تکنولوژی جوشکاری زیر آب

سه نوع جوش زیر آب وجود دارد: روش خشک، روش مرطوب و روش نیمه خشک.

جوشکاری خشک

این روشی است که در آن از یک محفظه هوای بزرگ برای پوشاندن جوش استفاده می شود و جوشکار جوشکاری را در محفظه هوا انجام می دهد.از آنجایی که جوشکاری در فاز گاز خشک انجام می شود، ایمنی آن بهتر است.هنگامی که عمق از محدوده غواصی هوا بیشتر شود، به دلیل افزایش فشار موضعی اکسیژن در محیط هوا، جرقه به راحتی ایجاد می شود.بنابراین در محفظه گاز باید از گاز بی اثر یا نیمه بی اثر استفاده شود.در حین جوشکاری خشک، جوشکاران باید لباس محافظ مخصوص نسوز و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا بپوشند.در مقایسه با جوش تر و خشک جزئی، جوش خشک بهترین ایمنی را دارد، اما استفاده از آن بسیار محدود است و کاربرد آن جهانی نیست.

جوشکاری خشک جزئی

روش خشک موضعی یک روش جوشکاری زیر آب است که در آن جوشکار جوشکاری را در آب انجام می دهد و آب اطراف محل جوش را به صورت مصنوعی تخلیه می کند و اقدامات ایمنی آن مشابه روش مرطوب است.

از آنجایی که روش خشک نقطه ای هنوز در دست تحقیق است، استفاده از آن هنوز گسترده نشده است.

جوشکاری مرطوب

جوشکاری مرطوب یک روش جوشکاری زیر آب است که در آن جوشکار به جای تخلیه مصنوعی آب در اطراف محل جوش، مستقیماً در زیر آب جوش می دهد.

سوزاندن قوس در زیر آب شبیه جوشکاری زیر آب است و در حباب های هوا می سوزد.هنگامی که الکترود می سوزد، پوشش روی الکترود یک آستین تشکیل می دهد که حباب های هوا را تثبیت می کند و در نتیجه قوس را تثبیت می کند.برای اینکه الکترود به طور پایدار در زیر آب بسوزد، لازم است ضخامت خاصی از پوشش روی هسته الکترود پوشانده شود و آن را با پارافین یا سایر مواد ضد آب آغشته کنید تا الکترود ضد آب شود.حباب ها هیدروژن، اکسیژن، بخار آب و حباب هایی هستند که از احتراق پوشش های الکترود تولید می شوند.سایر اکسیدهای تولید شده توسط دود کدربه منظور غلبه بر دشواری احتراق قوس و تثبیت قوس ناشی از سرد شدن و فشار آب، ولتاژ احتراق قوس بیشتر از اتمسفر است و جریان آن 15٪ تا 20٪ بیشتر از جریان جوشکاری در جو است.

در مقایسه با جوشکاری خشک و جزئی، جوشکاری مرطوب زیر آب بیشترین کاربرد را دارد، اما ایمنی بدترین است.به دلیل رسانایی آب، حفاظت در برابر شوک الکتریکی یکی از نگرانی های ایمنی اصلی جوشکاری مرطوب است.

جوشکاری مرطوب زیر آب مستقیماً در آب عمیق انجام می شود، یعنی در شرایطی که هیچ مانع مکانیکی بین ناحیه جوش و آب وجود نداشته باشد.جوشکاری نه تنها تحت تأثیر فشار آب محیط قرار می گیرد، بلکه به شدت توسط آب اطراف خنک می شود.

اگرچه جوشکاری مرطوب زیر آب راحت و انعطاف پذیر است و به تجهیزات و شرایط ساده نیاز دارد، اما به دلیل خنک شدن قوی قوس جوش، حوضچه مذاب، الکترود و جوش فلز توسط آب، پایداری قوس از بین می رود و شکل جوش ضعیف است. .ناحیه سخت شده در ناحیه متاثر از حرارت جوشکاری تشکیل می‌شود و مقدار زیادی هیدروژن در طول فرآیند جوشکاری به ستون قوس و حوضچه مذاب نفوذ می‌کند که ممکن است منجر به نقص‌هایی مانند ترک‌ها و منافذ جوشکاری شود.بنابراین جوشکاری مرطوب زیر آب عموماً در مناطق آب کم عمق با شرایط اقیانوسی خوب و جوشکاری قطعاتی که نیاز به تنش زیاد ندارند استفاده می شود.

محیط زیر آب، فرآیند جوشکاری زیر آب را بسیار پیچیده تر از فرآیند جوشکاری زمینی می کند.علاوه بر فناوری جوش، عوامل زیادی مانند فناوری عملیات غواصی را نیز شامل می شود.ویژگی های جوشکاری زیر آب عبارتند از:

1. دید کم.جذب، بازتاب و شکست نور توسط آب بسیار قوی تر از هوا است.بنابراین، نور هنگامی که در آب منتشر می شود به سرعت ضعیف می شود.علاوه بر این، تعداد زیادی حباب و دود در حین جوشکاری در اطراف قوس ایجاد می شود که باعث می شود قوس زیر آب بسیار کم دید باشد.جوشکاری زیر آب در بستر دریا و مناطق گل آلود دریا با ماسه و گل انجام می شود و دید در آب حتی بدتر است.

2. درز جوش حاوی محتوای هیدروژن بالایی است و هیدروژن دشمن جوش است.اگر مقدار هیدروژن در جوشکاری بیش از مقدار مجاز باشد، به راحتی می توان ترک خورد و حتی منجر به آسیب ساختاری شد.قوس زیر آب باعث تجزیه حرارتی آب اطراف می شود و در نتیجه هیدروژن محلول در جوش افزایش می یابد.کیفیت پایین اتصالات جوش داده شده در جوشکاری قوس الکتریکی الکترود زیر آب از محتوای بالای هیدروژن جدایی ناپذیر است.

3. سرعت خنک کننده سریع است.هنگام جوشکاری در زیر آب، رسانایی حرارتی آب دریا زیاد است که حدود 20 برابر هوا است.اگر از روش مرطوب یا روش موضعی برای جوشکاری زیر آب استفاده شود، قطعه کار مورد جوش مستقیماً در آب قرار می گیرد و اثر خاموش کنندگی آب بر روی جوش آشکار است و به راحتی می توان ساختار سخت شده با سختی بالا تولید کرد.بنابراین، اثر سرد تنها زمانی قابل اجتناب است که از جوشکاری خشک استفاده شود.

4. تأثیر فشار، با افزایش فشار، ستون قوس نازک تر می شود، عرض مهره جوش باریک تر می شود، ارتفاع درز جوش افزایش می یابد و چگالی محیط رسانا افزایش می یابد، که دشواری یونیزاسیون را افزایش می دهد. ، ولتاژ قوس بر این اساس افزایش می یابد و پایداری قوس کاهش می یابد، پاشش و دود افزایش می یابد.

5. تحقق عملیات مداوم دشوار است.با توجه به نفوذ و محدودیت محیط زیر آب، در بسیاری از موارد باید روش جوش برای یک مقطع و توقف برای یک مقطع اتخاذ شود که در نتیجه جوش های ناپیوسته ایجاد می شود.

ایمنی جوشکاری زیر آب مرطوب بسیار بدتر از خشکی است.اقدامات ایمنی اصلی عبارتند از:

برای جوشکاری زیر آب باید از جریان مستقیم استفاده کرد و جریان متناوب ممنوع است.ولتاژ بدون بار معمولاً 50-80 ولت است.وسایل الکتریکی کنترلی در تماس مستقیم با جوشکارهای غواصی باید از ترانسفورماتورهای ایزوله استفاده کنند و در برابر اضافه بار محافظت شوند.جوشکارهای غواصی قبل از شروع کار یا در حین تغییر الکترودها، باید به پرسنل زمینی اطلاع دهند تا مدار را قطع کنند.جوشکاران غواصی باید لباس محافظ مخصوص و دستکش مخصوص بپوشند.در حین احتراق قوس و ادامه قوس، باید از تماس دست ها با قطعات کار، کابل ها، میله های جوش و غیره خودداری شود. هنگام جوشکاری روی سازه برق دار، ابتدا جریان روی سازه باید قطع شود.در حین عملیات جوشکاری زیر آب، حفاظت از بهداشت کار، به ویژه حفاظت شهری و حفاظت در برابر سوختگی باید ارائه شود.به طور منظم عملکرد عایق و عملکرد ضد آب تجهیزات جوشکاری زیر آب، انبر جوش، کابل ها و غیره را بررسی کنید.