文章介绍利用水下湿法焊接方法, 成功对“Zim Israel”号远洋集装箱运输船舵叶上的裂纹进行修补的过程, 可供同行参考。文章介绍利用水下湿法焊接方法, 成功对“Zim Israel”号远洋集装箱运输船舵叶上的裂纹进行修补的过程, 可供同行参考。

     世界上大多数潜水公司在进行水下焊接时无论是湿法或干法水下焊接，都由于其固有的不可克服的缺点，而极大影响了它们对日益复杂化的海洋结构的适用性。因此，寻找一种既具有湿法焊接简单灵活的优点，而又能像干法焊接那样可获得优质焊缝的新型水下焊接方法，已成为各国水下焊接研究的主要目标。由此而逐步形成的局部干法水下焊接，近年来得到比较迅速的发展。特别是小型局部干法，设备简单并易于进行自动及半自动焊接，因此更为受重视。局部干法焊接是用气体把正在焊接的局部区域的水人为地排开，形成一个较小的气相区,使电弧在其中稳定燃烧的焊接法。由于它降低了水的有害影响，使焊接接头质量比湿法焊接得到明显改善。与干法焊接相比，无需大型昂贵的排水气室，适应性明显增大。它综合了湿法和干法两者的优点，是一种较先进的水下焊接方法，也是当前水下焊接研究的重点与方向。局部干法种类较多，日本提出了水帘式及钢刷式，在美国和英国是干点式及气罩式，而法国新近发展了一种旋罩式。

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    由于水环境及水下压力的存在，水下焊接过程与陆地有很大的差别。例如，对于弧焊过程来说，水下焊接的电弧形态、熔滴过渡特征、焊缝金属的冶金条件及接头的力学性能都会发生很大的变化；同时，其焊接的操作环境与陆地焊接差异很大，致使焊接过程显得更加复杂。    其中对焊接过程有直接影响的主要有下述问题：    水下

局部干法水下焊接以其相对经济、灵活的优势,逐渐成为水下焊接中的主要方法之一.研制了局部干法自动水下焊接试验系统,在此基础上利用汉诺威弧焊质量分析仪对包括空气中、5 m水深和15 m水深三种焊接环境下的焊接电参数进行了采集和分析.结果表明,水下焊接试验系统能够实现局部干法自动水下焊接,焊接过程中的熔滴过渡形态与焊接环境有关,为科学评价局部干法自动水下焊接时的焊接工艺以及焊接质量控制提供了试验依据.

304不锈钢局部干法自动水下焊接.pdf

该水下自动焊接系统的视觉系统主要由激光器、滤光片和摄像机组成,其被封装在玻璃盒子中。采用激光作为辅助光源,当玻璃盒子与钢板的距离及玻璃盒子厚度一定,CCD以垂直于焊件位置摄像时,激光器与CCD在同一平面上且夹角为17.4°时拍摄焊件的V形焊缝图像最佳。对水下焊接图像首先进行滤波,再对其进行阈值变换,然后对焊缝进行边缘提取,接着对边缘的灰度值取平均值,得到焊缝的中心线,最后对其进行直线拟合提取到的焊缝特征点,即焊缝的最低点。提出了三种V形焊缝识别方案,通过对图像进行处理得出了其中最好的方案。

        焊接新工艺、新方法的出现与完善,以及采用视觉传感的水下焊接技术日趋成熟,促进水下焊接往自动化和智能化方向发展。质量好、精度高的水下自动焊接技术在不久的将来将成为可能。本文综述了基于机器视觉的水下焊接技术研究与应用的最新进展,并对其发展趋势提出了一些看法。

（一）准备工作
水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是：有大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面：
(1)调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0. 1 ^} 0. 3m/s时，方可进行作业。
(2)水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可能坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别注意，防止砸伤或损伤供气管及电缆。
<3)下潜前，在水上，应对焊、割设备及工具、潜水装具，供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1. 5倍工作压力的蒸汽或热水清洗，胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔.5m捆扎牢固，以免相互绞缠。入水下潜后，应及时整理好供气管、电缆和信号绳等，使其处于安全位置，以免损坏。
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水下焊接与切割的致险因素的特点是：电弧或气体火焰在水下使用，它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比，具有更大的危险性。
水下焊接与切割作业常见事故有：触电、爆炸、烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点：
（1>沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品，焊割前未查明情况贸然作业，在焊割过程中就会发生爆炸。
(2)由于回火和炽热金属熔滴烧伤、烫伤操作者，或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。
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水下焊接有干法、湿法和局部干法三种。
（一）干法焊接
这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜入范围时，由于增加了空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。
与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但便用局限性很大，应用不普遍。
（二）局部干法焊接
局部干法是焊工在水中施焊，但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。
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(1)焊割炬(枪、把)在使用前应作绝缘、水密性和工艺性能等方面的检查，需先在水面进行试验。氧气胶管使用前应当用1．5倍工作压力的蒸汽或水进行清洗，胶管内外不得粘有油脂。供电电缆必须检验其绝缘性能。热切割的供气胶管和电缆每0．5m间距应捆扎牢固。
(2)潜水焊割工应备有无线通信工具，以便随时同水面上的支持人员取得联系，不允许在没有任何通讯联络的情况下进行水下焊割作业。潜水焊割工人入水后，在其作业点的水面上半径相当于水深的区域内，禁止进行其他作业。
(3)水下焊割前应查明作业区的周围环境，熟悉作业水深、水文、气象和被焊割物件的结构形式等情况。应当给潜水焊割工一个合适的工作位置，禁止在悬浮状态下进行焊接操作。一般潜水焊割工应停留在构件上或事先设置的操作平台上。
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