有关湿法水下焊接材料研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com。／专题综述r蜉慈湿法水下焊接材料研究进展山东省科学院海洋仪器仪表研究所(青岛市266001)韩焱飞郭宁张琳琳王芳薛良昌程双球摘要阐述了湿法水下焊接的技术特点，着重对湿法水下焊接技术的焊接材料研究进展进行了综述，最后探讨了湿法水下焊接的发展趋势。关键词：湿法水下焊接水下焊条湿法药芯焊丝中图分类号：TG422在气囊中燃烧，所以气囊稳定与否直接影响着焊接过0前言程稳定性以及焊接质量，随着水深的增加，气囊的体积《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—因受到压缩而逐渐变小，从而导致焊接过程不稳定，当2020年)》已明确将海洋资源高

2、效开发利用、大型海洋气囊变得小时，电弧极易熄灭，使焊接过程无法进行。工程技术与装备等列为优先发展领域，作为海洋工程气囊形成和长大应满足以下条件：装备加工制造与在役维护的重要手段和支撑技术，水Pg≥p+ph+p3(1)下焊接已经成为海洋资源开发和海洋工程不可缺少的式中，P为气囊内部的压力；p为大气压力；P为气囊支撑技术，对实现《纲要》所提出的目标起着重要的推周围的静水压力；P为气囊表面张力引起的附加压力。动作用。海洋资源开发及水下工程所包括的海上采油另一方面，熔敷金属以及各合金元素随着焊接过和近海大陆架钻井平台等大型钢结构的建造安装、维程的继续不断过渡到熔池中，形成

3、焊缝。此外在焊缝修等都离不开水下焊接技术，该技术尤其可对海底管表面会覆盖上熔渣，以避免水对焊缝金属性能的影响。道覆设、损害修补、海上钢结构物水下结构的安装、维与陆上焊接类似，水下焊接熔渣同样也有改善工艺性修提供方便可靠的技术手段uj。另外，水下焊接是水能和冶金处理的作用，在熔渣中加入适当的物质可使面舰艇、潜艇应急维修、海上防救、抢险救灾等工作的电弧容易引燃、稳定燃烧、减少飞溅，保证具有良好的必要技术手段和关键技术之一l2J。水下焊接依据操操作性、脱渣性和焊缝成形等，并可去除焊缝中的有害作环境可分为三大类，即湿法、干法和局部干法。其中杂质，使焊缝金属合金化。所以焊渣

4、的成分、粘度、流以湿法焊接最为简便，适应性最为广泛，不需采取特殊动性、覆盖性以及脱渣性对焊接质量有着重要的影响。的排水设施，直接在水中进行焊接。具有设备简单，成湿法水下焊接最常见的缺陷是：气孔、焊缝成形差、裂本低廉，操作灵活，适应性强等优点。所以湿法水下焊纹敏感性大，但其设备相对简单，成本较低，操作灵活，接技术受到了越来越多的关注，随着海洋及水下工程适用性强。。。的发展，该技术的应用前景十分巨大。总体来说，水下湿法焊接与传统陆上焊接具有以1水下湿法焊接的技术特点下特点：(1)能见度差由于光在水中的传播比在空气中湿法水下焊接其实质是渣一气联合保护的自保护的传播损失大

5、，并且在焊接过程中产生大量的烟雾和焊接方法，能否形成可供电弧稳定燃烧的气囊以及保气泡，使得水下焊接的能见度非常低。水下焊接基本护熔池金属的熔渣是焊接成功与否的先决条件。一方上属于盲焊，很大程度上影响潜水焊工的作业水平，从面，焊接材料(一般为焊条或药芯焊丝)中造气组分在而造成焊接缺陷以及焊缝成形不良。热作用下产生大量气体，在焊接区域形成气囊，将周围(2)接头中H含量较高由于在水中焊接，电弧会区域的水排开，气体主要由H：，CO及CO组成。电弧使水产生热分解，导致接头中的扩散H含量增加，大大收稿日期：2011—1I一25提高了裂纹敏感性，使得接头质量变差。2012年第6

6、期13学兔兔www.xuetutu.com俘掳专题综述(3)冷却速度快水的热传导系数为空气的1O～20TS208，TS306等，最大工作水深一般为30m。其中，倍，湿法焊接时被焊工件直接处在水中，水对焊缝的急冷TS202采用直流电源，药皮具有抗水外层涂料，可进行效果明显，容易产生淬硬组织、气泡以及夹渣。全位置焊接。焊条直径有3．2mm，．0mm和5．0(4)焊接稳定性受水压的影响由于焊接电弧在mm三种。焊缝金属RI>410MPa。其化学成分(质量气囊中燃烧，所以在湿法水下焊接时，随着压力的增分数，％)：C≤0．12，Mn0．30—0．60，Si≤0．25，S≤加，

7、电弧稳定性降低，飞溅和烟尘随之增多。0．035，P≤0．04。接头强度与J422焊条相当，冷弯角一般为90。左右。TS208是由洛阳船舶材料研究所和上2水下湿法焊接材料研究进展海津沪水下工程有限公司联合研制成功的水下专用焊2．1湿法水下焊接专用焊条研究进展条，TS208焊条的主要技术指标如下。力学性能：在水目前湿法水下焊接主要以SMAW(shieldmetalarc深≤30m条件下，R≥530MPa，A≥14％；工艺性能：welding)和FCAW(fluxcoredarcwelding)为主。焊条在海水里，焊接电弧燃烧稳定、飞溅小、焊缝成形良好，的制作过程，应遵

8、循这样的原