水下焊接技术发展

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水下焊接技术现状及发展

药芯焊条。
水下焊条的发展促进了湿法水下焊接的应用，如在肯萨斯州核电站输油管道的水下补焊，夕法尼亚宾管的修复，以及Ａｏｏｒｉａ石油公司石油平台７ｍｃＴｉｄｄｎ８ｍ
［］２
ＷａｇＹ．ＴａＬｍｐｎｅｎｆｌｒｄｏｌｔｎｅｄｎｓｉＨ．Ｉｉｇｍｅｔｏｌｒｐｅｓａｄｗｌｉｆｅ
英国Ｈｄｏｅｄ公司Ｌ发展了多种水下焊条，中ｙｒｗｌｌ其
到目前为止，已研究和应用的水下焊接方法达２０多种。水下焊接依据焊接所处的环境可以分为三大类，即湿法、法及局部干法。不采取特殊的排水设干施，焊接接缝直接处于在水中进行焊接的方法称为湿法焊接。用气体罩将焊接部位周围的水完全排开，焊工完全处于干燥或者半干燥的条件下进行焊接的方法称为干法水下焊接。进行干法水下焊接时，要设计需和制造复杂的压力舱和工作室，据工作舱和压力室根内部的压力不同，法水下焊接又分为高压干法水下干焊接和常压干法水下焊接。潜水焊工和工件直接处于水中，空气或保护气体将罩内的水排开，成一个局用形部气相空间进行焊接的方法称为局部干法水下焊接。

海洋工程焊接技术

海洋工程焊接技术海洋工程焊接技术是指在海洋工程建设中所应用的焊接技术，其特点是要适应海洋环境的严苛条件，确保焊接质量和工程安全。

本文将从焊接工艺、材料选择、焊接设备、质量控制和未来发展五个方面进行详细介绍。

一、焊接工艺1.1 浸渍弧焊技术：适合于海底管道、平台结构等大型海洋工程，能够保证焊接质量和可靠性。

1.2 水下湿焊技术：通过水下焊接设备实现水下焊接，适合于深海工程，需要考虑水压、水温等因素。

1.3 气氛调节焊接技术：在海洋环境中，焊接时要考虑海水腐蚀、湿气等因素，通过气氛调节焊接技术可以提高焊接质量。

二、材料选择2.1 耐海水腐蚀材料：在海洋环境中，材料需要具有良好的耐海水腐蚀性能，如使用耐海水腐蚀不锈钢。

2.2 耐高压、耐低温材料：海洋工程中，材料需要能够承受高压、低温等极端条件，如使用高强度钢材。

2.3 高温抗热材料：在海洋热液区域，需要使用能够反抗高温的材料，如耐热合金等。

三、焊接设备3.1 水下焊接设备：水下焊接设备需要具有防水、耐压等特性，确保水下焊接的安全和质量。

3.2 浸渍弧焊设备：浸渍弧焊设备需要具有高功率、稳定性等特点，确保大型海洋工程的焊接效果。

3.3 气氛调节设备：气氛调节设备需要能够调节焊接环境气氛，提高焊接质量和效率。

四、质量控制4.1 焊接工艺规范：海洋工程焊接需要遵循相关的焊接工艺规范，确保焊接质量和安全。

4.2 检测技术应用：利用超声波检测、X射线检测等技术对焊接接头进行检测，确保焊接质量符合标准。

4.3 质量管理体系：建立完善的质量管理体系，对焊接过程进行全程监控和记录，确保焊接质量可追溯。

五、未来发展5.1 自动化焊接技术：未来海洋工程焊接将趋向自动化，提高焊接效率和质量。

5.2 3D打印技术：未来可能应用3D打印技术进行海洋工程焊接，实现更精细化、个性化的焊接。

5.3 焊接机器人技术：未来可能引入焊接机器人技术，提高海洋工程焊接的精度和效率。

总结：海洋工程焊接技术在海洋工程建设中起着至关重要的作用，需要结合海洋环境的特点，选择合适的焊接工艺、材料和设备，加强质量控制，不断探索创新，推动海洋工程焊接技术的发展和进步。

水下焊接技术在海洋工程中的应用现状与前景展望

水下焊接技术在海洋工程中的应用现状与前景展望水下焊接技术是一种在水下环境条件下进行焊接作业的特殊焊接技术。

随着海洋工程的不断发展和深化，水下焊接技术在海洋工程中的应用得到了越来越广泛的关注和应用。

本文将从应用现状和前景展望两方面对水下焊接技术在海洋工程中的应用进行探讨。

一、水下焊接技术在海洋工程中的应用现状水下焊接技术的应用现状可以从以下几个方面进行介绍。

1. 应用领域广泛水下焊接技术广泛应用于海洋工程中的各个领域，包括油气管线、深海石油钻井平台、海底隧道、海洋石油装备、海洋平台等。

这些领域对焊接质量和焊接效率要求很高，而水下焊接技术可以在水下环境中实现高质量、高效率的焊接作业。

2. 技术手段成熟水下焊接技术经过多年的发展和实践，已经形成了一定的技术体系和操作规程。

目前，水下焊接技术主要包括湿式焊接和干式焊接两种形式。

湿式焊接是在水下进行传统的电弧焊接，而干式焊接是在水下进行自动化的电弧焊接。

水下焊接技术还包括超声波焊接、激光焊接、摩擦焊接等其他多种形式。

3. 设备和材料进步水下焊接技术的应用还受益于设备和材料的不断进步。

随着焊接设备的发展，水下焊接设备变得更加智能化、高效化和稳定化。

同时，水下焊接材料的研发也不断提高其耐水压、腐蚀性和焊缝强度等性能指标。

二、水下焊接技术在海洋工程中的前景展望水下焊接技术在海洋工程中有着广阔的前景和发展空间，可以通过以下几个方面进行展望。

1. 提高工作效率海洋工程中往往需要进行大量的焊接作业，而传统的陆上焊接需要将海洋构件或设备吊离水面进行焊接，需要消耗大量的时间和人力。

而水下焊接技术的应用可以省去这一步骤，直接在水下完成焊接作业，大大提高了工作效率。

2. 降低成本水下焊接技术的应用可以减少由于将海洋构件或设备吊离水面所带来的成本。

此外，水下焊接技术可以减少焊接材料的浪费，提高焊接质量，减少修补和维护的工作量，从而降低海洋工程的总成本。

3. 提高焊接质量水下焊接技术可以减少焊接过程中氧气、水分和腐蚀物等的接触，降低了焊缝的氧化和腐蚀的可能性，提高了焊接质量。

焊接发展史(三)——水下焊接技术发展史

ＧＭＷ＿以及ＦＡ。水下焊接除熔焊之外还有爆炸ＡＣＷ
焊和ＦＷ（ｉｉｔｃｅｄｎＳｆｃｏｓｔｗｌｉｇ摩擦叠焊）ｒｔｎｉｈ。这２种方法都属于固相连接技术。
药皮上有一层铝粉，水下焊接时能产生大量的气体，避免焊缝金属受到侵蚀。德国Ｈａｏｅ大学基于渣一ｎｖｒ气联合保护对熔滴过渡过程的影响和保护机理研制开
湿法焊接技术得到了进一步的发展。水下焊条的发展对水下湿法焊接的应用起着重要的作用。英国Ｈｄｏｅｄ公司发展了多种水下焊条，ｙｒｗｌ取得了很好的实用效果。美国专利焊条一７１、焊条０８Ｓ
工任务。高压水帘式是由１３本应用的一种方法，为了克服水帘式的一些缺点．１本又将其发展为钢刷式。３
接研究装置开发成功。德国、挪威、美国、英国都在
上世纪９０年代开始此类研究并建立了无人高压焊接研究中心。从上世纪８０年代中期开始，一些研究中心就开始研究３０５０ｍ水深的ＧＡ自动焊接系０ — ０ＴＷ统和工艺．或者是检验５０１００ｍ水深替换性焊接０￣０技术的适应性了。现在法国、德国、挪威、美国的高压焊接研究中心的实验舱作业压力都可以达到相当于１００ｍ水深。从上世纪９００年代开始石油公司的作业已经开始进入更深的水域。第一个在这种水深下进行作业的公司应该是巴西石油公司（即巴西国家石油公司）。其在亚马孙盆地的作业水深达到１００ｍ。０在我国．随着海洋石油工业的发展。追切需要开发具

2024年水下焊接与切割的安全技术

2024年水下焊接与切割的安全技术是一个非常重要的话题。

随着水下工程的不断发展和深入，水下焊接与切割作业在海洋能源开发、海底管线维修、船舶修理等领域中扮演着重要的角色。

然而，水下作业环境的特殊性和高风险性使得水下焊接与切割作业相比陆地上的同类作业更加复杂和危险。

本文将介绍2024年水下焊接与切割的安全技术，包括技术创新、安全装备、作业规范、人员培训等方面的进展和措施。

一、技术创新：1.1 高能量激光焊接技术：激光焊接技术具有快速、精确、无损、低热输入等优点，能够提高水下焊接的效率和质量，并减少环境污染。

1.2 无人机辅助作业：通过无人机的应用，可以实时监测水下焊接作业的进展和安全状况，同时减少人员在水下工作的时间和风险。

1.3 水下焊接机器人：水下焊接机器人可以替代人工进行水下焊接作业，具有高效、精确、安全等优点，能够在复杂环境中完成焊接作业。

二、安全装备：2.1 水下焊接头盔：水下焊接过程中，焊工需要使用专业的水下焊接头盔来保护头部免受电弧、溅射和物体的伤害。

2.2 防护服和手套：水下焊接作业需要防水、防腐蚀、抗压力和防热的防护服和手套，以保护焊工的身体免受外界危害。

2.3 水下摄像装备：水下摄像装备可以实时监测水下焊接作业的进展和安全状况，为焊工提供准确的作业环境信息。

三、作业规范：3.1 水下焊接和切割标准：制定和执行水下焊接和切割的标准，明确作业流程、安全要求和质量控制，确保水下作业的安全和质量。

3.2 安全检测和评估：在水下焊接作业之前，需要进行安全检测和评估，识别潜在的危险和风险，并采取相应的防控措施。

3.3 监督和审查机制：建立水下焊接作业的监督和审查机制，定期对水下焊接作业进行监督和检查，确保作业符合标准和规范。

四、人员培训：4.1 水下焊接技术培训：对水下焊接技术的操作和应用进行培训，提高焊工的技能和安全意识。

4.2 水下作业环境培训：对水下作业环境的特点和风险进行培训，使焊工能够正确应对突发情况和危险。

水下焊接技术在海洋工程建设中的应用前景

水下焊接技术在海洋工程建设中的应用前景随着人类对海洋资源的需求不断增长，海洋工程建设变得越来越重要。

而在海洋工程建设中，水下焊接技术的应用前景备受关注。

水下焊接技术是指在水下环境中进行焊接作业的技术，它在海洋工程建设中具有重要的作用和广阔的应用前景。

首先，水下焊接技术可以提高工程的安全性。

传统的海洋工程建设需要将构件在陆地上进行焊接，然后将其运输到海洋中进行安装。

这种方式存在着很大的安全隐患，因为在运输过程中，构件可能会受到损坏，从而影响工程的质量和安全性。

而水下焊接技术可以直接在海洋中进行焊接作业，避免了构件的运输过程，减少了工程的风险。

其次，水下焊接技术可以提高工程的效率。

传统的海洋工程建设需要先将构件运输到海洋中，然后进行安装，这个过程非常繁琐且耗时。

而水下焊接技术可以直接在海洋中进行焊接作业，避免了构件的运输和安装过程，大大提高了工程的效率。

同时，水下焊接技术还可以减少施工时间，提高工程的进度。

此外，水下焊接技术还可以降低工程的成本。

传统的海洋工程建设需要投入大量的人力和物力资源，而且还需要购买昂贵的设备和器材。

而水下焊接技术可以减少人力资源的投入，避免了设备和器材的购买，从而降低了工程的成本。

此外，水下焊接技术还可以减少工程的维护成本，因为在水下环境中进行焊接作业可以提高构件的耐久性和稳定性。

然而，水下焊接技术在海洋工程建设中也存在一些挑战和问题。

首先，水下环境的复杂性使得水下焊接技术的操作变得更加困难。

水下环境中存在着强大的水压、海流、浮动物体等因素，这些因素都会对焊接作业产生影响。

因此，水下焊接技术的操作人员需要具备较高的技术水平和丰富的经验，以应对各种复杂的环境变化。

其次，水下焊接技术的设备和器材也面临着一些技术难题。

由于水下环境的特殊性，水下焊接设备需要具备一定的防水性能和耐腐蚀性能。

同时，水下焊接器材也需要具备较高的耐压性和耐高温性，以应对水下环境中的压力和温度变化。

因此，水下焊接技术的设备和器材的研发和生产也需要投入大量的资源和精力。

水下焊接技术的现状及发展趋势

保护。湿法焊接的优点是设备简单，成本低廉，操作灵活，适应Ｉ生强；缺点是焊接质量较差，难以得到较好的焊接接头，一般用于一些非关键性的构件，目前，应用的深度不超过１００ｎ１．
２．干法焊接及其特点
在水下焊接，电弧的高温燃烧极易使焊材周围的水分解，产生大量的氢气和氧气，致使焊缝中的氢含量过高，产生大量裂纹。一般水下焊接焊缝中的氢含量可达３０．－４０ｍＬ／ｌＯ０ｇ，最高可￣６０－７０ｍＬ／１００ｇ，比陆上焊接高几倍。
码。
将粗、精加工Ｎｃ代码分别输入到数控机床，检查完程序后，为了安全起见要进行试切加工，发现问题要调试和调整；确定无误后，进行数控加工。
圈５加工方法
５．结语
１）选择ＣＡＶＩＴＹ — ＭＩＬＬ＠Ｊ建型腔铣操作，切削模式选择跟随部件，步距为刀具直径５Ｏ％，切削层为ｌｍｍ生成加工操作。２）选择ＣＯＲＮ — ＲＯＵＧＨ清除残料，参考刀具为上一把刀具。方法为陡峭的，角度为６５度，刀具步距为１０％的刀具直径，全局深度为ｌｍｍ生成加工操作。３）选择ＦＩＸ — ＣＯＵＴＯＵＲｇ，Ｊ建固定轴曲面加工。驱动方法为区域铣削，切削模式为跟随部件，刀路方向向内，部距为在部件上刀具直径的１０％。并设定切削、非切削和进给速度参数，生成加工操作。４）选择ＦＩＸＥＤ — ＣＯＮＴＯＵＲ一１清角，驱动方法为清根，并设定参数生成加工操作。５）选择ＦＡＣＥ — ＭＩＬＬＩＮＧ－ＡＲＥＡ选择底面，切削模式选择轮廓，并

水下焊接

2.水下焊接发展
水下焊条的发展对水下湿法焊接的应用起着重要的作用。英国Hydroweld公司发展了多种水下焊条，美国专利焊条一7018、s焊条，德国Hanover大学研制开发了双层自保护药芯焊条。早在上世纪50年代，水下湿法焊条电弧焊就已经在我国得到应用。上世纪60年代我国开始自行开发水下专用焊条。华南理工大学研制的水下焊条在30 m水深以内可以获得良好的焊接性能。
6.水下焊接的工程应用
6.2水下切割技术
水下冷切割法无热作用。不产生热应力和热影响区，不改变被加工材料的材质和性能；可实现机械化，具有多方面的切割能力，切口质量较好；易于操作；切割过程无粉尘。对环境无污染，无引起火灾的危险。但是切割速度较慢，效率低；一般设备庞大，投资较高。
6.水下焊接的工程应用
6.水下焊接的工程应用
6.1水下焊接机器人
6.2水下切割技术
6.3水利水电中的应用
6.水下焊接的工程应用
6.1水下焊接机器人
水下机器人是一种可在水下移动、具有视觉和感知系统、通过遥控或自主操作方式、使用机械手或其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的装置。
6.水下焊接的工程应用
3.水下焊接种类
3.3局部干法水下焊接
局部干法焊接是把焊接的局部区域产生隔水区进行焊接的方法。与湿法焊接相比，由于消除了水因素影响，焊接接头质量较好；与干法焊接相比，不需要昂贵的排水设备，适应能力强。它综合了湿法和干法两者的优点，是一种比较先进的焊接方法，应用非常广泛。
4.水下焊接原理和特点
6.1水下焊接机器人
由于水下环境的复杂性和不确定性，目前还没有完全将水下机器人应用于水下焊接作业，但在与焊接相关的焊缝无损检测以及裂纹修复领域有应用。在英国北海．ROBHAZ工程开发用于检视和维修的水下机器人焊接维修装置，应用于海岸上以及海事和核工业中。包括清除在焊接接头上的生长物、用磁性粒子探视或涡流探伤技术来检查焊缝。

水下焊接技术研究和应用的进展

焊接论文水下焊接技术研究和应用的进展摘要：水下焊接由于受水的影响，其焊接方法与焊接设备都比陆上的复杂很多，本文综述了各种水下焊接技术研究与应用的最新进展，介绍了现在的一些新技术在焊接领域的应用现状，并对水下焊接技术的发展趋势提出了一些看法。

关键词：水下焊接湿法水下焊接局部干法水下焊接干法水下焊接焊接方法前言海洋工程结构因常年在海上工作，其工作环境极为恶劣，除受到结构的工作载荷外，还要承受风暴、波浪、潮流引起的附加载荷以及海水腐蚀、砂流的磨蚀、地震或寒冷地区冰流的侵袭。

此外，石油天然气的易燃易爆性对结构也存在威胁。

而且海洋结构的主要部分在水下，服役后焊接接头的检查和修补很困难，费用也高，一旦发生重大结构损伤或倾覆事故，将造成生命财产的严重损失。

所以对海洋工程结构的设计制造、材料选择以及焊接施工等都有严格的质量要求。

而随着海洋石油和天然气工业的发展,海洋管道工程日益向深海挺进,我国作为一个发展中的沿海大国,国民经济要持续发展,就必须把海洋的开发和保护作为一项长期的战略任务。

大量的海底管道施工工程对水下焊接技术提出了新的要求。

水下焊接由于水的存在，使焊接过程变得更加复杂，并且会出现各种各样陆地焊接所未遇到的问题，目前，世界各国正在应用和研究的水下焊接方法种类繁多，应用较成熟的是电弧焊。

随着水下焊接技术的发展，除了常用的湿法水下焊接、局部干法水下焊接和干法水下焊接以外，又出现了一些新的水下焊接方法。

但是，从各国海洋开发的前景来看，水下焊接的研究远远不能适应形势发展的需要。

因此，加强这方面的研究，无论是对现在或将来，都将是一项非常有意义的工作。

1 水下焊接技术的最新进展1.1 湿法水下焊接湿法焊接中，水下焊接的基本问题表现最为突出。

因此采用这类方法难以得到质量好的焊接接头，尤其在重要的应用场合，湿法焊接的质量难以令人满意。

但由于湿法水下焊接具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应性强等优点。

所以，近年来各国对这种方法仍在继续进行研究，特别是涂药焊条和手工电弧焊，在今后一段时期还会得到进一步的应用。

水下焊接.doc

水下电弧焊对水下电弧焊的研究可以追溯到1802年。

但直到1917年，才开始有水下焊接实际应用的报告。

现在，水下焊接在海上采油平台、海底油气管道等各种海洋工程结构的施工中，已经成为一项关键性的技术。

水下焊接近三、四十年来在我国也有了迅速的发展。

50年代，水下湿法手工电弧焊在我国已开始有实际的应用。

一、水下焊接的基本问题：1．能见度差。

由于水对光线的吸收、反射及折射作用，使光线在水中传播的距离显著缩短，水下电弧的能见度非常低，加上电弧周围产生的气泡影响，严重妨碍了潜水焊工技术的正常发挥。

2．急冷效应。

水的热传导系数较高，约为空气的20倍左右。

在湿法焊接时，往往易出现高硬度的淬硬组织。

3．焊缝含氢量高。

水下焊缝含氢量一般都较高，容易引起氢脆或诸如白点及冷裂纹等缺陷。

二、各种水下焊接方法：1、湿法水下焊接不采取任何特殊的挡水措施，焊工和工件直接处在水中而进行的焊接方法称为湿法水下焊接。

该法通常难以解决上述水下焊接的三个基本问题。

但这类方法具有设备简单、成本低廉、操作灵活及适应性强等优点，所以至今还受到一定的重视并在研制新的涂料焊条及焊接工艺等方面取得了一定进展，一些较为重要的水下结构，已采用这种方法进行焊接。

2、干法水下焊接。

三、水下焊接的材料、设备及工艺：1、水下焊接的材料：（1）母材：93年以前，国内外用于制造水下结构的材料大都限于低碳钢及低合金高强钢。

（2）焊丝及焊条湿法涂料焊条手弧焊专用焊条在我国已有生产，如特-201、特-202、特-203焊条。

这些焊条均为低碳钢焊条。

柳工采用自创的水下焊接零件方法，优点是：零件无热变形，对空气无。

水下局部干法焊接技术的发展

第１７卷㊀第４期２０１９年１２月南京工程学院学报(自然科学版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)Ｖｏｌ.１７ꎬＮｏ.４Ｄｅｃ.ꎬ２０１９㊀㊀ｄｏｉ:１０.１３９６０/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７２－２５５８.２０１９.０４.０１０投稿网址:ｈｔｔｐ://ｘｂ.ｎｊｉｔ.ｅｄｕ.ｃｎ水下局部干法焊接技术的发展朱征宇１ꎬ张强勇１ꎬ李晓泉２ꎬ赵先锐１ꎬ陈㊀勇１(１.江苏海事职业技术学院江苏省技能大师工作室ꎬ江苏南京２１１１７０ꎻ２.南京工程学院材料科学与工程学院ꎬ江苏南京２１１１６７)摘㊀要:水下焊接技术是海洋管线㊁海洋平台㊁船舶㊁核电设备维护及抢修等领域的关键技术.水下局部干法焊接具有焊接效果好㊁成本低的优点ꎬ在水下焊接技术中具备非常广阔的发展前景.目前主要有水帘式及钢丝刷式水下局部干法焊接㊁排水罩式水下局部干法焊接和气室式局部干法焊接ꎬ作者提出了一种旋转叶片式水下局部干法焊接方法ꎬ该方法同主流的排水罩式或者气室式水下局部干法焊接技术相比最大的优点是省去了排水罩或气室等附加装置ꎬ简化了焊炬结构ꎬ同时省去了对排水罩或气室密封的要求.关键词:水下焊接ꎻ局部干法ꎻ水帘式ꎻ钢丝刷式ꎻ排水罩式ꎻ气室式ꎻ旋转叶片式中图分类号:ＴＧ４５６.５收稿日期:２０１９－０１－１５ꎻ修回日期:２０１９－０７－１７基金项目:浙江省自然科学基金项目(ＬＹ７Ｅ０５０００３)ꎻ江苏海事职业技术学院千帆计划博士工作室团队建设项目作者简介:朱征宇ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ研究方向为焊接质量控制及装备.Ｅ￣ｍａｉｌ:ｚｚｙ＿ｊｕｓｔ＠１６３.ｃｏｍ引文格式:朱征宇ꎬ张强勇ꎬ李晓泉ꎬ等.水下局部干法焊接技术的发展[Ｊ].南京工程学院学报(自然科学版)ꎬ２０１９ꎬ１７(４):５７－６１.㊀㊀水下焊接技术是海洋管线㊁海洋平台㊁船舶㊁核电设备维护及抢修等领域的关键技术.水下局部干法焊接兴起于２０世纪７０年代ꎬ由于其具有焊接效果好㊁成本低的优点ꎬ在水下焊接技术当中具备非常广阔的发展前景[１－６].水下局部干法焊接的核心技术是利用特定装置或方法在焊缝及其周围区域形成一个局部较为干式的焊接环境ꎬ再结合现有的技术进行水下焊接.其关键在于尽可能地降低水体给焊接电弧稳定性㊁焊接接头气孔㊁扩散氢以及淬硬组织等问题带来的影响.为了解决此问题ꎬ国内外学者开发了多种水下局部干法焊接装置ꎬ也提出了多种解决方法.归纳起来ꎬ主要有以下四种:水帘式及钢丝刷式水下局部干法焊接㊁排水罩式水下局部干法焊接㊁气室式局部干法焊接以及旋转叶片式水下局部干法焊接ꎬ其中排水罩式和气室式水下局部干法焊接技术成为目前的主流方法.１㊀水帘式及钢丝刷式水下局部干法焊接技术１.１㊀水帘式水下局部干法焊接技术早在１９７７年美国的Ｓａｇａｒａ等人就提出了一种水帘式局部干法焊接发明专利(专利号４０２９９３０)[７].如图１所示.图１㊀焊炬结构示意图它的主要原理是将焊炬做成双层结构.外层结构可以喷出高压水ꎬ通过水射流将焊缝及周围区域水体挡住.内层结构则可通入一定流量的保护气体ꎬ南京工程学院学报(自然科学版)２０１９年１２月用以将水帘内部的水排出ꎬ形成稳定的焊接保护气氛.这种焊接方法的特点是操作比较灵活ꎬ但喷出的水和气将焊接区域水体搅浑ꎬ盲焊问题得不到解决.清华大学张旭东和日本发电设备技术检查协会ＥｉｊｉＡｓｈｉｄａ等人于２００６年通过在焊炬外侧通入高压水形成水帘将焊接区周围水体排开的方式ꎬ形成了局部干式焊接空腔ꎬ如图２所示[８]ꎬ并利用该装置进行了水下局部干法Ｎｄ:ＹＡＧ激光焊接研究.从焊接效果来看ꎬ在屏蔽水体效果良好的条件下ꎬ焊缝表面无气孔和咬边等缺陷.图２㊀水帘局部干式焊接空腔示意图１.２㊀钢丝刷式水下局部干法焊接技术在水帘式水下局部干法焊接的基础上ꎬ日本又用钢丝裙代替水帘ꎬ喷嘴部分像钢丝刷子一样(如图３所示)ꎬ故将这种水下焊接法称为钢丝刷式水下局部干式焊接.该方法结构简单ꎬ效果良好ꎬ可以进行搭接接头㊁角接接头等位置的焊接ꎬ但该法可能存在钢丝刷划伤工件表面现象.图３㊀钢丝刷式局部干法焊接示意图２㊀排水罩式水下局部干法焊接技术２.１㊀移动排水罩式排水罩式局部干法焊接一般是在特制的气罩当中通入气体或者依靠焊接过程自身产生的气体将焊接区域的水体排开ꎬ故将该气罩称为排水气罩ꎬ简称排水罩.一般来说在排水罩下端还有个密封圈ꎬ用以密封焊接部位.焊接时ꎬ如果排水罩和工件之间产生了相对运动ꎬ可将其称之为移动排水罩.这类排水罩式局部干法焊接装置比较多ꎬ对一些比较典型的装置和方法进行介绍.华南理工大学梁明㊁王国荣㊁钟继光在２００７年研制了一套带有微型排水罩的药芯焊丝水下焊接装置ꎬ该装置还带有焊缝跟踪系统[７－９].该排水装置带有一个随焊枪移动的微型排水罩(如图４所示).排水罩通过一个弹性密封件和工件之间保持密封.焊接时ꎬ将排水罩紧压工件上ꎬ依靠焊丝熔化时自身所产生的气体和部分水汽化分解产生的气体充满排水罩ꎬ在空腔内形成一个稳定的局部无水区域ꎬ保证电弧的稳定燃烧.图４㊀微型排水罩局部干法水下焊接原理图北京化工大学的焦向东㊁朱加雷等人研制了一套适合核电检修的水下局部干法自动焊接装置[１０]ꎬ如图５所示ꎬ并利用该装置进行了水下５ｍ和１５ｍ深的３０４奥氏体不锈钢水下焊接试验ꎬ该装置与上述装置不同ꎬ排水气体是依靠单独的供气８５第１７卷第４期朱征宇ꎬ等:水下局部干法焊接技术的发展装置供应ꎬ试验时工件移动ꎬ排水罩不动.通过试验发现ꎬ焊缝耐蚀性能优于母材ꎬ且没有发现明显的淬硬现象.此外ꎬ还研究了密封垫的设计和材料选用问题ꎬ并对密封状态进行了理论分析.最终设计并研制了较为合理的密封垫.图５㊀微型排水罩局部干法水下焊接原理图南昌大学贾剑平㊁陈建平在２０１３年研制了方形结构的局部排水罩ꎬ该结构可在侧面安装激光视觉传感器ꎬ通过采集焊缝坡口信号ꎬ反馈至控制器ꎬ由控制器发出指令带动十字滑块机构ꎬ实现焊缝的实时跟踪功能[１１].２.２㊀固定排水罩式天津大学沈相星㊁陈方杰等人在２０１８年研制出了一种专门用于管道水下焊接的固定式排水罩装置并带有预热功能[１２]ꎬ如图６所示.该装置留有小孔ꎬ通过该小孔ꎬ操作者可在外面操作焊枪进行焊接ꎬ排水罩和工件都不需要移动.该装置很好地解决了移动排水罩式局部焊接无法预热的问题.对图６㊀排水罩结构及可插拔式焊枪与清渣器不同焊接位置进行水下局部干法焊接试验ꎬ结果表明ꎬ焊缝淬硬倾向小ꎬ冲击韧性高.固定式排水罩与移动式排水罩相比密封要求大为降低ꎬ但是焊缝长度在一定程度上可能受到排水罩空间尺寸的限制.２.３㊀旋转气流排水罩式华南理工大学王振民等人在２０１７年提出专利ꎬ发明了一种双层气流结构的局部干法焊接微型排水罩[１３].如图７和图８所示.图７㊀排水罩的结构示意图图８㊀排水罩横向剖面图从图８中可以看出ꎬ４个进气管和收缩喷管腔体边缘相切ꎬ并互成９０ʎꎬ最终在收缩喷管腔体内部形成了旋转气流并从内气罩本体和外气罩本体之间喷出.该方法由于收缩喷管腔体截面从上往下不断缩小ꎬ通进喷管内的压缩气体压力不断增强ꎬ形成了一个高速旋转和高挺度的高压气幕ꎬ即增强了排水气体的压力ꎬ从而进一步提高了排水效果.９５南京工程学院学报(自然科学版)２０１９年１２月３㊀气室式局部干法焊接技术气室式局部干法焊接技术和排水罩式局部干法技术原理非常相似.但是ꎬ气室式局部干法所用的排水气室较排水罩体积更大ꎬ干式环境空间更好ꎬ但由于体积和结构较大ꎬ导致设备成本也较高.气室式局部干法焊接由于气室体积较大ꎬ一般焊接过程中气室排水装置固定不动ꎬ焊枪或者焊炬的移动依赖于行走机构.北京石油化工学院的朱加雷等人在２０１５年研制了一套气室式水下局部干法焊接试验装置ꎬ如图９所示[１４].使用该套装置进行焊接时ꎬ需要将气室底部紧贴钢板ꎬ向气室内充气排水ꎬ待达到所需排水效果后ꎬ再利用运动机构带动焊炬进行焊接.图９㊀试验系统构成示意图４㊀旋转叶片式水下局部干法焊接技术作者在专利[１５]中提出利用一种旋转叶片和旋转气体同时将焊接区域周围水体排开ꎬ从而在焊接局部区域形成干式环境的水下局部干法焊接技术ꎬ并设计了相关焊炬装置.其焊炬结构如图１０所示.从图１０中可以看出其工作原理主要是在导电杆外侧安装有随导电杆旋转的三个互呈１２０ʎ的风叶和排水叶片ꎬ电机通过联轴器带动风叶和排水叶片高速旋转ꎬ利用排水叶片的旋转效果将焊接区周向的水旋开ꎬ再配合旋转的气体在焊缝区域形成一个小的旋涡ꎬ从而形成一个小的局部干式空间.根据该方法制作了焊炬实物(如图１１所示)ꎬ并进行５ｍｍ钢板水下２５ｍｍ条件下的堆焊焊接试验.从试验的效果来看ꎬ叶片在旋转和不旋转条件下ꎬ焊缝表面成形明显不一样.在焊接规范一定情况下ꎬ通过叶片的旋转能将不连续的焊缝改善为连续焊缝ꎬ这说明叶片旋转在改善焊缝表面成形中起到了关键作用.实际焊接焊缝照片如图１２所示.图１０㊀焊炬结构示意图图１１㊀焊炬实物照片(ａ)旋转频率２０Ｈｚ(ｂ)旋转频率０Ｈｚ图１２㊀焊缝照片(Ｉ＝１５０ＡꎬＵ＝２３Ｖꎬｖ＝３ｍｍ/ｓ)０６第１７卷第４期朱征宇ꎬ等:水下局部干法焊接技术的发展同主流的排水罩式或者气室式水下局部干法焊接技术相比ꎬ该方法最大的优点是省去了排水罩或气室等附加装置ꎬ简化了焊炬结构ꎬ同时省去了对排水罩或气室密封的要求.５㊀结语水下局部干法焊接技术焊接效果好㊁焊接成本低ꎬ相较完全干式水下焊接装置而言ꎬ具有结构简单㊁使用方便等优点.围绕将焊缝及其周围区域水体排开的核心问题ꎬ国内外学者研究了很多新装备和新方法.伴随着未来国内外学者对水下局部干法焊接的不断深入研究以及水下局部干法焊接在海洋工程维护㊁船舶抢修等领域的进一步普及应用ꎬ水下局部干法焊接技术一定会有一个更加广阔的发展前景.参考文献:[１]㊀陈英ꎬ许威ꎬ马洪伟.水下焊接技术研究现状和发展趋势[Ｊ].焊管ꎬ２０１４(５):２９－３４.[２]㊀朱加雷ꎬ焦向东ꎬ蒋力培ꎬ等.水下焊接技术的研究与应用现状[Ｊ].焊接技术ꎬ２００９ꎬ３８(８):４－７.[３]㊀张金利ꎬ黄华ꎬ李庆会ꎬ等.水下焊接技术应用现状及发展趋势探讨[Ｊ].企业技术开发ꎬ２０１０ꎬ２９(１１):４４－４５. [４]㊀付昱华.水下焊接与切割综述[Ｊ].中国海上油气(工程)ꎬ２０００ꎬ１２(３):１－４ꎬ８.[５]㊀ＧＡＯＨꎬＪＩＡＯＸꎬＺＨＯＵＣꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎꎬ２０１１(１５):４９８８－４９９３. [６]㊀ＬＩＨＬꎬＬＩＵＤꎬＹＡＮＹＴꎬｅｔａｌ.Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍａｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｔｆｌｕｘ￣ｃｏｒｅｄｗｉｒｅｗｅｌｄｅｄ３１６Ｌｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｊｏｉｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｅꎬ２０１６(２３８):４２３－４３０. [７]㊀ＳＡＧＡＲＡＨ.Ｗｅｌｄｉｎｇｔｏｒｃｈｆｏｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇ:４０２９９３０[Ｐ].１９７７０６１４.[８]㊀ＺＨＡＮＧＸｕ￣ｄｏｎｇꎬＡＳＨＩＤＡＥ.ＥｆｆｅｃｔｏｆｓｈｉｅｌｄｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｌｏｃａｌｄｒｙｃａｖｉｔｙｏｎｗｅｌｄｑｕａｌｉｔｙｉｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒＮｄ:ＹＡＧｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６(１７４):３４－４１.[９]㊀梁明ꎬ王国荣ꎬ钟继光.采用微型排水罩的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统[Ｊ].机械工程学报ꎬ２００７ꎬ４３(３):１４８－１５３. [１０]㊀朱加雷.核电厂检修局部干法自动水下焊接技术研究[Ｄ].北京:北京化工大学ꎬ２０１０.[１１]㊀陈建平.局部干法水下焊接工艺及焊缝质量研究[Ｄ].南昌:南昌大学ꎬ２０１３.[１２]㊀沈相星ꎬ程方杰ꎬ邸新杰ꎬ等.水下局部干法焊接预热技术及专用排水罩的研制[Ｊ].焊接学报ꎬ２０１８ꎬ３９(３):１１２－１１６. [１３]㊀王振民ꎬ谢芳祥ꎬ朱磊.双气流结构局部干法水下机器人焊接微型排水罩.中国:２０１７２００８２３８５.Ｘ[Ｐ].２０１０－１０－１７. [１４]㊀朱加雷ꎬ王殿舒ꎬ焦向东ꎬ等.气室式局部干法水下焊接[Ｊ].上海交通大学学报ꎬ２０１５ꎬ４９(３):３２９－３３２.[１５]㊀朱征宇ꎬ刘桂香ꎬ谢荣ꎬ等.一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置:２０１８２００５３５３６.３[Ｐ].２０１８１１０２.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＬｏｃａｌＤｒｙＷｅｌｄｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＺＨＵＺｈｅｎｇ￣ｙｕ１ＺＨＡＮＧＱｉａｎｇ￣ｙｏｎｇＬＩＸｉａｏ￣ｑｕａｎ２ＺＨＡＯＸｉａｎ￣ｒｕｉ１ＣＨＥＮＹｏｎｇ１１.ＪｉａｎｇｓｕＳｋｉｌｌｓＭａｓｔｅｒＳｔｕｄｉｏＪｉａｎｇｓｕＭａｒｉｎｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＮａｎｊｉｎｇ２１１１７０２.ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮａｎｊｉｎｇ２１１１６７ＡｂｓｔｒａｃｔＵｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｒｅｐａｉｒｓｏｆｍａｒｉｎｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｓｈｉｐｓｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔ.Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌｏｃａｌｄｒｙｗｅｌｄｉｎｇｓｐｒａｎｇｕｐｉｎｔｈｅ１９７０ｓ.Ｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｇｏｏｄｗｅｌｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｎｄｌｏｗｃｏｓｔｉｔｈａｓａｖｅｒｙｂｒｏａｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ａｔｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｍａｉｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｌｏｃａｌｄｒｙｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗａｔｅｒｃｕｒｔａｉｎｔｙｐｅａｎｄｗｉｒｅｂｒｕｓｈｔｙｐｅｌｏｃａｌｄｒｙｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｃｏｖｅｒｔｙｐｅｌｏｃａｌｄｒｙｗｅｌｄｉｎｇａｎｄｇａｓｃｈａｍｂｅｒｔｙｐｅｌｏｃａｌｄｒｙｗｅｌｄｉｎｇ.ＫｅｙｗｏｒｄｓＵｎｄｅｒｗａｔｅｒｗｅｌｄｉｎｇｌｏｃａｌｄｒｙｍｅｔｈｏｄｗａｔｅｒｃｕｒｔａｉｎｔｙｐｅｗｉｒｅｂｒｕｓｈｔｙｐｅｄｒａｉｎａｇｅｃｏｖｅｒｔｙｐｅｇａｓｃｈａｍｂｅｒｔｙｐｅｒｏｔａｒｙｖａｎｅ１６。

水下弧焊技术在海洋工程中的创新应用

水下弧焊技术在海洋工程中的创新应用近年来，随着海洋工程的不断发展，水下弧焊技术作为一种重要的焊接方法，逐渐在海洋工程中得到了广泛的应用。

水下弧焊技术通过将焊接电弧引入水下环境，使得焊接工作能够在水下进行，为海洋工程的建设提供了便利。

本文将介绍水下弧焊技术的原理、优势以及在海洋工程中的创新应用。

水下弧焊技术是一种通过电流产生的高温电弧来进行焊接的方法。

与传统的地面焊接相比，水下弧焊技术需要克服水下环境带来的特殊困难。

首先，水具有良好的导电性，会导致电弧的不稳定。

其次，水的冷却作用使得焊接区域的温度下降较快，增加了焊接的难度。

为了解决这些问题，水下弧焊技术采用了一系列的创新措施。

首先，水下弧焊技术使用了特殊的焊接电极。

这些电极能够在水下环境中稳定地产生电弧，并且能够抵抗水的冷却效应。

此外，这些电极还具有良好的导电性能，能够保证电弧的稳定性。

通过使用这些特殊电极，水下弧焊技术能够在水下环境中实现高质量的焊接。

其次，水下弧焊技术采用了特殊的焊接设备。

这些设备能够在水下环境中正常工作，并且能够提供稳定的电源和电流。

同时，这些设备还具有防水和防腐蚀的功能，能够在恶劣的海洋环境中长时间工作。

通过使用这些特殊设备，水下弧焊技术能够保证焊接工作的顺利进行。

水下弧焊技术在海洋工程中具有许多优势。

首先，水下弧焊技术能够实现高质量的焊接。

由于水下环境对焊接过程的影响较大，传统的焊接方法常常难以保证焊接质量。

而水下弧焊技术通过使用特殊的电极和设备，能够在水下环境中实现高质量的焊接，确保焊接接头的强度和密封性。

其次，水下弧焊技术能够提高工作效率。

在海洋工程中，传统的地面焊接需要将工件运到陆地上进行焊接，然后再将焊接好的工件运回海底。

这样的过程非常繁琐，耗时耗力。

而水下弧焊技术能够直接在水下进行焊接，避免了这些繁琐的步骤，提高了工作效率。

最后，水下弧焊技术能够降低成本。

由于水下弧焊技术能够提高工作效率，减少了人力和物力的浪费，从而降低了工程的成本。

近年来海底管线焊接设备的技术革新与进展

近年来海底管线焊接设备的技术革新与进展近年来，随着海洋工程的迅速发展，海底管线的焊接技术也经历了重大的改革和创新。

该技术的革新和进展在提高海洋工程的安全性、可靠性和效率方面发挥了重要的作用。

本文将主要讨论近年来海底管线焊接设备的技术革新与进展。

首先，近年来的海底管线焊接设备在自动化和智能化方面取得了显著的进展。

传统的手工焊接方式存在着效率低、质量难以保证等问题，而自动化设备能够实现高效、精准的焊接过程。

现代的海底管线焊接设备配备了先进的传感器和控制系统，能够实时监测焊接温度、焊缝质量等参数，并根据需要进行自动调整。

同时，智能化设备还可以根据焊接参数的实时反馈进行智能判断和控制，从而最大程度地提高焊接质量和效率。

其次，近年来的海底管线焊接设备在焊接材料和技术方面也取得了长足的进步。

随着焊接技术的不断创新，新型的焊接材料和工艺正在被广泛应用于海底管线焊接中。

例如，采用高强度钢材和耐蚀合金等材料能够有效提高管线的抗压能力和耐腐蚀性能；而采用先进的焊接工艺，如氩弧焊、电弧焊等，能够实现更精准、更可靠的焊接效果。

这些新型的焊接材料和工艺为海底管线的建设和维护提供了可靠的技术支持。

此外，近年来的海底管线焊接设备在安全性和环保性方面也有了显著的进步。

海底环境的特殊性使得焊接工作面临着诸多安全风险，例如高压、低温等。

因此，焊接设备的安全性能成为保障焊接工人和管线安全的关键。

近年来，一系列安全性能优良的焊接设备被研发出来，例如具备防腐蚀、防尘、防爆等功能的设备能够有效预防事故的发生。

另外，近年来环保意识的提高也促使焊接设备的技术进行了改革。

现代焊接设备采用了低功耗、节能环保的技术，减少了对环境的污染，同时降低了能源消耗。

最后，近年来的海底管线焊接设备在数据监测和信息化方面也取得了重要进展。

通过传感器和无人机等技术的应用，焊接设备能够实时监测焊接过程中的温度、湿度、振动等信息，并将相关数据发送到中心服务器进行记录和分析。

海洋工程焊接技术的发展

海洋工程焊接技术的发展摘要：海洋工程是各国优先发展的产业，早在“十二五”计划之中，我国政府就肯定了海洋工程技术的重要意义。

海洋工程焊接技术是海洋工程的重要组成，由于技术因素的影响，我国海洋工程焊接技术的发展相对滞后，本文主要针对海洋工程焊接技术的发展进行分析。

关键词：海洋工程焊接技术；现状；发展海洋工程技术是一个新型产业，我国“十二五”计划中明确指出要重点培养海洋工程技术。

“十二五”计划为我国的海洋工程技术的发展指明了方向、提供了平台。

海洋工程技术主要以海洋工程焊接技术为主，而我国的海洋工程焊接技术才刚刚发展起来，明显落后于一些发达国家。

这使得我国的海洋工程技术很难满足国内海洋工程开发的需要，更难满足国际市场竞争的需要。

因此，发展我国的海洋工程焊接技术刻不容缓。

为了了解我国海洋工程焊接技术存在的不足，也为了向发达国家学习，由我国的海洋工程技术研究院牵头，与乌克兰的焊接研究院进行了交流学习。

针对我国的海洋工程焊接技术的现状、存在的不足，以及今后的发展方向都做出了详细的讨论。

一、我国的海洋工程焊接技术的现状开发海洋资源的重要前提是海洋工程材料能够通过焊接技术制成大型的海洋工业设备。

焊接技术是海洋工业设备制造安装的关键技术，也是设备改造、设备维修的常用技术。

我国的海洋工程较为复杂，需要的大型设备种类繁多，因此，对焊接技术的要求更高。

为了保证海洋工程的顺利开展，就一定要保证海洋工程焊接技术的质量。

（1）钢铁材料的焊接技术在海洋工程中，海洋平台、海底油气管、船舰制造、海洋风力发电等都要使用到钢铁材料。

因此，钢铁材料焊接技术的质量至关重要。

现阶段，欧美、韩国等一些国家的钢铁材料焊接技术已经相当成熟。

我国的钢铁材料焊接技术相对较弱，但总体来说也已经比较成熟。

但是，一些重要部件的焊接技术仍然有待提高。

随着海洋工程的不断发展，海洋平台所要求的钢材的强度和厚度都必须得到进一步的加强加厚。

焊接技术本身就比较复杂，再加上材料的加厚加强，对焊接技术的要求就更高了。

水下焊接与切割技术应用及发展研究

水下焊接与切割技术应用及发展研究刘海滨1，陈晓强21．青岛市锅炉压力容器检验所，山东青岛266071；2．海军潜艇学院防险救生系，山东青岛266071）摘要：简述了水下焊接与切割的发展及应用情况，以供参考交流。

关键词：水下焊接；水下切割；发展；应用水下焊接与切割技术目前已广泛用于海洋工程结构、海底管线、船舶、船坞及港口设施等方面。

近年来，随着海洋事业的发展，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。

1水下焊接1.1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，逐步在海洋钢结构如海底管道、海洋平台、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。

国外水下焊条主要有英国Hydroweld公司开发的HydrowldFs、美国专利的水下焊条7018′s、德国Hanover大学开发的双层自保护药芯焊条等。

水下湿法焊接中除了使用焊条外，还可以使用药芯焊丝作为连接填充材料，如华南理工大学开发的一种药芯焊丝微型排水罩水下焊接方法。

英国TWI与乌克兰巴顿研究所成功开发了一套水下湿法药芯焊丝焊接的送丝机构、控制系统及其焊接工艺。

另德国Hanoer大学实验采用双层保护的自保护药芯焊丝进行湿法水下焊接，药芯焊丝的造渣剂处于双层管状结构的内层，焊渣保护熔滴金属顺利过渡，外层形成气保护。

尽管水下湿法焊接发展较快，但由于水介质及水深的影响，水下焊接重要结构件时还无法使用；大深度水下焊接的质量也无法保证。

1.2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。

海洋石油工程水下焊接技术现状及发展

海洋石油工程水下焊接技术现状及发展摘要：近年来，随着我国社会经济的飞速发展，我国能源需求也随之增加，石油市场由于受到政治矛盾及地区冲突，导致石油供给存在不确定性。

所以，海洋石油资源成为了国际各大石油公司竞争的热点。

而随着海洋石油工程的不断开发，对水下焊接技术的研究和开发势在必行。

本文就对海洋石油工程水下焊接技术的重要性及相应的发展进行深入探讨。

关键词：海洋；石油工程；水下焊接；技术由于我国社会经济的不断发展，能源需求量正在逐年增加，为了有效满足能源需求，合理开发海洋石油资源至关重要。

在海洋石油工程中，通过运用先进的水下焊接技术，能够保证海洋石油开采设备得到更好的安装，有效提升海洋石油资源的开采效率。

鉴于此，本文主要分析海洋石油工程水下焊接技术的应用要点，保证海洋石油资源得到更好的开发与利用。

1、分析海洋石油工程水下焊接技术的重要意义伴随陆地石油资源的不断减少，海洋石油资源的开发已经引起人们的广泛关注，大多数海洋石油开采设备由于长期处于潮湿环境，其运行环境比较恶劣，在一定程度上增加了海洋石油开采设备的调试难度，为了保证海洋石油开采设备能够更加可靠的运行，采用合理的水下焊接技术非常的重要。

通过合理应用水下焊接技术，能够降低海洋石油开采设备的调试难度，保证海洋石油开采设备更加可靠的运行，进一步提升海洋石油开采效率。

除此之外，通过分析海洋石油工程水下焊接技术，能够帮助海洋石油开采设备调试人员更加全面地了解设备内部结构，充分发挥海洋石油开采设备的各项使用性能，减少石油资源的浪费。

在科学技术迅猛发展的今天，海洋石油工程的发展规模不断扩大，水下焊接技术也在不断改进。

为了保证水下焊接技术在海洋石油工程中得到更好的应用，相关研究人员要适当加大研究力度，结合海洋石油工程水下焊接技术的应用现状，不断改进与优化，从而推动海洋石油工程能够更好的发展。

2、传统水下焊接方法简析2.1传统湿法水下焊接传统湿法水下焊接是直接在水中对石油装备进行焊接操作，由于在海水中能见度很低，在很多情况下焊接工作人员可能并不能完全看清楚焊接点的实际状况，也就是说在焊接过程中焊接工作人员要根据自己的工作经验以及模糊的视觉影像判断焊接点，有时甚至是“盲焊”，这不仅对焊接操作人员的技术水平要求极高，同时焊接质量也无法得到可靠保证。

水下焊接技术研究

水下焊接技术研究摘要：水下焊接技术是一种可以提供及时修复能力的水下修复技术，本文首先分析了目前船舶水下修理过度依赖船坞的现状，提出在船舶航行途中受损无法及时上排的情况使用水下焊接技术对船舶进行抢修，通过对现有水下焊接技术的比较分析，选取了水下手工电弧焊法，并制定水下焊接方案对受损部位进行焊接修复，最终证明了水下焊接技术在船舶抢修中的可行性。

关键词：水下焊接；应急维修；焊接方案设计1水下焊接技术的分类和特点1.1水下焊接方法的分类我国已经在陆上焊接的基础上，研制出20多种水下的焊接方法。

但是，由于水下焊接的特殊条件，目前我国使用的水下焊接方法也是沿用陆地焊接的方法，运用不同的装置和技术，研制并使用的已经比较成熟的是湿法、干法和局部干法。

目前，我国还研制使用着一些新的方法，例如水下的电子束焊接、激光焊接、螺柱焊接、爆炸焊接、铝热剂焊接等，这些新技术的发展也成为了水下焊接的重要补充。

1.2水下焊接技术的特点1.2.1可见度低在水下，水压、气泡、光等因素的影响，为水下焊接的实施带来很大难度。

首先是光的影响。

水下本身能见度低，光在水下又产生了折射、反射等情况，同时在焊接时产生的水中气泡和烟雾等，这都会影响水建水下焊接的能见度。

以上因素直接导致水下焊接就是盲焊，盲焊就会导致成品会有质量问题。

1.2.2焊缝含氢高水下焊接时，电弧会将水分解产生氢。

焊接时，焊缝中的氢相比于陆地上会高很多。

如果氢的含量在成品中超出了一定范围，就会使水下管道发生破裂，进而影响整个水下管道的结构，同时也是影响水下焊条电弧焊的焊接接头质量差的重要原因。

1.2.3冷却速度太快为了提高管道的坚硬程度，陆上焊接会运用淬火技术。

但是水下焊接时，海水本身会进行热传导，在焊接成功后无法进行淬火技术的使用，所以会导致焊接成品的都存在一些问题［1］。

1.2.4水压问题随着海水深度的加深，使压力也不断的增大。

所以水下焊接的话会发生电弧柱变细焊道变窄问题。

[现状,趋势,技术]水下焊接技术的现状及发展趋势

水下焊接技术的现状及发展趋势【摘要】当前海洋工程的发展势头迅猛，水下焊接技术在采油平台、输油管道和海底仓库等大型海洋结构物组装、维护及维修方面扮演着重要角色。

文章首选对对水下焊接技术所面临的问题进行了分析，随后剖析了当前的水下焊接技术的种类特点以及应用情况，最后对水下焊接技术的未来发展趋势进行了展望。

【关键词】水下焊接；技术；发展趋势1 水下焊接面临的基本问题（1）水下焊接的可见性差：：在水下，由于水对光线的吸收、反射、折射等作用，致使水中的能见度比空气中差很多；在焊接过程中，焊材燃烧产生的大量保护气体和烟雾也使操作者对焊接过程难以做到精确的把握；此外，在海底有大量海藻和淤泥的情况时，更使焊接过程的可见性降低。

（2）（2）水环境对焊缝的影响在水下焊接，电弧的高温燃烧极易使焊材周围的水分解，产生大量的氢气和氧气，致使焊缝中的氢含量过高，产生大量裂纹。

一般水下焊接焊缝中的氢含量可达30 -40mL/100g，最高可达60-70 mL/100g，比陆上焊接高几倍。

当熔融金属冷固时，气孔不易排出，接头处容易产生裂纹，难以保证焊接质量。

（3）冷却速度过快。

水的热导率高于空气40 多倍，水对焊缝及热影响区金属有较强的冷却作用。

由于焊缝处冷却速度过快，形成内应力，导致焊缝组织脆化，韧性降低，产生裂纹。

（4）压力过大。

在水下，随着深度的增加，水压会随之增大，致使焊接电弧弧柱变细，焊道变窄，焊缝高度增加，同时导电介质密度增加，从而增加了电离难度，电弧电压随之升高，电弧稳定性降低，飞溅和烟尘也增多。

因此，压力增加时对焊接过程的工艺特性、焊缝性能以及焊缝的化学成分等都会产生不利的影响。

（5）焊接的连续性差：由于水下的特殊环境，焊接操作的不便性，焊接过程很难连续操作。

2 当前水下焊接种类、特点及应用在海洋工程和水利工程中应用的水下焊接方法，已经发展到20 多种。

所有的焊接方法都是在陆上焊接方法的基础上，配合消除水因素影响的不同装置构成。