金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

遼闊的海洋,蘊藏著極其豐富的石油、天然氣和礦產等天然資源。發展海洋工程,開發海洋資源,已成為今日世界向大自然進軍的重要內容之一。為了向海洋要寶,無論進行水下打撈、海底採礦或鋪設水下輸油管道,都離不開在水下對鋼板等金屬進行切割的工藝。金屬在水中怎樣被切割的呢?讓我們從最初使用的方法談起。

金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

水下切割的方法有好幾種。最早應用的是水下燃燒切割,它採用氧-乙炔或氧-氫等氣體火焰作為切割的熱源,由於切割速度緩慢,加上只能在淺水下作業,因此已很少應用。目前各國最常用的方法是水下手工電氧切割,它的操作,與陸上的手工電弧切割相似所不同的是把焊條換成水下割條。割條是一根根外徑8~10毫米、內徑3~4毫米的空心鋼管,管外也塗上藥皮。當割條與被割鋼板的表面接觸時,形成短路,在接觸點透過較大的短路電流,產生高熱,把周圍的水迅速氣化,並形成氣泡,這時稍稍提起割條,即在氣泡內形成電弧,加熱鋼板;同時在割條內孔通入高壓氧氣,使割口處的鋼板劇烈氧化,在生成金屬氧化物的同時,釋放出大量氧化熱,進一步熔化割口處鋼板,並由高壓氧氣把熔化的金屬及其氧化物吹掉,隨著割條的移動,達到切割目的。在電氧切割過程中,由於使用的電流較小(200~300安培),因此電弧產生的熱量有限,金屬氧化時放出的氧化熱也較小,加上頻繁地更換割條,所以切割效率不高。如在深水中切割16毫米厚的鋼板,切割速度僅在3米/小時以內,遠遠不能滿足現代海洋開發事業的需要。

金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

熔化極水噴射電弧切割,是七十年代發展起來的一種水下切割新工藝。它用直徑3毫米左右的鍍鋅鐵絲來取代電氧切割中的割條,割絲能自動連續輸送,用大電流(10002000安培)的電弧來熔化鋼板割口,採用高壓水噴射,把割口處的熔化金屬沖掉。在正常切割的情況下,電弧在高壓水噴射和電磁力作用下,由鋼板上面快速向下移動,直至割口下表面,電弧熄滅,由於割槍的移動,使割絲與鋼板割口再接觸,電弧重新引燃,重複上述過程,這樣電弧在被割鋼板的厚度方向上(從上向下)往復移動,猶如把“電弧鋸條”在切割鋼板。

金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

採用這種新工藝,能使切割速度大大提高,如在深水中切割20毫米厚的鋼板,切割速度可達20~30米/小時,據瞭解,這個切割速度是目前世界上最快的了。

金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

這種切割方法具有下列優點:1。能切割大厚度工件;2。能切割普通鋼鐵以外的任何金屬,如不鏽鋼、銅、鋁及其合金;3。效率高,切割速度比手工電氧切割高出10倍以上;4。工作電壓低(空載電壓60伏,工作時25~45伏),操作安全;5。割絲採用市場上出售的鍍鋅鐵絲,成本低。

金屬在水中怎樣被切割的呢?採用的是水下切割技術

這種切割採用半自動裝置,即割絲自動送給,割槍依靠手工移動。這套裝置由電源、控制箱、水泵、水密送絲箱和割槍等部分組成。高壓水是透過水泵把海水升壓後送到割槍上的。在水下的潛水員,只要按下割槍上的開關,移動手中的割槍,切割過程就能正常進行了。