Электроды для сварки в воде

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

В работах по строительству подводных частей различных сооружений, подводных трубопроводов, гидростанций, портовых сооружений, мостов и пр., в судоподъемных, судоремонтных и спасательных работах и т. д. часто возникает необходимость выполнения сварочных работ под водой. Пока удалось практически применить под водой дуговую электросварку. Возможность получения устойчивого дугового разряда в жидкой среде — воде, масле и др- — была установлена опытным путем еще в конце прошлого столетия. Дуга горит в газовом пузыре, образуемом и непрерывно возобновляемом за счет испарения и разложения окружающей жидкости тепловым действием дугового разряда.

Дуговая электросварка под водой впервые осуществлена и изучена в Советском Союзе в 1932 г. автором настоящей книги. Оказалось, что дуга постоянного тока при питании от обычного источника тока горит под водой вполне устойчиво при условии, что электрод покрыт достаточно толстым слоем водонепроницаемого покрытия. Особенно удивительно, что под водой дуга плавит металл почти так же быстро, как и на водухе, несмотря на интенсивное охлаждение окружающей средой. Это обстоятельство объясняется саморегулированием состояния дугового разряда. Сила тока в разряде устанавливается регулированием источника, саморегулирование дуги меняет падение напряжения на отдельных участках разряда. Усиление отдачи энергии в окружающую среду автоматически повысит напряжение и мощность дуги, компенсирующие увеличение отдачи энергии; уменьшение потерь энергии во внешнюю среду вызовет снижение напряжения дугового разряда.

Охлаждение дуги водной средой повышает напряжение и теп-ломощность дуги, в результате идет интенсивное плавление металла. Для успеха сварки существенное значение имеет покрытие электрода; оно должно иметь достаточную толщину, 30% веса электродного стержня. Покрытие электрода, омываемое водой, расплавляется медленнее электродного стержня, поэтому при горении дуги покрытие на конце электрода образует так называемый козырек, способствующий формированию и удержанию газового пузыря, необходимого для нормального горения дуги.

Газовый пузырь нри горении дуги непрерывно растет, увеличиваясь в объеме; затем газы его прорываются и поднимаются На поверхность, газовый пузырь уменьшается в объеме до минимума и снова начинает расти, что повторяется несколько раз в секунду. Газ пузыря состоит преимущественно из водорода, получаемого при разложении паров воды; кроме того, в нем имеются продукты разложения электродного покрытия, пары железа, пары воды, окись углерода, азот и пр. Водород, растворяющийся в наплавленном металле, образует поры и снижает пластичность металла. Поэтому необходима водонепроницаемость покрытия и отсутствие влаги в нем. Испарение воды в покрытии и электролиз с обильным выделением водорода на поверхности электродного стержня разрушают покрытие, срывают его с электродного стержня и быстро приводят электрод в негодность. Особенно водонепроницаемым должно быть покрытие для работ в соленой морской воде.

Водонепроницаемость придают электродам специальной обработкой. После нанесения покрытия, его просушки и прокалки, покрытие пропитывают и покрывают различными водонепроницаемыми составами. Например, проваривают электроды в расплавленном парафине (этот состав очень слабый, пригоден лишь для пресной воды). Лучший результат дает раствор целлулоида в ацетоне, а также бакелитовый лак. Наилучшим считается раствор синтетических смол в дихлорэтане. Стержни электродов из сварочной стальной проволоки Св-08 имеют диаметр 4—5 мм.

Пары железа и материалов электродного покрытия, соприкасаясь с водой, конденсируются, образуя мельчайшие коллоидальные частицы, в первую очередь окислов железа; эти частицы долгое время не осаждаются в воде и образуют в зоне сварки темно-бурое облако мути, мешающее наблюдению и работе сварщика-водолаза. Образование мути зависит и от состава электродного покрытия, одно из требований к нему — минимальное образование мути.

При удовлетворительном качестве электродов дуга почти так же устойчива, как и при работе па воздухе. Обычно работа производится на постоянном токе нормальной полярности. Возможна работа и на переменном токе. На постоянном токе вполне устойчива и угольная дуга, но она пока не находит применения» Интенсивное расплавление металла дугой позволяет выполнять обычные формы сварных соединений во всех пространственных положениях.

Наплавленный металл удовлетворителен по прочности, содержит повышенное количество водорода и его показатели пластичности понижены. Зона влияния сужена, структура металла носит признаки ускоренного охлаждения после сварки.

Водолаз-сварщик работает в тяжелом мягком водолазном снаряжении, обеспеченном телефонной связью. Излучения дуги, проходя сквозь толстый слой воды, уменьшают свою интенсивность; все же для уменьшения утомляемости глаз в передний иллюминатор шлема вставлено цветное стекло; меняя положение головы, сварщик может смотреть через цветное стекло или помимо него. Держатель электродов имеет особую конструк-дню, тщательно изолирован по всей поверхности для уменьшения утечек тока. Сварочный ток подается по гибкому кабелю с усиленной изоляцией. Водолаз-сварщик находится в особенно трудных условиях работы. Видимость зоны сварки, как правило, недостаточна. Сварщик стеснен в движениях водолазным снаряжением; недостаточна устойчивость сварщика, его постоянно сносит с занятого положения; каждое резкое движение отбрасывает сварщика в сторону. Поэтому для сварки под водой характерны дефекты, не встречающиеся в наземных работах, — пропуски, сбой с линии сварки, нерасплавление одной из кромок шва и т. п.

Сварка возможна как в пресной, так и в соленой морской воде; в последней необходима тщательная изоляция электродо-держателя. Даже небольшие неизолированные участки металлических деталей могут вызывать значительные утечки тока, до нескольких десятков ампер. В соленой воде дуга может зажигаться без касания электродом, лишь при приближении его к любому металлическому предмету, находящемуся в воде, хотя бы и не присоединенному проводом к источнику тока. Все металлические предметы в зоне сварки оказываются подсоединенными к источнику тока через воду. Поэтому в результате неосторожного приближения электрода к металлическим частям водолазного снаряжения, например к шлему или нагрудной манишке, водолаз может прожечь их.

Несмотря на трудности работы водолаза-сварщика и не очень высокое качество сварных соединений, подводная сварка получила Довольно широкое практическое применение в судоподъемных, судоремонтных, аварийно-спасательных и прочих работах. Успешному применению подводной сварки способствует пригодность для подводных работ без всяких переделок обычных нормальных источников тока для сварки на воздухе. При обычных подводных работах сварочный ток берется в пределах 180—240 а, напряжение дуги 30—35 в; лишние 5—7 в против сварки на воздухе идут на покрытие тепловых потерь, создаваемых окружающей водной средой.

Значительный интерес представляет возможность применения сварки на больших глубинах. Опыт сварки на глубинах до 100 м показал, что дуга горела устойчиво, ее расплавляющее действие усиливалось, что благоприятно для сварки. Имеются лабораторные исследования горения дуги при давлениях до 1200 am, что превышает давление на дне величайших глубин океанов; горение дуги протекало нормально, и она сохраняла свои обычные свойства.

Однако условия подводных работ весьма тяжелы для человека. При глубине свыше 20 м начинается интенсивное растворение азота в крови; при подъеме водолаза с уменьшением давления мельчайшие пузырьки азота выделяются, вызывая болезненные ощущения (кессонная болезнь). Поэтому подъем со значительных глубин опасен для жизни водолаза, и его производят медленно, с остановками по определенному графику. Кроме того, с увеличением давления на значительных глубинах самочувствие человека ухудшается. На глубинах 50—70 м нормальная продолжительность работы водолаза составляет всего 15 мин, а продолжительность его подъема в несколько раз превышает эту величину. Поэтому работа становится практически невыполнимой на глубине, превышающей 30—40 м.

Единственный путь увеличения производительности подводной сварки и распространения ее на значительные глубины — это механизация и автоматизация процесса сварки с максимальным сокращением времени пребывания человека подводой. Основная цель автоматизации в этом случае освободить человека от выполнения работ в особо тяжелых условиях. Имеются успешные результаты применения шланговых полуавтоматов и автоматов в подводных условиях с голой проволокой диаметром около 2 мм с вдуванием защитного газа аргона в зону дуги или без подачи газа. Применение простейшего шлангового полуавтомата повышает производительность труда водолаза-сварщика и сокращает время его пребывания под водой в 5 —10 раз. В дальнейшем, с созданием комплекса автоматических устройств с телевизионным наблюдением и надводным управлением, станут возможными подводные сварочные работы на любых глубинах.

Впервые в мире дуговую сварку под водой предложил и разработал К. К. Хренов (1932 г.).

Сварка под водой производится плавящимися штучными электродами, порошковой проволокой, а также и неплавящимся электродом. Для питания дуги используют постоянный или переменный ток. Напряжение дуги, горящей под водой, на 6—7 В больше, чем на воздухе. Для сварки применяют электроды с водонепроницаемыми покрытиями.

Институт электросварки им. Е. О. Патона разработал специальную порошковую проволоку для шланговой полуавтоматической сварки под водой.

Если швы, выполненные штучными электродами, имеют пористость, низкую пластичность и вязкость металла, объясняемую влиянием водорода, то при сварке порошковой проволокой плотность и прочность швов отвечает требованиям, предъявляемым к сварке ответственных изделий.

Техника сварки под водой штучными электродами и порошковой проволокой аналогична сварке на воздухе. Сила тока для сварки выбирается на 10—25% выше, чем для работы на воздухе.

Сварку под водой можно производить на глубине до 50 м. При большей глубине работа почти невозможна, так как сварщик не может находиться под водой длительное время.

Сварка под водой широко используется для ремонта подводной части судов, прокладки трубопроводов, строительства оснований нефтяных вышек и других работ.

Наиболее перспективными видами подводной сварки и резки являются дуговая полуавтоматическая шланговая, плазменно-ду-говая и электроннолучевая.

Сварочные электроды для подводной сварки (Часть 5)

«Красная» водонепроницаемая оболочка показала очень хорошие характеристики во всех областях испытания. Ее состояние находится на очень высоком уровне и не было заметно ни трещин, ни повреждения на поверхности применяемого электрода. Сохранение оболочки вокруг кратера также доказало плотность оболочки, подтвердив, таким образом, сопротивление данной оболочки высоким температурам. Она обеспечивает очень высокую стабильность электрической дуги и, следовательно, улучшает качество шва. Влияние оболочки на металлургические характеристики ни в коем случае не ухудшает свойства шва. Горение «красной» водонепроницаемой оболочки не производит никаких продуктов, уменьшающих видимость во время сварки. Сцепление оболочки с покрытием превосходное и оставшаяся часть оболочки на неиспользованном электроде «не слезает». «Красное» водонепроницаемое покрытие рекомендуют для проведения дальнейших научных исследований и последующего даже еще более детального исследования, а также для практического применения.

«Темно-красная» водонепроницаемая оболочка обладает очень хорошей предрасположенностью к применению при мокрой подводной сварке. Будучи разработанной, с намерением обеспечить наименьшее металлургическое влияние на качество шва, она отвечает всем дополнительным требованиям, установленным для получения высококачественного подводного шва. Из всех исследованных оболочек, «темно-красная» оболочка оказала наименьшее влияние на химический состав металла шва. Компактность покрытия очень высокая и, даже после применения оставшейся оболочки на остатке неиспользованного электрода, оно не слезает и не подвергается механическому повреждению любым другим способом. Дополнительное преимущество «темно-красной» оболочки заключается в том, что из-за ее низкого электрического сопротивления, конец сварочного электрода не нужно зачищать перед сваркой. Для других оболочек такая зачистка повреждает определенную часть оболочки, предоставляя воде возможность проникновения. «Темно-красная» водонепроницаемая оболочка сохраняет свою компактность вокруг электродного кратера, что является характеристикой высококачественной оболочки. Необходимо дальнейшее научное исследование, основанное на «темно-красной» оболочке, и его можно использовать для дальнейшей разработки водонепроницаемых оболочек для мокрой подводной сварки.

Измерение количества диффузионного водорода (глицериновый метод) доказало, что тип оболочки может оказывать существенное влияние на его количество.

Измерение твердости показало, что более низкие значения твердости были обнаружены в образцах, сваренных многопроходным способом, это доказывает, что регулирование погонной энергии может оказывать значительное влияние на качество шва. Используемые сварочные электроды оказались отвечающими требованиям мокрой подводной сварки. Они характеризуются высокой стабильностью и простотой управления электрической дугой. Благодаря использованию электродов малого диаметра, 3,0 и 4,0 мм (эти диаметры также рекомендованы в литературе), водолаз-сварщик может легко манипулировать электродом. Проплавление на удовлетворительном уровне.

Для дальнейших исследований рекомендовано сочетание выбранного сварочного электрода и «красной» и «темно-красной» оболочек.

Приемлемое качество швов, полученных подводной сваркой, было достигнуто применением качественных электродов и покрытий, а также анализом оптимальных параметров подводной сварки. Особую важность в производстве швов хорошего качества, полученных подводной сваркой, имеют хорошо обученные водолазы-сварщики, которые могут использовать хорошие характеристики электродов и водозащитной оболочки.

Электроды для сварки под водой — особенности и популярные марки

Сварка под водой может проводиться в разных условиях и с разными целями — ремонт судов, технические работы, строительство мостов или опор, сборка трубопроводов, пролегающих под водой. Чтобы сварка в воде была возможной, нужно использовать специальные электроды, отличающиеся от обычных.

Особенности сварки под водой

Сварка под водой производится несколькими методами, однако есть один общий принцип. Он заключается в том, что покрытие электродов формирует особый козырек, позволяющий дуге гореть постоянно. Во время зажигания образуются особые газы, выталкивающие воду и позволяющие выполнять работу с металлом. Весь процесс происходит под большим давлением.

Вот несколько разновидностей сварки под водой:

• сварка в сухой камере;
• мокрая сварка — полуавтоматическая и дуговая ручная;
• сварка в сухом боксе, который двигается под водой;
• сварка в рабочей камере.

Наибольшее распространение получили первые два вида работ.

Использование глубоководной камеры для проведения сварочных работ имеет очень сложную технологию и требует от сварщика особых навыков. Также потребуются специальные стержни и дорогое оборудование. Преимуществом сухой сварки в камере, является надежность и качество полученного шва. Соединение будет иметь те же характеристики, как и при обычной сварке.

Весь процесс проводится в сухом боксе, находящемся под водой. Его среда должна оставаться неизменной, иначе качество работы ухудшится. Сама сварка проводится при помощи электродной проволоки. Бокс должен иметь полную герметичность, а варить следует с использованием инертных газов.

Мокрая полуавтоматическая сварка проводится с использованием проволоки, не имеющей покрытия. Она позволяет сделать шов более точным. Ее диаметр очень небольшой, поэтому при работе с ней нужно некоторое мастерство и опыт. Сварка проводится с использованием углекислого газа и аргона. Дополнительно следует уменьшить количество водорода в свариваемом изделии или детали. В противном случае шов может получиться непрочным. В нем могут появиться трещины или поры, которые под воздействием давления воды быстро разрушат соединение.

Во время дуговой сварки, возникает пузырь газа, внутри которого дуга может гореть очень долго. Пузырь образуется от распада продуктов плавки и испарения воды.

Вот какие особенности можно выделить в подводной сварке:

• Электродную дугу очень сложно разжечь, поскольку на металле имеется коррозия, и вода обладает большой плотностью.
• Шов получается грубым и не точным, из-за большого давления и того, что металл очень быстро остывает.
• Сварка ведется на высоких токах и должна быть полностью герметичной.
• Дуга должна гореть постоянно, чтобы газовый пузырь не исчез.
• Полученное соединение сильно проплавляет металл из-за большого давления воды.
• Из-за мутности воды и образования пены, центр шва может смещаться. По той же причине могут возникать дефекты.
• Полученный шов имеет небольшую ударную вязкость.
• Работы следует вести сверху-вниз, поскольку под водой действует сильное притяжение.

В этом видео можно увидеть процесс сварки под водой:

Какие марки используются для подводной сварки?

Среди наиболее распространенных марок электродов для сварки под водой, можно выделить ЦМ-7С, АНО-1, ОЗС-3.

Практически все электроды подобного типа имеют общие характеристики со стержнями, применяемыми в обычных условиях. Сварочная проволока делается из малоуглеродистой стали. Обмазка, создающая облако газа, похожа на обычную обмазку электродов, но она немного толще и плотнее. Помимо этого в электродах для подводной сварки имеются:

• парафин;
• целлулоидный лак;
• смолы.

Эти элементы создают защиту обмазку, не дающую ей раскиснуть и прийти в негодность.

Диаметр таких электродов составляет 4 — 6 мм. Требуемое напряжение составляет 220 — 340 В.

Кроме 3 указанных электродов, для работы под водой могут использоваться также электроды марки Broco. Вот какими свойствами обладают эти стержни:

• возможность резать и варить металл под водой;
• могут применяться для работы с нержавейкой и углеродистыми сталями;
• производятся в диаметрах 4, 6,4 и 9,5 мм;
• хорошо проводят ток благодаря меди в составе;
• высокое качество изоляционного покрытия;
• высокая температура горения — около 5000°С;
• электроды могут работать без горения дуги;
• могут проплавлять бетон и камень.

Среди российских электродов, можно отметить модель МГМ-50К. Электроды можно использовать как под водой, так в среде с высокой влажностью. Ими можно работать по не очищенным поверхностям — грязи и ржавчине.

Другая качественная модель электродов для подводной сварки — это ЭПС-52. Они не выделяют дыма при сварке и имеют гидроизоляцию. Их можно использовать как от постоянного, так и от переменного тока.

Заключение

Подводная сварка отличается сложной технологией и жесткими условиями проведения процесса. Однако этот метод сборки и ремонта определенных конструкций является попросту незаменимым. Во многих аспектах сварка под водой схожа с обычной сваркой на суше, однако есть множество нюансов, требующих специального оборудования и навыков.

Сварка под водой. Мнимый парадокс

Возможно ли стабильное горение дуги под водой?

Теоретическое обоснование возможности горения дуги под водой появилось в конце прошлого века, а в 1932 году советский инженер К.К. Хренов продемонстрировал, как выглядит подводная сварка.

Сварка под водой может показаться чем-то парадоксальным и противоречащим законам физики, но именно эти законы делают такую сварку возможной: дуга горит в газовом пузыре, образованном и непрерывно возобновляемом путем испарения и разложения окружающей жидкости под действием тепла от дугового разряда.

Подводная сварка устанавливает особые требования к изоляции. Вода, а морская вода в особенности, является отличным проводником, поэтому все подводящие провода должны быть изолированы особо тщательно. Для сварки используются специальные электродержатели, имеющие надежную электрическую изоляцию по всей поверхности.

Сварочные электроды также должны быть изолированы от воздействия воды. В морской воде дуга возникает между электродом и любым металлическим предметом, даже без касания электрода, поэтому нельзя направлять электрод к шлему или снаряжению для дайвинга.

Подводная сварка возможна практически на любой глубине. Оборудование и электроды для сварки будут работать под слоем воды любой толщины. Глубина ограничена только характеристиками человеческого организма и снаряжения.

Сварка под водой осуществляется на постоянном и переменном токе. На постоянном токе дуга горит более устойчиво поскольку он разлагает воду еще до возбуждения дуги, а переменный ток разлагает воду и образует газовый пузырь во время короткого замыкания под воздействием высоких температура. Подводная сварка возможна в пресной речной и соленой морской воде.

Для ручной дуговой сварки под водой используют электроды диаметром 4-6 мм. Водонепроницаемость покрытия достигается путем пропитки такими составами, как: парафин, раствор целлулоида в ацетоне, раствор синтетических смол в дихлорэтане, нитролаках и другие.

Громоздкое снаряжение для подводного плавания затрудняет сварочные работы под водой. Дискомфорт усугубляется плохой видимостью и неустойчивостью водолаза. Любое резкое движение или поток течения изменяют положение дайвера. Например, при сварке стыковых швов сварочные электроды легко теряют направление и выводят дугу в сторону.

По этим причинам наиболее удобными для подводной сварки являются соединение внахлест и тавровое (Т-образное) соединение, когда края шва служат направляющими для сварочного электрода.

Подъём водолаза с глубины проводится медленно, с остановками для стабилизации давления. В противном случае высок риск проявления кессонной болезни. На глубине более 50 метров нормальное время работы составляет не более 15 минут, а время подъёма в несколько раз превышает время работы.

Получается, что нормальная работа водолаза-сварщика просто невозможна на глубинах более 30-40 м.

Сварочные материалы и оборудование Вы можете приобрести на нашем сайте — сварочные электроды и сварочное оборудование.

Подводная сварка: особенности и трудности

Теоретическое обоснование возможности горения дуги под водой появились ещё в конце позапрошлого века, а в 1932 году советский инженер К.К. Хренов продемонстрировал, как выглядит подводная сварка практически.

Непосвящённым сварка под водой кажется чем-то парадоксальным и противоречащим законам физики, однако именно эти законы и делают такую сварку возможной: интенсивное испарение воды и выделение газов образуют пузырь, внутри которого и горит дуга.

Разумеется, подводная сварка выдвигает особые требования к изоляции: вода, а морская вода в особенности, является прекрасным проводником, и во избежание потерь электричества все подводящие провода должны быть изолированы с особой тщательностью. Того же требуют и правила техники безопасности. Электроды для сварки так же должны быть изолированы от воздействия воды. Остановимся на сварочных электродах подробнее.

Сварка под водой — электроды

Для дуговой сварки под водой применяются сварочные электроды диаметром 4-6 мм. Для подводной сварки хорошо подходят сварочные электроды с ферросплавами, улучшающими качество шва. Электроды для сварки под водой должны быть изолированы, для чего электроды пропитывают парафином, нитролаком, раствором смол и другими веществами. Изготавливают электроды для сварки под водой преимущественно из стали. Замена отработанных сварочных электродов в держателе возможна лишь при отключенном токе.

Стальной стержень сварочного электрода плавится быстрее, чем охлаждаемое водой покрытие. На электроде образуется своеобразный козырёк, внутри которого спрятан стержень. Благодаря этому козырьку электроды способствуют образованию устойчивого пузыря и горению дуги.

Сварка под водой — человек

Подводная сварка возможна практически на любых глубинах. Оборудование и сварочные электроды будут работать под слоем воды любой толщины. Глубина ограничивается лишь особенностями человеческого организма и конструкцией снаряжения.

Громоздкое водолазное снаряжение весьма затрудняет сварочные работы под водой. Неудобство усиливается плохой видимостью и неустойчивостью водолаза. Любое резкое движение или поток течения постоянно меняют положение работающего водолаза. К примеру, при сварке стыковых швов сварочные электроды легко теряют направление и уводят дугу в сторону.

В силу этих причин наиболее удобными при подводной сварке оказываются соединение внахлёст и тавровое соединение, когда кромки шва служат направляющими для сварочного электрода.

Здесь не обойтись без строгого выполнения правил техники безопасности. Запрещена работа с использованием автономных дыхательных аппаратов. Запрещено использование переменного тока. К подводным сварочным работам допускаются только опытные, квалифицированные водолазы.

В морской воде дуга возникает между сварочным электродом и любым металлическим предметом, даже без касания электрода, поэтому нельзя направлять электрод в сторону шлема или водолазного снаряжения.

Подъём водолаза с глубины проводится медленно, с остановками для стабилизации давления. В противном случае высок риск проявлений кессонной болезни. На глубине свыше 50 метров нормальная продолжительность работы не более 15 минут, а время подъёма в несколько раз превышает время работы. Получается, что нормальная работа водолаза-сварщика попросту невозможна при глубинах более 30-40 м.

Очевидно, что для работы на больших глубинах требуется использование автоматических сварочных установок, применение которых освободит человека от работы в тяжёлых условиях.

Адрес предприятия и склада:
Москва, 1-й Иртышский пр, 4
смотреть на карте

Многоканальный телефон:
8 495 925-00-25
обратная связь

Как проводят сварку под водой

С появлением объектов жизнедеятельности человека, которые располагаются на водоемах – трубопроводов, мостов, причалов – появилась необходимость их обслуживания и ремонта. Для ремонта подводного металлического оборудования и конструкций часто используется сварка.

Каким бы странным это ни казалось, она успешно работает в условиях, где на первый взгляд ничего гореть не может, в том числе и сварочная дуга. На самом деле дуга горит, хоть и под водой, но в среде газа. А вот природа этого газа может быть различна, и зависит она от технологии и способов подводной сварки.

Сухой и мокрый способ

Подводная сварка может производиться двумя способами:

• сухим;
• мокрым.

Разница между способами улавливается уже в названии, но нюансов гораздо больше.

Сухой способ представляет собой сварку в искусственной созданной воздушной среде, то есть когда электрод и свариваемые детали полностью находятся в среде воздуха или иного газа.

Для этого применяют специальные камеры, боксы, которые могут быть настолько велики, что и сварщик, находясь внутри, производит работы по технологии практически ничем не отличающиеся от сварки на воздухе.

При использовании мокрого способа деталь, электрод, а зачастую и сварщик, и все остальное оборудование находится в воде, что, несомненно, осложняет производство работ.

Для сварки под водой от сварщика требуется высокая квалификация, к тому же еще необходимы навыки водолаза. Этот способ стоит рассмотреть подробнее, потому что при нем и используются все принципы подводной сварки.

В результате сварки обоими способами шов получается разного качества. При использовании мокрого способа качество ниже. Но, в отличие от сухого, этот способ требует меньших затрат на оборудование и занимает меньше времени.

Технология

Суть такого явления, как сварка под водой, объясняется тем, что при горении дуги, выделяется газ, который образует пузырь. Обволакивая электрод и свариваемые детали, газ высвобождает пространство для горения дуги.

В результате все тепло, выделяемое ею, расходуется на разогрев и плавление металла, который активно сопротивляется этому, охлаждаясь постоянно окружающей водой.

Температура ее в отдельных случаях может доходить и до отрицательных значений, если вода насыщена достаточным количеством солей.

Газ, выделяемый при горении дуги, частично является продуктом сгорания металлов. Некоторая его доля (водород и кислород) образуюся при разложении воды под действием электрического тока и высокой температуры.

Пузыри газа постоянно стремятся вверх, обладая меньшим весом и плотностью, чем вода, а в зоне сварки постоянно образуется новая порция газа.

Форма шва

Из-за всплывающего в беспорядочном движении газа, а также из-за продуктов сгорания, находящихся в нем (сажи, дыма), видимость в зоне сварки сильно затруднена.

Это обстоятельство определяет особенности конструкции швов при сварке под водой. Они производятся в виде тавров, то есть, когда соединяемые детали располагаются относительно друг друга под углом, близким к прямому. Если же соединяемые детали должны располагаться в одной плоскости, то сваривают их не встык, а внахлест.

Эти виды швов дают возможность работать электродом под водой даже при отсутствии достаточной видимости, ориентируясь по кромке соединяемых деталей, как бы «на ощупь».

Напряжение и ток

Напряжение, при котором производят сварку под водой, должно быть достаточно высоким, обеспечивающим устойчивое горение дуги. Как правило, оно варьируется в пределах 30-35 В.

Для подачи такого напряжения на глубину, требуются сварочные аппараты, способные «выдавать» напряжение 80-120 В и сварной ток 180-220 А. Подводная сварка может производиться как постоянным, так и переменным током, но лучшие результаты получаются при использовании постоянного тока.

При увеличении глубины, на которой производятся сварочные работы, интенсивность горения дуги, а так же качество получаемых швов не изменяется. Необходимо только повышение напряжения для устойчивого горения. Поэтому возможности сварки под водой технически ничем не ограниченны. Предел глубины устанавливается только возможностями человеческого организма сварщика и устойчивостью оборудования для подводного использования.

Полуавтоматический способ

В силу того, что во время сварки в воде присутствует большое количество водорода, шов получается пористым. Одновременно отрицательное действие оказывает усиленное охлаждение материала водой.

Шов получается хрупким, неустойчивым на изгиб. Для получения удовлетворительного результата приходится при расчете конструкций учитывать большой запас прочности и надежности.

Сварка под водой в среде аргона не дает ощутимого эффекта, так как лишь немного снижает содержание водорода в шве.

Хороший результат дает применение полуавтоматической сварки с применением порошковой проволоки. Она имеет меньший диаметр, чем электрод.

При сварке полуавтоматом можно организовать постоянную и непрерывную механизированную подачу проволоки, что в сочетании с применением неплавящихся электродов позволит получить однородные швы большой длины.

Сварочная проволока не имеет покрытия, и поэтому контролировать процесс сварки под водой становится легче.

Материалы и оборудование

Силовое оборудование для сварки под водой – трансформаторы, преобразователи – могут ничем не отличаться от применяемых для обычной сварки. Исключение составляют конструкции, работа которых предусмотрена на большой глубине. Иногда изменена система охлаждения таких аппаратов.

Шланги и кабели

Шланги и кабели необходимо тщательно подбирать и проверять их целостность. Это необходимость обусловлена как требованиями электробезопасности, так и технологией производства работ.

Сварка очень часто проводится в морской воде, содержание солей в которой высоко. Такая вода является хорошим проводником электричества, поэтому при негерметичных кабелях возможна его утечка, что может оказать отрицательное воздействие на качество дуги.

Скафандр

Очевидно, что для защиты сварщика необходимо подводное снаряжение. Для работы на большой глубине костюм или скафандр может быть металлическим. Здесь кроется очередной подвох.

В соленой воде дуга может загореться на приличном расстоянии от металла, даже не касаясь его. А так как в воде может установиться положительная проводимость между свариваемой деталью и скафандром сварщика, то при небольшом расстоянии между электродом и скафандром может возникнуть разряд.

Электроды и проволока

Отдельного внимания заслуживают электроды для подводной сварки. Они должны быть выполнены из материала, не подверженного воздействию воды. Сварка под водой производится электродами из малоуглеродистой стали.

Обмазка покрывается специальными составами, препятствующими ее разрушению длительное время, создавая на поверхности водонепроницаемый слой.

В качестве таких составов могут применяться парафин, воск, растворенный в ацетоне целлулоид. Диаметр электродов для подводной сварки 4-6 миллиметров. Существуют специальные марки – Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08Г2.

При сварке полуавтоматом используется сварочная проволока следующих марок – СВ-08Г2С, ППС-АН1.

Затрудненные условия производства работ требуют правильной организации рабочего места, и соблюдения всех мер безопасности. Рабочее место должно быть выбрано таким образом, чтобы волны и течения не оказывали помех сварщику.

Рядом с местом работ не должно быть плавающих незакрепленных предметов. Смена электродов должна производиться только при выключенном питании.

Соблюдение всех правил и технологии подводных сварочных работ позволит получить отличные результаты при устройстве и ремонте гидросооружений, судов, монтаже подводного оборудования.