Развитие подводной сварки. Перспективы.

(Часть III )  

На зажигание и горение дуги большое влияние оказывают растворенные в воде соли, которые содержат элементы с низким потенциалом ионизации. Соли этих элементов улучшают рабочие условия процесса сварки под водой.

Кроме того, на стабильность горения влияет плотность тока, которая при ручной сварке составляет 12-20 А/мм2, а при полуавтоматической сварке в углекислом газе с использованием сварочной проволоки диаметром от 1 до 2 мм, достигает 200-250 А/мм2.

Давление газов, которые окружают дугу и жидкий металл, возрастают с увеличением глубины погружения. При сварке на глубине 10 метров парциальное давление водорода – 1,7 атм, а на глубине 20 м оно составляет 2,6 атм.

Большое давление газов и воды в дуге увеличивает проникающую способность дуги, и металл при сварке под водой проплавляется гораздо глубже, чем при сварке на воздухе.

Водород существенно влияет на механические свойства наплавленного металла. При высокой температуре он растворяется в металле, образуя растворы внедрения. При дуговой сварке водород максимально растворяется в металле при переносе капель.

Из-за очень быстрого охлаждения и образования корки на поверхности сварочного валика, водород не успевает выделиться из жидкого металла. В моменты аллотропических превращений происходит быстрый процесс его выделения. Водород заполняет пустоты и образует поры и трещины – флюкены.

Кроме того, к резкому снижении пластических свойств металла приводит его насыщение водородом: относительное удлинение равно 4–5 процентов, ударная вязкость равна 1 – 1,25 кгм/см2, угол загиба равен 25-35градусов.

При недостатке раскислителей, металл сварочного шва будет насыщен еще и кислородом, поэтому наплавленый под водой металл имеет низкие пластические свойства.

Главная задача разработчиков сварочных материалов для подводной сварки это добиться снижения содержания кислорода и водорода в металле шва, затем введения раскислителей и шлаков нужной консистенции и подбора более оптимальных режимов сварки, и получить качественное сварное соединение.

Химический состав и содержание неметаллических включений наплавляемого металла не должны отличаться от основного метало изделия и уступать ему по механическим свойствам сварного соединения, которое произведено на воздухе.

Наиболее перспективным направлением представляется разработка порошковой проволоки для полуавтоматической сварки под водой.

Сегодня исследования процесса сварки порошковой проволокой проводятся английскими, американскими и японскими специалистами, а также российскими учеными.

Решение изложенной проблемы качества металла сварочного шва, выполненного «мокрой» сваркой разрешит конфликт между технологами и классификационными обществами, которые очень неохотно допускают этот способ к использованию.

Сварка в гидросфере станет реальностью, после разработки достаточно совершенных методов неразрушающего контроля сварных соединений и методологии технической диагностики сварных конструкций. А это сложная и одновременно очень увлекательная научно-инженерная задача.

Сварочные электроды для подводной сварки

Сертификаты

Электроды ОЗС-12, УОНИ-13/55