În lucrările pentru construcția de părți subacvatice ale structurilor diferite, conducte submarine, hidro, instalații portuare, poduri, salvare, repararea și operațiuni de salvare, și așa mai departe. G. De multe ori apare necesitatea de a efectua sudura sub apă. În timp ce a fost posibil să se utilizeze practic sudura electrică cu arc electric. Posibilitatea de a obține o descărcare stabilă cu arc într-un mediu fluid - apă, ulei, etc. -. A fost stabilită empiric la sfârșitul secolului trecut. Arcul se arde într-un balon de gaz format prin rotativ continuu datorită evaporării și expansiunea lichidului înconjurător prin acțiunea termică a descărcării arcului.
Arc welding under water a fost inițial realizat și studiat în Uniunea Sovietică în 1932 de Konstantin Khrenov. Sa dovedit că arcul DC, alimentat dintr-o sursă de energie convențională, arde sub apă destul de constant, cu condiția ca electrodul să fie acoperit cu un strat suficient de gros de acoperire impermeabilă.
Este deosebit de surprinzător faptul că, sub apă, arcul topeste metalul aproape la fel de repede ca și în aer, în ciuda răcirii intense de către mediul înconjurător. Această circumstanță se explică prin autoreglarea stării de descărcare a arcului. Curentul în descărcare este stabilit prin reglarea sursei, autoreglarea arcului modifică scăderea de tensiune în secțiunile individuale ale descărcării. Creșterea consumului de energie în mediul înconjurător va crește automat tensiunea și puterea arcului, va compensa creșterea puterii, reducerea pierderilor de energie către mediul extern va determina o scădere a tensiunii arcului.
Răcirea mediul apos crește tensiunea arcului și arc teplomoschnost, ca urmare, o topire intensă a metalului. Pentru succesul sudării, acoperirea electrodului este esențială; ar trebui să aibă o grosime suficientă, 30% din greutatea tijei electrodului. Electrod de acoperire se spală cu apă, încet tija de electrod este topit, astfel încât arderea la capătul învelișului electrodului arc formează o așa numită cozoroc, contribuind la formarea și reținerea bulelor de gaz necesar pentru un arc normal.
Bubul de gaz crește continuu în timpul arderii arcului, crescând în volum; apoi gazele sale se sparg si se ridica la suprafata, bulele de gaz scade in volum la un minim si incepe din nou sa creasca, ceea ce se repeta de cateva ori pe secunda. Gazul cu bule constă în principal din hidrogen produs prin descompunerea vaporilor de apă; În plus, există produse de descompunere a stratului de electrozi, a vaporilor de fier, a vaporilor de apă, a monoxidului de carbon, a azotului etc. Hidrogenul, care se dizolvă în metalul sudat, formează pori și reduce ductilitatea metalului. Prin urmare, impermeabilitatea stratului de acoperire și absența umidității în acesta sunt necesare. Evaporarea apei în stratul de acoperire și electroliza cu eliberare abundentă de hidrogen pe suprafața tijei electrodului distrug stratul de acoperire, îl rupe de pe tija electrodului și conduce repede electrodul în stare de disconfort. În mod special rezistent la apă ar trebui să fie un strat de acoperire pentru a lucra în apă sărată.
Impermeabilizarea conferă electrozilor un tratament special. După acoperire, uscare și calcinare, primul strat este impregnat și acoperit cu diferite compoziții impermeabile. De exemplu, electrozii de sudură în parafină topită (această compoziție este foarte slabă, potrivită doar pentru apa proaspătă). Cel mai bun rezultat este o soluție de celuloid în acetonă, precum și un lac de bachelită. Cea mai bună soluție este o soluție de rășini sintetice în dicloretan. Tijele de electrozi din sârmă de sudură Sv-08 au un diametru de 4-5 mm.
Perechi de materiale de acoperire cu fier și electrozi, în contact cu apa, condensează, formând particule coloidale minute, în principal oxizi de fier; aceste particule nu se stabilesc mult timp în apă și formează un nor maro închis de turbiditate în zona de sudură, care interferează cu observarea și funcționarea scafandrului sudor. Formarea turbidității depinde de compoziția stratului de acoperire cu electrozi, una dintre cerințele pentru formarea minimă a turbidității.
Cu o calitate satisfăcătoare a electrozilor, arcul este aproape la fel de stabil ca atunci când lucrează în aer. În mod normal, operația este efectuată la un curent constant de polaritate normală. Este posibil să se lucreze la curent alternativ. La un curent constant, arcul de cărbune este, de asemenea, destul de stabil, dar nu găsește încă o aplicație. Tăierea intensă a metalului prin arc permite efectuarea unor forme uzuale de îmbinări sudate în toate pozițiile spațiale.
Metalul de sudură este satisfăcător în ceea ce privește rezistența, conține o cantitate crescută de hidrogen și ductilitatea sa este redusă. Zona de influență este îngustată, structura metalului are semne de răcire accelerată după sudare.
Sudarea este posibilă atât în apă proaspătă, cât și în apă sărată. În acest ultim suport, suportul electrodului trebuie izolat cu atenție. Chiar și mici secțiuni neizolate de piese metalice pot provoca scurgeri importante de curent, până la câteva zeci de amperi. În apa salină, arcul poate fi aprins fără a atinge electrodul, decât atunci când se apropie de orice obiect metalic din apă, chiar dacă nu este conectat la sursa de curent de către fir. Toate obiectele metalice din zona de sudură sunt conectate la o sursă de curent prin apă. Prin urmare, ca urmare a unei apropieri accidentale a electrodului de piesele metalice ale echipamentului de scufundare, spre exemplu la o casca sau la o pieptara, scafandrul le poate arde.
În ciuda dificultăților de lucru scafandru-sudor și nu este o calitate foarte ridicată a îmbinărilor sudate, sudura subacvatice au fost aplicarea pe scară largă în practică nave de salvare, reparații de nave, de urgență și alte lucrări. Utilizarea cu succes a sudurii subacvatice este facilitată de capacitatea de a lucra subacvatic fără alterarea surselor obișnuite de curent normale pentru sudarea în aer. În cazul lucrărilor subacvatice normale, curentul de sudură este luat în intervalul 180-240A, tensiunea arcului este de 30-35V; în exces 5-7В împotriva sudării în aer sunt folosite pentru a acoperi pierderile de căldură create de mediul înconjurător al apei.
De mare interes este posibilitatea de a utiliza sudarea la mari adâncimi. Experiența de sudura la adâncimi de până la 100 m a arătat că arcul a ars constant, efectul său de topire a fost sporit, ceea ce este favorabil pentru sudare. Există studii de laborator privind arderea arsurilor la presiuni de până la 1200 de ore, care depășesc presiunea din fundul celor mai mari adâncimi ale oceanelor; Arderea arcului a avut loc în mod normal, și și-a păstrat proprietățile obișnuite.
Cu toate acestea, condițiile de muncă subacvatică sunt foarte dificile pentru oameni. La o adâncime mai mare de 20 m, începe dizolvarea intensă a azotului în sânge; când scafandrul urcă cu o scădere a presiunii, se eliberează cele mai mici bule de azot, provocând senzații dureroase (boala caisson). Prin urmare, ridicarea de la adâncimi semnificative este periculoasă pentru viața unui scafandru și este produsă încet, cu opriri la un anumit program. În plus, cu o presiune tot mai mare la adâncimi semnificative, sănătatea persoanei se deteriorează. La adâncimi de 50-70 m, durata normală a funcționării scafandrului este de numai 15 minute, iar durata ascensiunii sale este de câteva ori mai mare decât această valoare. Prin urmare, lucrarea devine practic imposibilă la o adâncime mai mare de 30-40 m.
Singura modalitate de a crește productivitatea sudurii submarine și de a se răspândi la adâncimi considerabile este mecanizarea și automatizarea procesului de sudură, cu reducerea maximă a timpului de ședere al unei persoane sub apă. Scopul principal al automatizării în acest caz este acela de a elibera persoana de la efectuarea muncii în condiții deosebit de dificile. Rezultatele reușite ale folosirii mașinilor semiautomate cu furtunuri și a pistoalelor cu fire goale, cu un diametru de aproximativ 2 mm, cu gaz de protecție împotriva arderii argonului în zona arcului sau fără alimentare cu gaz. Utilizarea unui furtun simplu semi-automat îmbunătățește productivitatea scufundătorului și reduce timpul de ședere sub apă de 5-10 ori. În viitor, odată cu crearea unui complex de aparate automate cu supraveghere și control al suprafeței, va fi posibilă sudarea subacvatică la orice adâncime.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: