊（FCAW）。在进行深水焊接研究中，又进行了水下等离子弧焊（PAW）和高压的熔化极惰性气体保护焊（MIG），水下等离子弧焊（PAW）目前还处于实验阶段，大部分资料主要来源于实验室的研究，其中挪威的Sintef和英国的Cranfield大学在这方向正在做着大量的工作。

水下其他焊接方法 ：1.4.1水下螺柱焊-水下螺柱焊接系统最早是英国焊接研究所（TWI）在上世纪80年代中期开发的，在焊接之前，用聚合物环套住螺柱就可以解决海水的冷却问题。在我国，某船厂对500t下水船排滑行轨道22mm压紧螺栓进行调换工作时，首次采用了水下螺柱焊接工艺。由于这种方法作业深度较浅，受水的影响较小，而且焊接接头也产生了部分缺陷，焊接工艺参数及防电保护瓷套等对焊接质量的影响也没有完全解决，所以还需很长的时间研究完善。1.4.2水下爆炸焊接-水下爆炸焊接利用炸药爆炸所产生的冲击力使焊接工件发生碰撞而实现金属材料连接。水下爆炸焊具有准备工作简单，不需要预热、后热等热处理过程，不需要焊机，操作方便，技术要求不高等优点。日本很早就进行了水下导管的爆炸焊接和水下爆炸复合板的工作，并在大阪市港湾局的协助下进行了海水的实验。英国在促进北海油田和气田海底管线铺设时提供资金让国际科研及开发公司对水下爆炸焊接进行研究。在上世纪 70 年代后期，英国水下管道工程公司 根据与挪威国家石油公司的合同，研制了一个完整的管道修补系统，其中采用了爆炸焊技术。1.4.3水下激光焊接-水下局部干法激光焊是一种新兴研究发展的水下焊接方法，目前还处于试验研究阶段，我国清华大学对此进行了研究。实验研究过程中，选用了304不锈钢作母材，ULC308作为填充焊丝，激光器功率为4kw。结果表明：保护气体的流速对焊缝质量影响很大，焊缝金属的抗拉强度不随保护气体流速而变化，塑性则随保护气体流速的降低而下降。