水下焊

在水中进行的焊接。这种焊接最初应用于海难救捞和舰船水线以下部位的应急抢修。20世纪60年代以后，由于海洋石油开采，需要兴建海底油库、敷设输油管道，组装采油平台等，水下焊接技术得到发展（见彩图）。水下焊可分为湿法焊、干法焊和局部干法焊3类。湿法焊直接在水中进行焊接。主要采用手工电弧焊。水下焊焊条药皮外表涂防水层，在熔化过程中放出大量气体,排开焊接电弧周围的水,使焊接过程稳定。水下电弧气氛中含氢量高，水对焊接接头的冷却作用剧烈，接头容易产生硬脆现象和氢裂。在一般情况下接头强度和塑性分别约为陆上焊接时的80％和50％，只适用于水中非受力金属结构件的安装、维修和应急修补。

干法焊把焊接部位和焊工密封在一个排除水的压力舱内，在气相环境中进行焊接。干法焊接分为高压干法焊接和大气压干法焊接。主要使用手工电弧焊、钨极惰性气体保护电弧焊。接头性能可与陆地焊接接头性能相等。水下干法焊因设备复杂、造价昂贵、并受工件形状和尺寸限制，一般只限于高质量构件的焊接。

局部干法焊主要采用气体保护半自动焊，在焊接部位进行排水，造成一个局部气相区，使焊接过程稳定（见图）。局部干法焊接的接头质量优于湿法焊接，且不需要大型设施，适应性也较强。

水下环境使得水下焊接过程比陆上焊接过程复杂得多，除焊接技术外，还涉及到潜水作业技术等诸多因素，水下焊接的特点是:

1、可见度差，水对光的吸收、反射和折射等作用比空气强得多，因此，光在水中传播时减弱得很快。另外焊接时电弧周围产生大量气泡和烟雾，使水下电弧的可见度非常低。在淤泥的海底和夹带沙泥的海域中进行水下焊接，水中可见度就更差了。

2、焊缝含氢量高，氢是焊接的大敌，如果焊接中含氢量超过允许值，很容易引起裂纹，甚至导致结构的破坏。水下电弧会使其周围水产生热分解，导致溶解到焊缝中的氢增加，水下焊条电弧焊的焊接接头质量差与氢含量高是分不开的。

3、冷却速度快，水下焊接时，海水的热传导系数高，是空气的20倍左右。若采用湿法或局部法水下焊接时，被焊工件直接处于水中，水对焊缝的急冷效果明显，容易产生高硬度淬硬组织。因此，只有采用干法焊接时，才能避免冷效应。

4、压力的影响，随着压力增加，电弧弧柱变细，焊道宽度变窄，焊缝高度增加，同时导电介质密度增加，从而增加了电离难度，电弧电压随之升高，电弧稳定性降低，飞溅和烟尘增多。

5、连续作业难以实现，由于受水下环境的影响和限制，许多情况下不得不采用焊一段，停一段的方法进行，因而产生焊缝不连续的现象。

水下焊条是指由避水层，采用镍铁合金为焊芯，双层涂药层的水下焊条。水下焊条外层涂有造渣剂和防水剂具有很强的封闭性，以保证熔敷金属的焊接质量，内层涂有合金剂和脱氧剂以保证电弧稳定和焊缝塑性及金属成分。水下焊条可用于带水气或水下结构钢及铸铁管道的全位置焊接，目前由威欧丁(天津)焊接技术有限公司引进进口的有美国海军专用的BROCO水下焊条，及国产加工的TS202水下焊条，TS206水下焊条。