Unterwasser-Schweißtechnik

Es gibt drei Arten des Unterwasserschweißens: Trockenverfahren, Nassverfahren und Teiltrockenverfahren.

Trockenschweißen

Hierbei handelt es sich um eine Methode, bei der eine große Luftkammer zum Abdecken der Schweißnaht verwendet wird und der Schweißer in der Luftkammer schweißt.Da das Schweißen in einer trockenen Gasphase durchgeführt wird, ist die Sicherheit höher.Wenn die Tiefe den Tauchbereich der Luft überschreitet, kommt es aufgrund des Anstiegs des lokalen Sauerstoffdrucks in der Luftumgebung leicht zur Funkenbildung.Daher sollte in der Gaskammer ein inertes oder halbinertes Gas verwendet werden.Beim Trockenschweißen sollten Schweißer spezielle feuerfeste und hochtemperaturbeständige Schutzkleidung tragen.Im Vergleich zum Nass- und Teiltrockenschweißen bietet das Trockenschweißen die beste Sicherheit, seine Verwendung ist jedoch sehr begrenzt und seine Anwendung ist nicht universell.

teilweises Trockenschweißen

Das lokale Trockenverfahren ist ein Unterwasserschweißverfahren, bei dem der Schweißer im Wasser schweißt und das Wasser um den Schweißbereich herum künstlich ableitet. Die Sicherheitsmaßnahmen ähneln denen des Nassverfahrens.

Da sich die Punkttrocknungsmethode noch in der Forschungsphase befindet, ist ihr Einsatz noch nicht weit verbreitet.

Nassschweißen

Nassschweißen ist ein Unterwasserschweißverfahren, bei dem der Schweißer direkt unter Wasser schweißt, anstatt das Wasser um den Schweißbereich herum künstlich abzulassen.

Das Lichtbogenbrennen unter Wasser ähnelt dem Unterpulverschweißen und brennt in Luftblasen.Beim Abbrennen der Elektrode bildet die Beschichtung auf der Elektrode eine Hülle, die die Luftblasen stabilisiert und so den Lichtbogen stabilisiert.Damit die Elektrode unter Wasser stabil brennt, ist es notwendig, eine bestimmte Schichtdicke auf den Elektrodenkern aufzutragen und ihn mit Paraffin oder anderen wasserfesten Substanzen zu imprägnieren, um die Elektrode wasserdicht zu machen.Blasen sind Wasserstoff, Sauerstoff, Wasserdampf und Blasen, die durch die Verbrennung von Elektrodenbeschichtungen entstehen;andere durch trüben Rauch erzeugte Oxide.Um die durch Wasserkühlung und Druck verursachten Schwierigkeiten bei der Lichtbogenzündung und Lichtbogenstabilisierung zu überwinden, ist die Lichtbogenzündspannung höher als die in der Atmosphäre und ihr Strom ist 15 bis 20 % größer als der Schweißstrom in der Atmosphäre.

Im Vergleich zum Trocken- und Teiltrockenschweißen hat das Unterwasser-Nassschweißen die meisten Anwendungen, aber die Sicherheit ist am schlechtesten.Aufgrund der Leitfähigkeit von Wasser ist der Schutz vor elektrischem Schlag eines der wichtigsten Sicherheitsaspekte beim Nassschweißen.

Nass-Unterwasserschweißen wird direkt im tiefen Wasser durchgeführt, d. h. unter der Voraussetzung, dass keine mechanische Barriere zwischen der Schweißstelle und dem Wasser besteht.Die Schweißung wird nicht nur durch den umgebenden Wasserdruck beeinflusst, sondern auch durch das umgebende Wasser stark gekühlt.

Obwohl das Nassschweißen unter Wasser bequem und flexibel ist und einfache Geräte und Bedingungen erfordert, wird aufgrund der starken Abkühlung des Schweißlichtbogens, des Schmelzbads, der Elektrode und des Schweißmetalls durch Wasser die Stabilität des Lichtbogens zerstört und die Schweißnahtform ist schlecht .Die gehärtete Zone entsteht in der Schweißwärmeeinflusszone und während des Schweißprozesses dringt eine große Menge Wasserstoff in die Lichtbogensäule und das Schmelzbad ein, was zu Defekten wie Schweißrissen und Poren führen kann.Daher wird Nass-Unterwasserschweißen im Allgemeinen in Flachwassergebieten mit guten Meeresbedingungen und beim Schweißen von Bauteilen eingesetzt, die keiner hohen Beanspruchung bedürfen.

Die Unterwasserumgebung macht den Unterwasserschweißprozess viel komplizierter als den Landschweißprozess.Dabei geht es neben der Schweißtechnik auch um viele Faktoren wie beispielsweise die Tauchbetriebstechnik.Die Merkmale des Unterwasserschweißens sind:

1. Schlechte Sicht.Die Absorption, Reflexion und Brechung von Licht durch Wasser ist viel stärker als die von Luft.Daher wird Licht bei der Ausbreitung im Wasser schnell schwächer.Darüber hinaus entstehen beim Schweißen rund um den Lichtbogen zahlreiche Blasen und Rauch, wodurch der Unterwasserlichtbogen nur sehr schlecht sichtbar ist.Unterwasserschweißungen werden in schlammigen Meeresböden und Meeresgebieten mit Sand und Schlamm durchgeführt, und die Sicht im Wasser ist noch schlechter.

2. Die Schweißnaht enthält einen hohen Wasserstoffgehalt und Wasserstoff ist der Feind des Schweißens.Wenn der Wasserstoffgehalt beim Schweißen den zulässigen Wert überschreitet, kann es leicht zu Rissen und sogar zu Strukturschäden kommen.Der Unterwasserlichtbogen führt zu einer thermischen Zersetzung des umgebenden Wassers, was zu einem Anstieg des in der Schweißnaht gelösten Wasserstoffs führt.Die schlechte Qualität der Schweißverbindungen beim Unterwasser-Elektrodenlichtbogenschweißen ist untrennbar mit dem hohen Wasserstoffgehalt verbunden.

3. Die Abkühlgeschwindigkeit ist schnell.Beim Schweißen unter Wasser ist die Wärmeleitfähigkeit von Meerwasser hoch, die etwa 20-mal höher ist als die von Luft.Wenn beim Unterwasserschweißen das Nassverfahren oder das lokale Verfahren verwendet wird, befindet sich das zu schweißende Werkstück direkt im Wasser, und die Abschreckwirkung des Wassers auf die Schweißnaht ist offensichtlich, und es ist einfach, eine gehärtete Struktur mit hoher Härte zu erzeugen.Daher kann der Kälteeffekt nur beim Trockenschweißen vermieden werden.

4. Der Einfluss des Drucks: Mit zunehmendem Druck wird die Lichtbogensäule dünner, die Breite der Schweißnaht wird schmaler, die Höhe der Schweißnaht nimmt zu und die Dichte des leitfähigen Mediums nimmt zu, was die Schwierigkeit der Ionisierung erhöht , die Lichtbogenspannung erhöht sich entsprechend und die Lichtbogenstabilität verringert sich, Spritzer und Rauch nehmen zu.

5. Ein kontinuierlicher Betrieb ist schwer zu realisieren.Aufgrund des Einflusses und der Beschränkungen der Unterwasserumgebung muss in vielen Fällen die Methode des Schweißens für einen Abschnitt und des Stoppens für einen Abschnitt übernommen werden, was zu diskontinuierlichen Schweißnähten führt.

Die Sicherheit beim Nassschweißen unter Wasser ist deutlich schlechter als an Land.Die wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen sind:

Beim Unterwasserschweißen sollte Gleichstrom verwendet werden, Wechselstrom ist verboten.Die Leerlaufspannung beträgt im Allgemeinen 50-80V.Zur Steuerung elektrischer Geräte, die in direktem Kontakt mit Tauchschweißgeräten stehen, müssen Trenntransformatoren verwendet und vor Überlastung geschützt werden.Bevor Tauchschweißer den Betrieb aufnehmen oder während des Elektrodenwechsels, müssen sie das Landpersonal benachrichtigen, um den Stromkreis zu unterbrechen.Tauchschweißer müssen spezielle Schutzkleidung und spezielle Handschuhe tragen.Beim Zünden und Fortsetzen des Lichtbogens sollten die Hände keine Werkstücke, Kabel, Schweißstäbe usw. berühren. Beim Schweißen an einer spannungsführenden Struktur sollte zuerst der Strom an der Struktur unterbrochen werden.Bei Unterwasserschweißarbeiten sollte für Arbeitshygieneschutz, insbesondere Stadtschutz und Verbrennungsschutz gesorgt werden.Überprüfen Sie regelmäßig die Isolationsleistung und Wasserdichtigkeit von Unterwasserschweißgeräten, Schweißzangen, Kabeln usw.