無論是濕法或干法水下焊接,都由于其固有的不可克服的缺點(diǎn),而極大地影響了它們對日益復(fù)雜化的海洋結(jié)構(gòu)的適用性。因此,尋找一種既具有濕法焊接簡單靈活的優(yōu)點(diǎn),而又能像干法焊接那樣可獲得優(yōu)質(zhì)焊縫的新型水下焊接方法,成為各國水下焊接研究的主要目標(biāo)。由此而逐步形成的局部干法水下焊接,近年來得到了比較迅速的發(fā)展。特別是小型局部干法,因設(shè)備簡單并易于進(jìn)行自動(dòng)及半自動(dòng)焊接,更為受到重視。局部干法焊接是用氣體把正在焊接的局部區(qū)域的水人為地排開,形成一個(gè)較小的氣相區(qū),使電弧在其中穩(wěn)定燃燒的焊接方法。由于降低了水的有害影響,使焊接接頭質(zhì)量比濕法焊接得到明顯改善。與干法焊接相比,無需大型昂貴的排水氣室,適應(yīng)性明顯增大。局部干法種類較多,日本提出了水簾式及鋼刷式,在美國、英國是干點(diǎn)式及氣罩式,法國新近發(fā)展了一種旋罩式。.
水簾式水下焊接法由日本首先提出,焊槍結(jié)構(gòu)為兩層。高壓水射流從焊槍外層呈圓錐形噴出,形成一個(gè)挺度高的水簾,阻擋外面的水人侵。焊槍內(nèi)層通入保護(hù)氣體,把焊槍正下方的水排開,使保護(hù)氣體能在水簾內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的局部氣相空腔,焊接電弧在其中不受水的干擾,穩(wěn)定燃燒。水簾有三個(gè)作用一是形成一個(gè)保護(hù)氣體與外界水隔離的屏蔽二是利用高速射流的抽吸作用,把焊接區(qū)的水抽出去,形成氣相空腔三是把逸出的大氣泡破碎成許多小氣泡,使氣腔內(nèi)的氣體壓力波動(dòng)較小,從而保持氣腔的穩(wěn)定性。
這種方法的焊接接頭強(qiáng)度不低于母材,焊接接頭面彎和背彎都可達(dá)到了,焊槍輕便,較靈活,但可見度問題沒有解決。保護(hù)氣體和煙塵將焊接區(qū)的水?dāng)嚨没鞚岫蓙y,焊工基本處于盲焊狀態(tài)。另外,噴嘴離焊件表面的距離和傾斜度要求嚴(yán)格,對焊工的操作技術(shù)要求較高,再加上鋼板對高壓水的反射作用,這種方法在焊接搭接接頭和角接接頭時(shí)效果不好,手工焊十分困難,應(yīng)向自動(dòng)化方向發(fā)展。
鋼刷式水下焊接法是日本發(fā)展的一種方法,是為了克服水簾式的缺點(diǎn)而研制的。此法是用滬的不銹鋼絲“裙”代替水簾的一種局部排水法,不僅可以進(jìn)行自動(dòng)焊,也可以進(jìn)行手工焊。為減小鋼絲間的間隙,增加空腔的穩(wěn)定性,在鋼絲裙上加一圈銅絲網(wǎng)目為避免飛濺粘到鋼絲上,在鋼絲裙內(nèi)側(cè)襯上一圈必的纖維絲。這種方法曾用于焊修鋼樁被海水腐蝕掉的焊縫,水深是。
罩式水下焊接法是在焊件上安裝一個(gè)透明罩,用氣體將罩內(nèi)的水排出,潛水焊工在水中將焊槍從罩的下方伸進(jìn)罩內(nèi)的氣相區(qū)進(jìn)行焊接,并通過罩壁觀察焊接情況。這種水下焊接可對不同接頭形式的焊縫進(jìn)行空間位置焊接,多采用熔化極氣體保護(hù)焊,也可采用鎢極氫弧焊及焊條電弧焊。實(shí)際應(yīng)用的最大水深是。屬于大型局部干法,焊接質(zhì)量比小型局部干法高,但靈活性和適應(yīng)性稍差。另外,焊接時(shí)間過長,罩內(nèi)煙霧變濃,影響潛水焊工視線,應(yīng)注意排氣,始終保持罩內(nèi)氣體清澈,是該法必須解決的問題。
可移動(dòng)氣室式水下焊接法是年由美國首先提出,后由美英跨國公司應(yīng)用干生產(chǎn)。它具有一個(gè)可移動(dòng)的一端開口的氣室,通入的氣體既是排水氣體又是保護(hù)氣體。這種方法是通過可移動(dòng)氣室壓在焊接部位上,用氣體將氣室內(nèi)的水排出,使氣室內(nèi)呈氣相,電弧在其中燃燒。氣室直徑屬于干點(diǎn)式水下焊接法。
焊接時(shí),將氣室開口端與被焊部位接觸,在開口端裝有半透密封墊與焊槍柔性密封,焊槍從側(cè)面伸人氣室中,排水氣體將水排出后,便可借助氣室中的照明燈看清坡口位置,而后引弧焊接,焊一段,移動(dòng)一段氣室,直至焊完整條焊縫。該法可進(jìn)行全位置焊接。由于氣室內(nèi)的氣相區(qū)及電弧較穩(wěn)定,焊接質(zhì)量較好,接頭強(qiáng)度不低于母材,面彎和背彎均為180,焊縫無夾渣、氣孔、咬肉等缺陷,焊接區(qū)硬度也較低。焊接接頭性能滿足美國石油學(xué)會(huì)規(guī)程的要求,并在最大水深中應(yīng)用。但這種水下焊接法也存在一些不足之處不能很好地排除焊接煙霧的影響氣室與潛水面罩之間仍有一層水,在清水中對可見度影響不太大,但在渾水中可見度問題仍未得到解決焊槍與氣室是柔性連接焊一段,停一次弧,移動(dòng)一次氣室,焊縫不連續(xù),焊道接頭處易產(chǎn)生缺陷。