Подводная сварка в водной среде широко используется для монтажа и ремонта трубопроводов, нефтегазодобывающих платформ, надводных и подводных кораблей,  причалов и прибрежных сооружений.

Способ дуговой сварки под водой основан на способности дуги устойчиво гореть в газовом пузыре при интенсивном охлаждении окружающей водой. Газовый пузырь образуется за счёт испарения и разложения воды, паров и газов расплавленного металла и обмазки электрода. Вокруг горящей дуги выделяется большое количество газов, что приводит к повышению давления в газовом пузыре и выделению газов в виде пузырьков на поверхности воды. Вода разлагается в дуге на свободный водород и кислород, что вызывает интенсивное окисление свариваемого металла. Сварочная аэрозоль, которая образуется при разложении сварочных материалов, состоящая из мелкодисперсных частиц оксидов приводит к замутнению воды и затрудняет визуальный контроль за сварочной ванной.

Устойчивое горение дуги под водой подчиняется принципу минимальной напряженности Штеенбека, при котором охлаждение сварочной дуги водой приводит к увеличению напряжения дуги, в целях поддержания необходимой температуры и степени ионизации дуги для её стабильного горения под водой. Для компенсации тепловых потерь из-за охлаждающего действия воды, диссоциации молекулярных газов, ионизации элементов с повышенным потенциалом ионизации, требуется увеличивать напряжение дуги до 35-45 В.

В настоящее время проведение подводно-технических сварочных работ осуществляется преимущественно ручной дуговой сваркой покрытыми электродами Э38-ЛКИ-1П, ЛКИ-2П с покрытием на основе TiO2-CaF2, ЭПС-52 с покрытием на основе Fe2O3-SiO2-TiO2, электродов ЭПС-АН1 с покрытием на основе TiO2-SiO2, также известны покрытые электроды на основе системы CaF2-TiO2-Fe2O3-SiO2. Выполнение ручной дуговой сварки покрытыми электродами под водой сопряжено со значительными проблемами, к которым относится повышенное разбрызгивание, выделение аэрозолей, затруднение визуального контроля за процессом плавления металла и формированием шва, повышенная трудоемкость при манипулировании электродом и его замене.

Уменьшение трудоемкости и улучшение качества сварных соединений может быть достигнуто за счет применения механизированной подводной сварки на основе порошковых проволок ППС-АПЛ1, ППС-АПЛ2. Известны также порошковые проволоки марки ППС-АН1, ППС-АН2, ППС-ЭК1, ППС-АН5 с шихтой на основе TiO2-Fe2O3,  порошковые проволоки с шихтой на основе Fe2O3-TiO2-LiF, TiO2-Fe2O3; CaF2-LiF-SiO2.

Технология подводной сварки разделяется на мокрую и сухую сварку см. AWS D3.6M: 2010. Мокрая сварка выполняется в водной среде, где сварщик, заготовки и электрод находятся в непосредственном контакте с водой, в то время как сухая сварка требует использования камеры, разделяющей зону сварки от воды. Другим методом является локальная сухая сварка в небольшой камере, когда дуга и детали отделены от воды, а сварщик находится в воде.

Справа приведен вид стыковых сварных соединений при мокрой сварке под водой на глубине 12 метров: правое фото – сталь К60 толщиной 21,3 мм, облицовочный валик при механизированной сварке с порошковой проволокой ППС-АПЛ1 диаметром 1,6 мм, слева – сталь К60 толщиной 21,3 мм, заполнение разделки покрытым электродом BROCO диаметром 4 мм.

  • Facebook Clean
  • Twitter Clean
  • White Google+ Icon

 

© 2012-2019  Дизайн IWM