上海宗南水下特种装备技术工程有限公司,上海211500)水下氧弧切割技术是一种方法简单,应用广泛的技术。这篇文章着重介绍水下氧弧技术的相关知识及其应用。关键词:水下氧弧切割技术;原理;操作;应用Title:Under-wateroxygen-arccuttingtechnologyitsapplicationBEIQuan-rongZongnanUnder-waterSpecialEquipmentTechnologyEngineeringCo.Ltd.Abstract:Under-wateroxygen-arccuttingtechnologywidelyused.paperintroduceditsapplication.Keywords:under-wateroxygen-arccuttingtechnologyJprincipleJoperationJapplication中图分类号:TV52文献标识码:文章编号:1671-1092(2007)01-0070-056.5kg/cm的水压试验,工程质量均达到了设计修改方案的技术方面的要求,至今运行状况良好。所以水下氧弧切割在水下切割手段中,必不可少、行之有效的工艺方法。水下氧弧切割技术是一种传统的水下金属切割方法,由于这种切割方法设备简单,使用方法灵适应性广,工效快,技术易于掌握,安全可靠,国内外仍被广泛采用。水下氧弧切割在水下生产设施的处治中,在公路、铁路、桥梁和港口建设中,水利水电大坝领域水工建筑物的安全运行维护中,特别是在船舶航运应急排险及清航拆除水下金属结构等水下工程中起着及其重要的作用。如我国在打捞“阿波丸”沉船工程中,沉船解体总面积近其主要的切割手段即是氧弧切割。水下氧弧切割技术的使用水深已超过150可能切割的厚度也在持续不断的增加。切割潜水员曾采用支撑切割方法切割55mm钢板,可以一次割透,割速度达18以上,如采用加深切割法切割,割的厚度还能增加。以往,水下氧弧切割,由于割缝质量不高,多用于水下破坏性切割,以切断材料为目的。随着这种切割技术的逐步的提升,设备和材料的一直在改进,业已用于水下焊接工序中,作为设施结构的修整等建设性工艺手段。如广西某水电外径200mm两根,外径250mm分别从离主结构400mm处规范割除,予以换装法兰连接。在这项生产设施的改建工程中,水下切割(氧弧切割)与水下焊接水下氧弧切割原理水下氧弧切割与其他水下切割,如水下热切割、水下机械切割、水下爆破切割中的任何一种切割方法一样,都是利用其能源的作用达到水下切割的目的。水下氧弧切割,按使用的能源系水下热切割类。水下氧弧切割工作原理,是利用水下电弧产生的高温和氧气同被切割金属元素产生的化学反加热和熔化被切割金属并借助氧气流的冲力将切割缝中的熔融金属及氧化熔渣吹除,从而形成割缝。随着水下电弧的不断移动和氧气的不断供给获得所需要的切割长度,达到切断被割金属材料的目的。由于氧弧切割中,能轻松的获得大量的化学反应从而能够利用较小的切割电流进行切割,同时在切割过程中不断供给具有很多压力和流量的氧使割缝中的熔化金属和熔渣不断被吹除,所以氧弧切割能够得到较高的切割速度。水下氧弧切割规范参数的选择70.dm.cSafety20071水下氧弧切割技术及其应用氧弧切割规范,主要是指切割电流、切割氧气压力和切割角,其选择的原则和方法如下。3.1切割电流的选择选择氧弧切割电流,一般根据电缆导电截面和长度大小、被切割板厚而定。实践表明,电缆的导电截面和长度虽然对选择的切割电流有一定的影响,但不是主要的。选择切割电流主要是依据被割板厚而定。当电流选择过小时,不但使引弧、续弧发生困电弧也不稳定,电弧的穿透能力变差,钢板割不“粘弧”现象,造成短路,电源发生过载,切割效率降低。当切割电流选择得适当时,弧稳定,穿透能力增强,割缝整齐,切割效率高;割电流也不能太大,电流过大,则使割条过热,割条熔化过快,熔池过宽,熔化金属在割缝上发生粘合,造成割穿而不透的现象,反而降低了切割效率。可见,板厚不同,切割电流有不同要据大量的切割实践,综合得出不同板厚、合适电流见不同板厚的相应合适电流Taondingtronflowifferentoardthickne严重的“挂渣”,反而使切割速度有所降低。同时造成了氧气的大量浪费。所以无论从哪个角度,一味提高切割氧气压力是不可取的。切割氧气压力主要是依据被切割板厚的大小进行选用,同时适当考虑氧气胶管的长度造成的阻力损失。根据实践经验,水深以浅选用氧气压力见表水深以浅选用的氧气压力Ta10metersthundrwate仅限于30氧气胶管,若氧气胶管增加,每增加10应给予0.1～0.2kg/cm如果切割水深超过10中的数值应增加水深压力,一般水深每增加10kg/cm3.3切割角进行水下氧弧切割时,割条与钢板割缝垂直线间的夹角即为切割角。水下氧弧切割时,切割炬和割条常与被割工件表面成一定角度。实践表明,割角掌握的是否恰当,对切割速度有一定的影响,着切割角的改变,切割速度也随之而变化。当切角达到一极限值时,切割速度也达到最大值,增加切割角反而使切割速度降低。切割潜水员在进行氧弧切割时,无论采用何种操作法,适当运用切能轻松的获得较高的切割速度。切割角的选择同样取决于被切割板厚。一般,切割板厚越大,切割角就越小。各种板厚合适的切割角见表各种板厚对应的合适的切割角Tangleifferentoardthickne3.2切割氧气压力的选择水下氧弧切割时,氧气压力的选择正确与否,同被割金属的性质和厚度有关,同种金属材质,随着板厚的增加,氧气压力应适当增大,在一定范增加氧气压力,能大大的提升切割的效率和速度,但也不是切割氧气压力越大越好。实际上,水下氧弧切割时,氧气通过割条内径直通孔吹向割缝,当于一种直筒形喷嘴,当切割氧气流达到一定值可能切割的板厚也达到最大值,切割速度亦达到最大值,再提高氧气压力可能反而使切割的板厚减小,切割的速度减慢。这是因为切割速度和可能切割的板厚主要与氧气喷出的动能有关。直筒形的在氧流压力达到一定值后,再提高氧流压力,其从割条喷出的动能已不再增加,也就不可能继续提高切割速度和可能切割的板厚,过大的氧流压力还会使割缝受到氧气流的冷却,电弧不稳定,并将因氧气流压力过大,使部分已熔化的金属和熔渣吹到割缝的背面,会造成熔融金属重新“熔合”或形成以上水下氧弧切割电流强度、切割氧气压力、切割角选用数据仅适用于碳钢,对其他材料(如不锈不能照搬。切割潜水员应根据材料的性质和厚度,结合自己的实践经验正确选用切割规范参以提高切割效率。必须指出,切割规范参数不仅对切割效率有一定的影响, 而且对割缝的质量也有 一定的影响, 这在割件有必要进行焊修时特别的重要。 水下氧弧切割设备及器材水下氧弧切割设备和器材包括切割电源、切割 71 .d m.c 钢板厚度/mm 10 10- 20 20 切割角度 50～6040～50 40 /mm10 10～20 20～50 50 电流 280～300300～340 340～400 400 钢板厚度 /mm 10 10～20 20～50 30 氧气压力 kg/cm 1110 10.氧气管;11.切割电缆; 12.氧气瓶 水下氧弧切割电路和气路的接线方法示意图Fig ircuit ircuit wate uttingte BEIQua wate uttingte ndits tion炬、切割电缆、断电控制器( 手动的和自动的) 、氧气 瓶、减压器、氧气胶管和切割条等。 水下氧弧切割使用直流电, 其电源须是直流电 源。目前使用的氧弧切割电源和电缆, 大多选用陆 用弧焊直流发电机或弧焊整流器和陆用焊接软电 缆。由于水下氧弧切割所使用的电流较水下湿法焊 接大一些, 所以选用的焊接电源的容量和软电缆的 导电截面积也较大, 切割用电源的额定工作电流不 应小于 500 软电缆的导电截面积宜用70 mm 上。切割炬断电控制器,切割条可选用相应的产品。 水下氧弧切割用的氧气瓶和减压器选用陆用 容量的标准氧气瓶和氧气减压器,可查阅有关的 产品介绍。 氧气是水下氧弧切割必备的材料。在水下氧弧 切割中, 氧气是一种助燃剂, 参与氧化反应和排除 割缝中熔融金属及熔渣。由于氧气的纯度对切割速 度有很大的影响, 其纯度越高, 切割速度就越快,