HEATS 发表于 2010-9-12 15:21:38

金属水下焊切

<p>  在水中焊接与切割金属现已广泛应用,例如,水下修船、水下修理钻油台、水下建筑等,范围很广。但是在18世纪,金属水下焊接技术还没有出台。到1802年,英国科学家德维爵士发现电荷在水中可以产生电弧放电,才知道金属能在水下焊接。在此前,损坏的钻油台或油管等必须拿到水面上修理,现在潜水员可以在深300米处焊接。但这项工作比较危险。 </p>

<p>  焊接是通过产生足够的热量把金属熔合在一起。产生热量时熔化金属的几种方法中,只有电弧焊可以应用在水下作业。用一股强电流通过两极之间的小空隙产生弧电,焊接时,须修补的金属作为另一电极,电荷从电缆末端的电极流到金属,产生热量而使金属熔化。水下焊接在二战期间曾用于紧急修补船只,当时应用并不广泛,直到20世纪70年代,水下修理的活动才大量增加。 </p>

<p>  现在焊接的方法有两种,即湿式焊接法和干室焊接法。 </p>

<p>  湿式焊接:由发电机在水面上供给500安培左右的强大电流,用绝缘电缆送到潜水焊接处,为防止漏电,在电极上涂了蜡或防水漆。但是这种方法的缺点在于水很快冷却了焊接的金属,使焊缝变得又脆又硬。焊接的热量使水分解为氢与氧,热的氢和氧会穿透焊缝,降低了强度;另外这种方法不能在90米深以下作业,否则水压太大导致不能产生电弧放电。 </p>

<p>  干室焊接法:这种方法可用于深水作业,焊缝质量较好,但成本较高。具体方法是,首先,在需要修理的地方用一个坚固透明的塑料罩保护起来,然后充入压缩气体,把水排出,这样在焊缝周围的金属是干的。然后,焊接室底部敞开,潜水员可在里面使用焊炬。室内的压缩气体阻止水进入。但焊接时产生的烟和蒸汽使工作人员看不清工作情况。</p>

<p>  要想使焊接效果更好,可用一个大罩把潜水员同修理范围全部罩上,这样焊出的焊缝与地面操作效果可相媲美,但费用昂贵,因这种高压室必须专门设计,以适合在修理处安装。此外还需要有其他昂贵的密封设备。在深水处作业,例如300米左右,还需制造容纳几个人的工作室,便于工作人员轮换休息。但是水过深时,人工操作可能比较困难,特别是钻油井越来越深,有需要在600米深处作业。所以人们开始设想用遥控机器人来代替潜水员。 </p>

<p>  深水切割同深水焊接一样,应用范围越来越广。而深水切割所费人力非常大。在北海深处切割不列颠石油公司马格纳斯钻油台零件,所费时间比太空人从地面登月球还多。在水深200米处作业,回到地面前要8天时间来减压。 </p>

<p>  水中切割现在使用两种方法,即氧气电弧切割法和爆炸法。 </p>

<p>  氧气电孤切割法与电焊过程相似,只是用氧气和强电流产生高热切开金属,而不是把金属熔合;切大块金属,一般先用氧气电弧切割法在金属里开出横槽,放入塑性猛烈炸药,只要炸药放置在正确的位置上,且药量适中,就可炸出一条整齐的切口。</p>

               
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