Электроды для сварки в воде

Сварка под водой

Подводная сварка — это метод соединения металлических изделий находящихся в жидкой среде. Он используется для строительства и ремонта опор мостов, прокладки трубопроводов через водоемы, и аварийных работах на судах. В зависимости от глубины, на которой будет вестись сварка, применяется разнообразное оборудование. Каковы нюансы этого метода? Как выполняется сварка под водой и какое используется для этого оборудование? Подробные ответы в статье ниже и в прилагаемом видео.

Особенности сварки под водой

Сварочный процесс выполняемый под слоем воды — довольно опасное занятие ввиду полного нахождения сварщика в токопроводящей среде. Организм испытывает и перегрузки из-за давления жидкости. Но благодаря этому методу соединения металлических изделий возможна быстрая прокладка трубопровода для водоснабжения поселка или микрорайона. Связать две части города мостом через реку тоже реально благодаря подводной сварке.

Сам процесс возможен из-за оттеснения жидкости испаряющимися газами от плавления металла и обмазки электрода. Данная воздушная смесь выталкивает воду из сварочной ванны и позволяет удерживать дугу и вести шов. У этого способа сваривания стали есть ряд особенностей:

  • Хотя дуга горит в воздушном пузыре, на его стенки давит вода, что создает давление и на вплавляемый металл. Благодаря этому швы получают глубокую степень проплавления.
  • Из-за наружного давления и быстрого охлаждения наложенного металла чешуя шва получает грубую форму.
  • Испаряющиеся газы постоянно вспенивают воду и мешают наблюдения за сварочной ванной. Чистота самой жидкости тоже влияет на видимость сварщика. Вследствие чего частым дефектом является смещение центра шва. Начало процесса осложнено попаданием электрода в точку соединения деталей. Поскольку через защитный фильтр ничего не видно в темноте, то сварщику приходится второй рукой браться за кончик электрода и направлять его на начало шва.
  • Подводная сварка отличается повышенными режимами тока, чем при аналогичной работе на суше. Это необходимо из-за быстрого охлаждения металла. В результате, можно получить надежное герметичное соединение. Но быстрая кристаллизация молекулярной решетки делает шов слабым для сопротивления на излом, и с низкой ударной вязкостью.
  • Еще одной особенностью является трудный розжиг. Металлические конструкции, находящиеся под слоем воды, частично покрыты коррозией, что усложняет возбуждение дуги. Сварщику приходится буквально ковырять электродом по изделию (постукивать не получиться ввиду медленности этого движения в воде).
  • Вертикальные швы выполняются сверху вниз, поскольку сила притяжения действует и под водой. Только дуга должна гореть непрерывно, чтобы производить газовый пузырь и обеспечивать возможность накладки шва.

Виды подводной сварки

Сварка под водой имеет несколько вариантов. Все они основаны на создании сварочной ванны путем горения электрической дуги, но отличаются видами исполнения и предназначения.

Ручная мокрая и полуавтоматическая

Самым простым и дешевым методом подводного соединения металлов считается мокрая ручная сварка. Она выполняется покрытыми электродами или горелкой с механизмом подачи проволоки и продувкой защитным газом. Этим методом можно быстро заварить стык трубы или тавровое соединение опоры моста. Так легко поставить латку на днище корабля в чрезвычайных условиях, когда до ремонтной верфи еще далеко.

Работа покрытыми электродами в подводных условиях схожа на аналогичный процесс на суше. Так выполняется сварка и резка металлов погруженных в жидкость. Только для разрезания стали необходимо еще больше поднять силу тока и удерживать электрод на одном месте, пока там не появиться сквозное отверстие. Этому можно содействовать, если после расплавления верхнего слоя пытаться проткнуть стержнем электрода оставшуюся толщину металла. Эти работы могут проводиться на глубине максимум 40 метров. Но вести их следует короткими этапами с перерывами. Кабеля, подаваемые в воду, должны быть цельные (без скруток) для избежания потерь напряжения и ударов тока. Держатель специализированный для подводной сварки, содержит минимум открытых токопроводящих частей. Электроды должны вставляться и фиксироваться одним движением.

В рабочей камере

Подводная сварка в небольшой камере используется там, где требуется особо прочное соединение. Метод заключается в применении небольшого резервуара, который накладывается вокруг трубы. Из него откачивается вода. Стенки камеры имеют прозрачную структуру, через которую легко наблюдать за горением дуги и формированием шва. Сварщик управляет горелкой через специальные отверстия.

Благодаря этому шов выполняется в сухой среде, как обычное соединение. Металл остывает постепенно, что содействует хорошим показателям ударной вязкости. Испаряющиеся газы не создают бульбы, мешающие обзору. Но метод имеет недостатки ввиду специализированного изготовления камеры под конкретные виды работ. Поэтому применяется только на очень ответственных стыках. Поскольку сам сварщик продолжает находится под водой, максимальная глубина работ остается 40 метров.

В сухом боксе

Еще один метод подводной сварки заключается в помещении изделия и сварщика в мобильный бокс, из которого выкачивается вода. Рабочий остается в водолазном костюме, но работает в полностью сухой среде, или стоя по пояс в воде. Швы получаются как на суше. На сварщика не давит окружающая жидкость. Работы ведутся с большей продолжительностью и скоростью. Метод используется на ответственных соединениях, объемных конструкциях, или больших глубинах. Является одним из самых дорогих ввиду необходимости подъемного крана и аренды самого бокса.

Режимы сварки

Чаще всего используется первый из описанных видов подводной сварки. Он самый дешевый, и позволяет получать качественные соединения. Для этого важны правильные режимы. Под водой лучше выполнять сварочные работы на постоянном токе, так дуга горит более стабильно. Сила тока устанавливается выше, чем на суше, из-за быстрого охлаждения металла покрывающей жидкостью. Оптимальные параметры для работы электродами диаметром 4-5 мм составляют 200-250 А, с коэффициентом наплавки около 6 г/А х Ч.

Напряжение при подводной сварке не должно превышать 35 В. Это важно для безопасности рабочего. Дефекта прожига металла не происходит ввиду постоянного охлаждения изделия водой.

Применяемые электроды

Электроды для подводной сварки в своем составе похожи на применяемые аналогичные материалы на суше. Проволока для стержня изготавливается из малоуглеродистой стали. Это содействует хорошей интеграции в основной металл и предотвращению пор.

Обмазка, создающая газовое облако, идентична электродам для сварки на воздухе. Отличаются эти изделия более толстым слоем покрытия. Еще в ее состав добавляют целлулоидный лак, смолу и парафин, что создает защитный слой от влаги. Благодаря этому обмазка электродов не раскисает в воде.

Возможности подводной резки

Хотя разрезать металлическое изделие под водой возможно и покрытыми электродами, существуют и более быстрые методы, применяемые для объемных работ. В данном случае используется электрод-кислородная резка. В процессе участвуют: аппарат с постоянным током, кислородный баллон, рукав с кабелем и шлангом, специальный держатель. Суть заключается в разогревании металла электрической дугой от неплавящегося электрода. Последний имеет трубчатую структуру, через отверстие в котором подается струя кислорода, разделяющая расплавленный металл. Испарения от дуги предотвращают попадание воды в зону сварки.

Сваривание металлов под водой трудоемкий и рискованный процесс. В зависимости от глубины и характера соединения используются различные виды этой сварки. Но благодаря такому методу возможно очень быстро возводить мосты, и прокладывать магистрали из труб.

Все о сварке под водой

  1. Что это такое и где применяется?
  2. Виды
  3. Что потребуется?
  4. Описание процесса

Для множества людей выражение «сварка под водой» наверняка звучит странно. Однако технология, позволяющая делать это, изобретена уже более столетия назад и даже успела получить свое дальнейшее развитие. Интересные факты, а также многое другое о процессе проведения сварки под водой читайте в этой статье.

Что это такое и где применяется?

Описание подробной технологии осуществления подводной сварки было представлено инженером из СССР К. К. Хреновым в 1932 году. Однако впервые сварка под водой была применена в 1936 году, когда со дна Черного моря поднимали затонувшее судно. Спустя несколько лет с помощью подводной сварки отремонтировали днище ледокола под названием «Сибиряков».

Читайте также  В чем заключается работа сварщика?

Сейчас диапазон применения подводной сварки значительно расширился.

  1. Как уже было сказано, сварка используется при ремонте судов, в частности, при помощи сварки восстанавливают гребные винты и обшивки днищ.
  2. Довольно часто такую сварку используют при ремонте подводных трубопроводов – газовых или нефтяных. Они чаще всего наделены значением межгосударственной важности, что увеличивает и важность роли подводной сварки.
  3. Применяется при различных ремонтных работах на нефтяных вышках и даже дамбах.
  4. Часто используется на гидротехнических сооружениях. В частности, каждое строительство подобных конструкций требует проведения подводных сварочных работ.
  5. Применяется при ремонте подводных частей причалов, портов или мостов.

Сейчас есть школы, которые предлагают обучение по данной специальности. По завершении обучения выпускники получают две специальности – дайвера и сварщика.

Подводные сварочные работы по методу осуществления можно разделить на следующие виды.

  • Работы, которые проводятся в воде. Также называют мокрой сваркой. Не требуют больших усилий, лишь соответствующей сноровки. Осуществляются традиционным способом – в воде разжигается электрод, нужные детали спаиваются. Не является надёжным способом сварки. Из-за большого количества водорода в воде при сварке шов металла получается пористым.

  • Работы, которые проводятся в подводной, но изолированной среде. Также называют сухой сваркой. Такого рода сварка производится в особой камере, которая изолирует место сварки от окружающей среды. Такой способ является затратным, так как возникает необходимость спуска камеры с помощью особого дорогостоящего оборудования, а также приборов, заменяющих параметры окружающей среды и нагревателей вместе с ней. Нередки случаи, когда камера бывает настолько большой, что способна вместить в себя даже самого сварщика.

Методом пользуются лишь в том случае, когда есть высокая необходимость получить крепкое соединение.

  • Работы, которые проводятся с использованием особого оборудования. Также называют ручной сваркой. Являются подвидом мокрой сварки. Производятся посредством электрода с непромокающей обмазкой. Используются в случаях, когда необходимо добиться герметичности шва. Для швов большой длины используют наплавочную порошковую проволоку.

  • Также существует и гипербарическая сварка – она совмещает в себе два вида (сухую и мокрую). Весь процесс осуществляется в небольшом боксе, откуда вода вытесняется воздухом.

Что потребуется?

При подобных работах используются следующие аппараты.

  1. Генераторы тока – различные трансформаторы, инверторы и выпрямители. Значения напряжения, которым должны соответствовать приборы – 80-120 В, ампераж – 180-220 А. Как правило, используемые при обычной сварке приборы применяют и для подводной сварки. Иногда допускаются случаи дополнительной защиты аппаратов или оснащение их системой охлаждения при необходимости.
  2. Кабели и различные шланги. Они должны быть высокого качества и соответствовать всем требованиям техники безопасности. Перед каждым использованием необходимо проверять их на целостность.
  3. Электроды. Они в обязательном порядке должны изготавливаться из материалов, которые не подвергаются влиянию воды. Чаще всего это малоуглеродистая сталь. Диаметр – от 4 до 6 мм. Лучше всего использовать модели с одним из двух следующих покрытий – парафин и нитролак. Очевидно, что менять электроды нужно лишь при отключенных устройствах.
  4. Порошковая проволока. Подбирается индивидуально в зависимости от параметров обрабатываемого металла для каждого случая.
  5. Экипировка сварщика – скафандр. При использовании скафандра, сделанного из металла, важно особенно аккуратно соблюдать технику безопасности.

Для всех приборов и их составляющих важна герметичность и непроницаемость. В противном случае, так как вода является хорошим проводником электричества, последствия могут быть весьма плачевными.

Описание процесса

Очевидно, что принцип работы подводной сварки является аналогичным обычному подобному процессу – металл начинает плавиться под воздействием электрической дуги (электрического разряда). Однако вода при взаимодействии с высоким разрядом разлагается на кислород и водород. В итоге получается газовый пузырь, который, в свою очередь, позволяет электрической дуге гореть дальше. Очевидно, что пузыри газа поднимаются наверх, в то время как новые порции газа образуются непосредственно на месте работы. При применении сварочной проволоки количество возникающих пузырей меньше, чем при использовании электродов.

Части металлов, сваренные вместе, практически моментально охлаждаются без образования поверхностных слоев благодаря окружающей воде. Зачастую температура последней может доходить до минусовых отметок. Стоит отметить, что видимость обрабатываемой поверхности плохая. Происходит это из-за пузырьков газа и сажи, которая тоже является побочным продуктом сварки.

Как правило, водолазы варят с использованием высоких напряжений. Таким образом поддерживается горение дуги под водой. Значение напряжения колеблется в границах от 30 до 35 В при самом максимальном значении тока. Работы проводить предпочтительнее на постоянном токе, но допускается и использование переменного. Давление воды не влияет на качество работ. Однако с большим погружением в воде необходимо увеличивать и значение напряжения.

В следующем видео продемонстрирован процесс подводной сварки.

Технология подводной сварки

Каким образом обеспечивается работа сварки под водой и какое оборудование применяют. Требования к расходным материалам и к специалистам. Об этом далее.

Сварка под водой — поистине уникальный технологический процесс, ведь, казалось бы, как можно совместить несовместимое? Но с развитием кораблестроения, нефтяной отрасли и строительством морских установок возникла необходимость в проведении сварочных работ под водой. Впервые возможность подводной сварки была опытно доказана советским ученым К.К. Хреновым, а впоследствии данная технология получила широкое применение при осуществлении строительных и ремонтных работ на глубине.

Сферы применения подводной сварки

Сварка под водой — неотъемлемая часть любых ремонтных или монтажных работ металлических конструкций и деталей, находящихся ниже ватерлинии:

  • нефтяных трубопроводов, по которым передается нефть и газ в различные страны и регионы
  • морских и речных судов, которые подвергаются коррозии, различным повреждениям во время шторма и боевых действий и т.п.
  • причалов и портовых сооружений, значительная часть которых находится ниже ватерлинии
  • буровых вышек, платформ или дамб
  • специальных технических сооружений вокруг скважин на морском дне и т.д.

Для того чтобы понимать, каким образом возможно воплотить настолько сложные задачи, необходимо иметь представление о технологических особенностях и принципах подводной сварочной деятельности.

Принципы работы подводной сварки

  • Сухая подводная сварка подразумевает под собой использование дорогостоящего дополнительного оборудования, обеспечивающего создание вокруг сварочного объекта под водой условий, при которых можно использовать обычные сварочные аппараты, применяемые и на суше. Это может быть подводная камера, отсек с кислородом, бокс и т.д. Как это происходит, мы опишем ниже.
  • Мокрая подводная сварка осуществляется специалистом-сварщиком непосредственно в водной среде с использованием только приведенного в работу электрода и собственных навыков и умений. Каким образом это происходит?

В данном случае применяется метод дуговой сварки, который является наиболее распространенным. Сварочная дуга во время работы на глубине выделяет много тепловой энергии и испаряет воду вокруг себя, что создает заполненную газом сферу, позволяющую ей гореть вне зависимости от слоя воды вокруг. При этом продукты сгорания поднимают вокруг себя взвеси, затрудняющие видимость сварочного шва специалисту. В свою очередь, данный вид сварки подразделяется на подвиды:

  • Полуавтоматическая. Сварщик вручную регулирует направление автоматической подачи проволоки. К плюсам данного метода можно отнести его длительность и лучшую видимость при рабочем процессе, поскольку в данном случае производится намного меньше продуктов горения, чем при ручном методе.
  • Ручная. Сварщик использует электроды для подводной сварки, может свободно передвигаться и применять сварочное оборудование в труднодоступных местах.
Читайте также  Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Конечно, для проведения работ такой сложности используются не стандартное оборудование и расходные материалы, а специализированные, адаптированные под тяжелые условия применения. Каким требованиям они должны отвечать, рассмотрим далее.

Оборудование и расходные материалы для сварки на глубине

Электроды для сварки под водой имеют специальное водонепроницаемое покрытие (пленку), пропитанное водостойкими составами: парафином, нитролаками и т.д. Вес пленки должен быть не менее 150% от массы самого электрода, чтобы обеспечить надежную и длительную защиту стержня при работах в воде. Диаметр электрода составляет 4-6 мм.

Поверхность держателей и кабелей для такого вида работ герметична и обладает надежной электроизоляцией для обеспечения бесперебойной работы сварочной цепи.

Организация сварочного процесса под водой

  • Сухая сварка под водой. Данный вид работ используется нечасто, поскольку требует больших финансовых затрат, времени, подготовки и специализированного дополнительного оборудования (краны, суда, контролирующие и измерительные приборы и т.п.). Подвиды сухой сварки на глубине:
  • Сварка в сухой глубоководной камере или передвижном боксе. Данный вид работ используется нечасто, поскольку требует больших финансовых затрат и специализированного дополнительного оборудования (краны, суда и т.п.). При данном методе под воду погружается или сооружается глубоководная герметичная камера («кессон»), которая также герметично закрепляется вокруг рабочей поверхности. Сварщик работает внутри данной конструкции, в которой поддерживается атмосферное давление путем наполнения ее газом и вытеснения воды. Качество швов и условия работы при данном виде сварки ничем не уступают тем, что проводятся на суше.
  • Гипербарическая сварка. Сварочный процесс осуществляется в камерах, где поддерживается газовая среда, вытесняющая воду. Сам специалист-сварщик находится вне данного бокса, сварка производится посредством электродной проволоки. Самое главное условие, которое должно соблюдаться при данном виде сварки — это очень плотное прилегание сварочных элементов в месте соединения.
  • Мокрая сварка под водой. При данном виде сварки и водолаз и рабочий объект находятся в водной среде. Никакого специализированного дополнительного оборудования (помимо сварочного) при данном методе не требуется. Это существенно экономит время, дает свободу передвижения сварщику и не требует дополнительных затрат. Качество швов же, к сожалению, ввиду особенностей сварки, проводимой непосредственно в воде, уступает сухой подводной сварке.

Требования к подводным сварщикам

Если у вас есть вопросы, связанные с данной темой, или, может быть, вы работаете по данной специальности, оставьте свой комментарий или поделитесь личным опытом.

Электроды для подводной сварки

Автор: Игорь

Дата: 14.07.2017

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Сварочные работы под водой проводятся при определенных условиях. Это могут быть ремонтные работы на речных и морских судах, гидротехнические работы, работы по строительству мостов и их опор, прокладывание трубопроводов под водой. В таких случаях используются специальные электроды для подводной сварки, отличающиеся от применяемых в нормальных условиях других видов.

Процесс подводной сварки

Общая информация

Подводная сварка может проводиться несколькими способами. Но общий принцип ее проведения сводится к тому, что покрытия электродов для сварки формируют особый козырек, благодаря которому обеспечивается беспрерывное горение сварочной дуги. В самой дуге содержатся газы, за счет которых происходит выталкивание воды. Все это происходит под большим давлением.

Сваривание деталей под водой может проходить в следующих формах:

  • в сухой камере;
  • в форме мокрой сварки, которая делится на полуавтоматическую и дуговую ручную;
  • в сухом боксе, способном передвигаться под водой;
  • в специальной рабочей камере.

Наибольшее распространение получили первые два вида сварочных работ под водой.

Сухая глубоководная сварка, проводимая в специальной камере, отличается особой технологической сложностью. Для ее проведения требуются специальные подводные электроды и дорогостоящее оборудование. Но главное преимущество работ, проведенных таким способом, – качество шва. Шов при сваривании получается такого же высокого качества, как и при сварке на суше.

Гидросварка, проводимая в специальном сухом боксе, отличается еще большей сложностью. Для ее проведения необходим бокс, в котором поддерживается неизменная сухая среда на протяжении всего процесса сваривания деталей. Сварка проводится с помощью электродной проволоки. Сварка таким методом требует особой герметичности и плотного прилегания всех элементов. При проведении работ необходимо использовать несколько инертных газов, которые будут выталкивать воду из камеры.

При мокрой полуавтоматической сварке применяется проволока, отличающаяся от электрода тем, что не имеет покрытия. Благодаря этому у сварщика имеется возможность более точно формировать шов. Проволока имеет диаметр меньший, чем диаметр самого электрода. Перед началом работ рекомендуется уменьшить уровень водорода в самом металле. При сваривании необходимо использовать смесь углекислого газа и аргона.

При дуговой мокрой сварке возникает пузырь из газа, благодаря которому дуга может гореть на протяжении длительного времени. Пузырь образуется за счет распада продуктов плавки изделия и испарений от воды. При взаимодействии выделяемых из воды водорода с кислородом и самого металла возникают окислы.

Дуговая подводная сварка

Особенности подводной сварки

Процесс подводного сваривания деталей имеет некоторые особенности, среди которых:

  • трудный розжиг сварочной дуги электродом из-за наличия коррозии на металле под водой и из-за высокой плотности воды;
  • формирование грубой формы шва из-за внешнего давления и моментального охлаждения свариваемых изделий;
  • сваривание характеризуется хорошей герметичностью и высоким режимом применяемого тока;
  • необходимость беспрерывного горения дуги с целью поддержания газового пузыря под водой;
  • для получаемых швов характерно глубокое проплавление из-за высокого давления со стороны воды на металл;
  • возникновение частых дефектов, при которых смещается шовный центр по причине мутности воды и наличия пены;
  • швы часто имеют небольшую ударную вязкость;
  • при проведении работ вертикальные швы должны делаться сверху вниз из-за сильного притяжения, действующего под водой (поэтому нужно знать, как правильно держать электрод при сварке).

Используемые электроды

Применяются следующие электроды для сварки под водой:

  • ЦМ-7С;
  • АНО-1;
  • ОЗС-3.

Данные микроэлектроды хорошо подходят для проведения подводных сварочных работ и соответствуют всем нормам и правилам техники безопасности.»

В плане требований используемые микроэлектроды имеют общие характеристики с электродами, применяемыми на суше. Проволока, входящая в состав электродного стержня, должна быть изготовлена из малоуглеродистой стали.

Обмазка, благодаря которой создается облако из газа при работе сварочного аппарата, идентична той, что применяется на открытом воздухе. Но для нее характерно более плотное и толстое покрытие. Специальные микроэлектроды и электроды для подводной резки имеют в своем составе следующие элементы:

  • парафин;
  • лак целлулоидный;
  • смолы.

Данные элементы образуют на обмазке дополнительный слой защиты, благодаря которому она не раскиснет под действием влаги.

Для подводного сваривания применяются микроэлектроды диаметром от 4 до 6 мм. Напряжение сети при работе с такими электродами колеблется от 220 до 340 В.

Популярные марки и советы по их выбору

Помимо указанных трех марок микроэлектродов (ЦМ-7С, АНО-1, ОЗС-3), предназначенных для подводной сварки, могут применяться электроды для подводной сварки broco. Указанная модель рекомендована в качестве выбора благодаря ряду свойств:

  • применение для сварки и резки металлов под водой;
  • предназначены для работы как с углеродистой, так и нержавеющей сталью;
  • выпускаются в широком диапазоне диаметров в 4 мм, 6,4 мм и 9,5 мм;
  • хорошая проводимость тока из-за наличия в составе меди;
  • качественное изоляционное покрытие;
  • высокая температура горения (более 5000 0 С);
  • работа микроэлектрода без электрической дуги;
  • способность к плавлению бетона и камня.

Рекомендуется для использования российский вариант электродов марки МГМ-50К. Преимущество марки в том, что ею можно проводить сварку как в местах с повышенной влажностью воздуха, так и под водой. Микроэлектроды МГМ-50К не требуют предварительной очистки поверхностей от ржавчины и грязи.

Читайте также  Сварка без электродов и проволоки

В число популярных и рекомендованных марок входят электроды для подводной сварки ЭПС-52. Главное их преимущество состоит в отсутствии дыма при сваривании поверхностей, наличии слоя гидроизоляции и возможности сварки как постоянным, так и переменным током. Электроды данной марки имеют рудно-кислое покрытие.

Заключение

При выборе микроэлектродов для подводного сваривания необходимо руководствоваться их диаметром, наличием в составе гидроизоляционных элементов, возможностью осуществления ими подводной резки металлов, высокой проводимостью тока и температурой горения, а также возможностью их работы с различными видами металлов. Классификация электродов поможет разобраться сделать правильный выбор при планировании сварочных работ.

Как проводят сварку под водой

С появлением объектов жизнедеятельности человека, которые располагаются на водоемах – трубопроводов, мостов, причалов – появилась необходимость их обслуживания и ремонта. Для ремонта подводного металлического оборудования и конструкций часто используется сварка.

Каким бы странным это ни казалось, она успешно работает в условиях, где на первый взгляд ничего гореть не может, в том числе и сварочная дуга. На самом деле дуга горит, хоть и под водой, но в среде газа. А вот природа этого газа может быть различна, и зависит она от технологии и способов подводной сварки.

Сухой и мокрый способ

Подводная сварка может производиться двумя способами:

  • сухим;
  • мокрым.

Разница между способами улавливается уже в названии, но нюансов гораздо больше.

Сухой способ представляет собой сварку в искусственной созданной воздушной среде, то есть когда электрод и свариваемые детали полностью находятся в среде воздуха или иного газа.

Для этого применяют специальные камеры, боксы, которые могут быть настолько велики, что и сварщик, находясь внутри, производит работы по технологии практически ничем не отличающиеся от сварки на воздухе.

При использовании мокрого способа деталь, электрод, а зачастую и сварщик, и все остальное оборудование находится в воде, что, несомненно, осложняет производство работ.

Для сварки под водой от сварщика требуется высокая квалификация, к тому же еще необходимы навыки водолаза. Этот способ стоит рассмотреть подробнее, потому что при нем и используются все принципы подводной сварки.

В результате сварки обоими способами шов получается разного качества. При использовании мокрого способа качество ниже. Но, в отличие от сухого, этот способ требует меньших затрат на оборудование и занимает меньше времени.

Технология

Суть такого явления, как сварка под водой, объясняется тем, что при горении дуги, выделяется газ, который образует пузырь. Обволакивая электрод и свариваемые детали, газ высвобождает пространство для горения дуги.

В результате все тепло, выделяемое ею, расходуется на разогрев и плавление металла, который активно сопротивляется этому, охлаждаясь постоянно окружающей водой.

Температура ее в отдельных случаях может доходить и до отрицательных значений, если вода насыщена достаточным количеством солей.

Газ, выделяемый при горении дуги, частично является продуктом сгорания металлов. Некоторая его доля (водород и кислород) образуюся при разложении воды под действием электрического тока и высокой температуры.

Пузыри газа постоянно стремятся вверх, обладая меньшим весом и плотностью, чем вода, а в зоне сварки постоянно образуется новая порция газа.

Форма шва

Из-за всплывающего в беспорядочном движении газа, а также из-за продуктов сгорания, находящихся в нем (сажи, дыма), видимость в зоне сварки сильно затруднена.

Это обстоятельство определяет особенности конструкции швов при сварке под водой. Они производятся в виде тавров, то есть, когда соединяемые детали располагаются относительно друг друга под углом, близким к прямому. Если же соединяемые детали должны располагаться в одной плоскости, то сваривают их не встык, а внахлест.

Эти виды швов дают возможность работать электродом под водой даже при отсутствии достаточной видимости, ориентируясь по кромке соединяемых деталей, как бы «на ощупь».

Напряжение и ток

Напряжение, при котором производят сварку под водой, должно быть достаточно высоким, обеспечивающим устойчивое горение дуги. Как правило, оно варьируется в пределах 30-35 В.

Для подачи такого напряжения на глубину, требуются сварочные аппараты, способные «выдавать» напряжение 80-120 В и сварной ток 180-220 А. Подводная сварка может производиться как постоянным, так и переменным током, но лучшие результаты получаются при использовании постоянного тока.

При увеличении глубины, на которой производятся сварочные работы, интенсивность горения дуги, а так же качество получаемых швов не изменяется. Необходимо только повышение напряжения для устойчивого горения. Поэтому возможности сварки под водой технически ничем не ограниченны. Предел глубины устанавливается только возможностями человеческого организма сварщика и устойчивостью оборудования для подводного использования.

Полуавтоматический способ

В силу того, что во время сварки в воде присутствует большое количество водорода, шов получается пористым. Одновременно отрицательное действие оказывает усиленное охлаждение материала водой.

Шов получается хрупким, неустойчивым на изгиб. Для получения удовлетворительного результата приходится при расчете конструкций учитывать большой запас прочности и надежности.

Сварка под водой в среде аргона не дает ощутимого эффекта, так как лишь немного снижает содержание водорода в шве.

Хороший результат дает применение полуавтоматической сварки с применением порошковой проволоки. Она имеет меньший диаметр, чем электрод.

При сварке полуавтоматом можно организовать постоянную и непрерывную механизированную подачу проволоки, что в сочетании с применением неплавящихся электродов позволит получить однородные швы большой длины.

Сварочная проволока не имеет покрытия, и поэтому контролировать процесс сварки под водой становится легче.

Материалы и оборудование

Силовое оборудование для сварки под водой – трансформаторы, преобразователи – могут ничем не отличаться от применяемых для обычной сварки. Исключение составляют конструкции, работа которых предусмотрена на большой глубине. Иногда изменена система охлаждения таких аппаратов.

Шланги и кабели

Шланги и кабели необходимо тщательно подбирать и проверять их целостность. Это необходимость обусловлена как требованиями электробезопасности, так и технологией производства работ.

Сварка очень часто проводится в морской воде, содержание солей в которой высоко. Такая вода является хорошим проводником электричества, поэтому при негерметичных кабелях возможна его утечка, что может оказать отрицательное воздействие на качество дуги.

Скафандр

Очевидно, что для защиты сварщика необходимо подводное снаряжение. Для работы на большой глубине костюм или скафандр может быть металлическим. Здесь кроется очередной подвох.

В соленой воде дуга может загореться на приличном расстоянии от металла, даже не касаясь его. А так как в воде может установиться положительная проводимость между свариваемой деталью и скафандром сварщика, то при небольшом расстоянии между электродом и скафандром может возникнуть разряд.

Электроды и проволока

Отдельного внимания заслуживают электроды для подводной сварки. Они должны быть выполнены из материала, не подверженного воздействию воды. Сварка под водой производится электродами из малоуглеродистой стали.

Обмазка покрывается специальными составами, препятствующими ее разрушению длительное время, создавая на поверхности водонепроницаемый слой.

В качестве таких составов могут применяться парафин, воск, растворенный в ацетоне целлулоид. Диаметр электродов для подводной сварки 4-6 миллиметров. Существуют специальные марки – Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08Г2.

При сварке полуавтоматом используется сварочная проволока следующих марок – СВ-08Г2С, ППС-АН1.

Затрудненные условия производства работ требуют правильной организации рабочего места, и соблюдения всех мер безопасности. Рабочее место должно быть выбрано таким образом, чтобы волны и течения не оказывали помех сварщику.

Рядом с местом работ не должно быть плавающих незакрепленных предметов. Смена электродов должна производиться только при выключенном питании.

Соблюдение всех правил и технологии подводных сварочных работ позволит получить отличные результаты при устройстве и ремонте гидросооружений, судов, монтаже подводного оборудования.