Электроды для подводной сварки

Обновлено: 13.05.2024

Под водой располагается очень много разнообразных конструкций. Это опоры мостов, причалов, линии связи, трубопроводы и многое другое. Чтобы содержать их в исправном состоянии, время от времени их требуется обслуживать, ремонтировать отдельные детали. Обычные инструменты и оборудование для этой цели не подойдут. Для работы в водной среде требуется использовать специализированные виды инструмента. В том числе, применять оборудование и технологии, предназначенные для подводной сварки. Такой способ соединения деталей даст возможность получить ровный и крепкий шов даже в воде, не уступающий по качеству швам, созданным на суше в сухой среде.

Основные виды и технологии подводной сварки

Когда речь идет о выполнении сварочных работ под водой в окружении жидкости с различными химическими показателями, необходимо учитывать не только особенности проводимых работ, но и специфику данной среды. Вода – отличный проводник тока. Помимо этого, на процесс подводного сваривания и резки оказывает влияние высокое давление водяного столба. Эти и другие особенности обуславливают ключевые отличия технологий подводной сварки от соединения элементов на суше.

Особенно стоит отметить несколько факторов, которыми отличается технология работы в окружении воды:

из-за давления воды образовавшийся при сварке воздушный пузырь сдавливается, воздействие происходит и на металл, из которого выполнены детали, в совокупности это повышает плавкость материала;
быстрое охлаждение и давление водяного столба обуславливает грубое соединение конструкций, это может привести к получению более рельефного шва;
водолазу приходится работать в условиях плохой видимости, это нередко приводит к тому, что центровка создаваемого сварного шва смещается, поэтому сварщик должен тщательно контролировать весь процесс и умело обращаться с электродами;
подводная сварка выполняется при условии подачи тока с более высоким напряжением;
наличие коррозии на свариваемых деталях может затруднить розжиг электродуги, поэтому до начала работ ее нужно удалить.

На данный момент для сварки под водой применяется несколько технологий.

Сухая и мокрая сварка электродом

Сухая. В данном случае речь идет о том, что сварщик работает в специальном боксе, откуда откачивается вода. Жидкость в боксе убирают не полностью, вода снижается до того уровня, чтобы место соединения шва было сухим. Выполнение сварки по «сухой технологии» в воде ничем не отличается от проведения работ на суше. Сухой метод – достаточно дорогая технология, поэтому такую сварку применяют в исключительных ситуациях: когда предъявляются повышенные требования к качеству шва, если требуется особенно прочное соединение, когда работы выполняются на большой глубине и т.п.

Мокрая или полуавтоматическая сварка. Этот метод отличается дешевизной, простотой, доступностью. Чтобы сварить детали между собой во влажной среде, используются специальные виды электродов и горелки для образования сварочной дуги, которая способна продвигать проволоку и параллельно подавать газ для образования воздушного пузыря, в котором, собственно, и проводится сам процесс. Электроды для подводной сварки позволяют выполнять операции так же, как и на суше. Единственное условие – это применение более мощных источников тока для розжига электрода. Также для лучшего расплавления металла электрод нужно дольше держать в заданной точке.

Методы соединения шва в камере и газовом пузыре

У описанных выше способов сваривания конструкций в окружении жидкости есть как свои преимущества, так и недостатки. Если речь идет о сварке в воздушной камере, то эта технология считается трудоемкой и дорогостоящей. В первую очередь, потому, что для каждого объекта придется изготавливать камеры с персональными характеристиками. Дополнительно необходимо позаботиться о наличии вспомогательного оборудования для подъема/опускания камеры на нужную глубину, откачки жидкости, коммуникаций, через которые будет откачиваться вода, и т.п.

Способ сварки в газовом пузыре достаточно бюджетный. Но для осуществления таких работ нужно тщательно подбирать электроды и сопутствующее оборудование, контролировать, чтобы ток и напряжение соответствовали заданным параметрам. Если использовать ток, у которого слишком низкое напряжение, то сварочная дуга будет нестабильной, это существенно осложнит работу сварщика.

Оборудование для сварки металла под водой на разной глубине

Чтобы можно было сварить под водой металлические и иные конструкции, помимо водолазного снаряжения понадобится дополнительное оборудование. К числу обязательных компонентов относятся:

сварочные электроды;
силовая установка для подачи тока к горелке СВ;
изолированные сплошные кабели.

Виды электродов по времени горения, силе тока, качеству дуги, толщине проволоки

Электроды для подводной сварки выполняются из углеродистой стали, которая менее восприимчива к негативному воздействию воды. Их диаметр составляет от 4 до 6 мм, но могут применяться и иные варианты. Одним из ведущих производителей и поставщиков электродов является фирма BROCO. Компания выпускает высокотехнологичные экзотермические электроды и держатели для них. Фирма разработала несколько линеек продукции для различных условий эксплуатации, поэтому можно подобрать электрод, максимально отвечающий конкретным требованиям применения.

Снаряжение сварщика для защиты от действия сварочной дуги

Поскольку сварщику приходится работать на глубине, ему требуется водолазный костюм и скафандр, выполненный из безопасных материалов, исключающих образование электрического разряда между свариваемых деталей и костюмом. Поскольку сварочная дуга имеет высокую температуру горения, использовать оборудование СВ необходимо аккуратно.

Процесс проведения сварочных работ в воде и на суше

Представить процесс сваривания деталей под водой не так сложно, как это может показаться. Отличий от сварки на суше здесь не так много. Основные особенности – это образование газового пузыря. Газ формируется под действием горения электродуги и как бы обволакивает ее со всех сторон. То есть газ защищает место сваривания элементов. Дуга горит с выделением высокой температуры, именно под ее действием и происходит расплавление металла.

Технология сварки в рабочей среде

Когда речь идет о сварке металла под водой с использованием сварочной дуги, то данный процесс бывает:

Саморегулируемым, то есть сварщик направляет электрод перпендикулярно основной линии соединения деталей и прижимает его, чтобы поверхности материалов находились в непосредственном контакте. Шов создается путем перемещения электрода поперечно по направлению к линии соединения.

Управляемым, когда сварщик не касается электродом поверхности материала, а постоянно двигает им из одной стороны в другую. Подобная техника применяется, если нужно получить длинный, фигурный шов.

Выбор оптимального напряжения

Сварка на глубине требует использования более высокого напряжения и силы тока. В среднем, на выполнение шва нужно не менее 30-35 В. Поэтому источники питания сварщик подбирает таким образом, чтобы они изначально были способны генерировать ток с параметрами от 80 до 12 В и от 180 до 450 А. Но если применяется экзотермический метод сварки с применением соответствующего электрода, то для сварщика достаточно будет оборудования, выдающего ток с параметрами до 150 А.

Особенности получаемого шва при СВ

Шов, сваренный под водой, отличается от того, который образуется при сварке на суше. Объясняется это тем, что в водной среде действует повышенное давление, в жидкости присутствуют различные взвеси, на материалах может быть коррозия. По этой причине, чтобы получить прочное соединение, шов выполняют в виде тавра. Окалины на нем, как правило, не образуется, соответственно, зачищать его не надо.

Подводная сварка

Методика подводной сварки отличается от способов сваривания деталей на суше. Поскольку сварщик работает в окружении воды, сварка усложняется. Водолазу нужно это учитывать при подборе компонентов и вспомогательного оборудования. Так, вода влияет на качество шовных соединений, поэтому сварщик должен двигать держатель по зигзагообразной траектории. Движения должны быть аккуратными, спешка исключена.

Электроды Broco для сварки под водой

На рынке сварочных технологий ведущее место занимает американская компания Broco, которая предложила миру уникальные по своим эксплуатационным свойствам модели экзотермических электродов. Сварка с их помощью существенно упрощается, поскольку в основе процесса лежит химическая реакция.

Серия EasyTouch

С их помощью можно выполнять процесс подводной сварки в условиях, когда к качеству сварочных швов предъявляются не особенно жесткие требования. Это электроды для сварки под водой бюджетной линейки, при этом представители семейства EasyTouch легко разжигаются, требуют для поджигания сварочной дуги минимальной силы тока, ими достаточно просто пользоваться, они подходят для проведения работ в воде. Сварка может осуществляться из любого положения.

Серия SofTouch

Процесс производства этих элементов осуществляется по фирменной технологии BroCote. Электроды устойчивы к попаданию воды, поддерживают стабильность горения дуги при сварке конструкций в водной среде. Даже при выполнении работ на глубине, когда сварка происходит в окружении воды, они обеспечивают высокое качество сваривания деталей. Мокрая и сухая подводная сварка с использованием таких компонентов безопасная и простая. Чтобы разжечь дугу, требуется минимальный ток и напряжение. Надежность сваривания шва соответствует стандартам AWS. Элементы данной серии используются для сварки под водой для соединения изделий из углеродистых и нержавеющих сталей. В первом случае шов создается электродами диаметром от 3,2 до 4,8 мм, для соединения нержавеющего металла в воде используются компоненты толщиной от 3,2 до 4,0 мм.

Серия Ni-Touch

Оборудование этого типа было разработано для подводной сварки в сухой среде (боксе, камере), а также для работ на глубине, где используется газовый пузырь. Особенность электрода состоит в материале его изготовления: вместо обычной проволоки используется состав с высоким содержанием никеля. Это обеспечивает длительность горения пламени, для розжига по-прежнему требуется минимальный ток, сварщик может работать в любом удобном положении.

В отличие от стандартной проволоки, которая применяется на суше, подводная сварка с применением электрода Ni-Touch позволяет соединять детали из высокопрочных углеродистых сталей. Оборудование может применяться для подводной сварки любым методом и в любом положении. Получаемый шов по качеству мало чем отличается от соединений, которые формируются на суше в полностью сухой среде. Единственное ограничение для такого электрода состоит в том, что он подходит для подводной сварки на глубине не более 10 метров.

Как заказать элементы для подводной сварки

Подводная сварка – это особенная технология, где критически важно применение надежных расходных элементов и оборудования. Чтобы облегчить работу сварщика, при этом гарантировать высокое качество подводной сварки, рекомендуем заказать все необходимые комплектующие в нашей компании.

У нас в широком ассортименте вы найдете:

стержни для сварки под водой;
держатели;
редукторы и прочие изделий от американского бренда Broco.

Сварка с использованием такой продукции происходит максимально комфортно и безопасно для сварщика. Несмотря на то, что вода оказывает негативное влияние на процедуру, соединение получается прочным и гладким.

Вопрос - ответ

Наша компания является официальным поставщиком сварочных электродов и оборудования, выпускаемых фирмой Broco Rankin. В производственной линейке этого бренда представлено множество вариантов систем для подводной сварки, поэтому можно подобрать подходящие варианты под любые условия и задачи.

Продукция Broco Rankin разрабатывается ведущими инженерами и подходит для создания качественных, прочных соединительных швов на разных материалах. В зависимости от вида стали (низкоуглеродистая, твердая, мягкая и т.п.), можно выбрать сварочные электроды серий ProTouch, SofTouch, EasyTouch или Ni-Touch.

В первую очередь, это уникальная конструкция. В основе электродов применяется проволока высокого качества, которая обеспечивает оптимальную наплавку шва на поверхности разных по составу материалов. Можно подобрать изделия для сварки мягкой, нержавеющей, низкоуглеродистой и других типов стали и других металлов.

Критическое значение для сварочного процесса имеет время розжига электрода. По этому параметру продукция Broco практически не имеет себе равных, поскольку электроды легко разжигаются, их очень просто чистить, они обеспечивают стабильность сварочной дуги независимо от окружающих условий.

Обращайте внимание на такие параметры, как сила тока, необходимая для розжига электрода, время горения в водной среде (зависит от размеров сварочного элемента), совместимость с держателями, надежность покрытия и некоторые другие особенности.

EasyTouch (бюджетный вариант);
SofTouch (для мягкой и нержавеющей стали);
ProTouch (универсальные, подходят для многих видов сварки);
Ni-Touch (электрод с высоким содержанием никеля для высокопрочных марок стали).

Компания Broco Rankin разработала серии надежных держателей, которые оптимальны для работы под водой. Это такие изделия, как Broco BR-20 Welding Stinger и Broco BR-2. Найти их можно в нашем каталоге.

Сверить наличие сварочных электродов следует с менеджером, который по вашему запросу подготовит информацию по складским остаткам, а также предоставит актуальный прайс. Заявку можно оформить по телефону или через сайт.

Отгрузки сварочных электродов и оборудования для подводной сварки осуществляются с нашего склада в Москве. Доставку обеспечивают наши надежные партнеры – крупнейшие российские грузоперевозчики. Сроки, стоимость и другие особенности оказания услуги можно уточнить у наших менеджеров.

Запросите актуальный прайс-лист у менеджеров компании. Сделать это можно, оформив заявку по телефону либо через сайт.

Как варят под водой сваркой

Подводная сварка – процесс, протекающий под водой. В зависимости от условий работы соединение конструкций происходит в сухой среде, то есть сварка осуществляется в специально подготовленном защитном боксе, или в мокрой среде (под водой), то есть непосредственно в воде без использования воздушного пузыря. Применение подводной сварки востребовано при монтаже тоннелей, мостов и прочих сооружений, ремонте трубопроводов, нефтяных платформ, судов, различных металлических и иных конструкций, погруженных в воду.

Технологии и процесс подводной сварки

Для подводного соединения металлоконструкций или резки применяются такие сварочные методы:

сухой процесс на глубине в передвижных, погружаемых в воду боксах, обычных или гипербарических камерах (особенности подводных сварочных операций в боксе: дуга стабильнее, качество шва выше, но и затраты на оборудование значительные);
мокрая СВ без специального подводного защитного оборудования (мокрая технология осуществляется с использованием специального оборудования и электродами, допускающими применение под водой).

Защита сварщика от электрической дуги в подводной среде

Для защиты от поражений электротоком при выполнении работ используется специальное оборудование, адаптированное для сварки в водной среде. Обязательно применяется щиток сварщика, гарантирующий защиту от яркой сварочной дуги. Набор СИЗ, необходимых сварщику, при сварке под водой подбирается с учетом специфики выполняемых работ.

Выбор электродов для подводной сварки

Для соединения шва при СВ используются такие типы электродов:

порошковые для полуавтоматического метода;
на основе сталей с низким содержанием углерода;
с защитной водонепроницаемой смазкой на основе парафина, смолы, нитролака (вес пропитки электрода – от 150% массы стержня).

Оборудование для сварщика для работ под водой

Для проведения работ применяются такие же аппараты и оборудование, как и для сухопутной сварки на суше. Но для трансформаторов нужна охладительная безвоздушная система. Кроме того, держатели, механизмы подачи электродов, разъемы и другие элементы должны иметь надежную изоляцию и быть герметизированными. Это необходимо потому, что сварка под водой происходит при подаче высокого тока. При сварке на суше напряжение и ток существенно ниже.

Особенность соединительного шва при подводной сварке

Использование специальных расходных материалов, в том числе соединение элементов детали электродом с обмазкой на основе смол, повышает качество соединительного шва. Чем толще защитное покрытие, тем выше защита от влаги, предотвращается появление пор и раковин, что характерно, если проводить сварку в окружении жидкости, интеграция электродного металла в заготовку более высокая. Для контроля качества соединения в воде сварщик должен тщательно следить за процессом, аккуратно перемещая сварочный электрод.

Ток и напряжение – особенности работы в сухой среде и воде

Процесс подводного соединения элементов конструкций разделяется на следующие виды:

гидросварка непосредственно в воде;
работы «на суше», то есть технология соединения металла в воде в искусственно созданной сухой защитной среде.

В первом случае процедура, при которой детали свариваются, проводится в водной среде. Поскольку вода – это дополнительное препятствие для розжига дуги, сварщик работает с особым водонепроницаемым электродом, который нагревается одновременно с заготовкой. Вокруг точки соединения и электродуги образуется газовый пузырь, внутри которого металл с поверхности электродного стержня переносится на края заготовки. Образование пузыря происходит благодаря распаду электродов, возникающий при работе ток 150-220 А (рабочее напряжение до 35 В) индуцирует быстрый перенос металла. Но охлаждение при работе в водной среде быстрое, что является одной из проблем технологии. Также процесс сварки металлов в окружении воды ограничивается возникающим водородным охрупчиванием.

Гидросварка под защитой сухой среды выполняется в глубоководных камерах, сухих и полусухих боксах. Сварочные камеры заполняются газовой семью под давлением, металл обрабатывается с применением таких способов:

дуговая РДС;
с использованием порошкового электрода ;
аргонодуговая с неплавящимися стержнями;
по методу MIG;
плазменная (используется при сварке и для резки ).

Обычно, чтобы сделать ровный шов, используют неплавящиеся электроды, что обусловливает особенности процесса, протекающего под воздействием сварочной дуги.

Проволоки, электроды и другие нужные материалы

Сварочная проволока, электроды и другие расходные материалы по своим свойствам схожи с используемыми при стандартных условиях. Но стержни для поддержания дуги должны быть водонепроницаемыми, используемые типы проволоки изготавливаются из малоуглеродистой стали. Также особенности технологии предусматривают, что герметичными должны быть кабели и держатели, поскольку вода может негативно повлиять на их целостность.

Поведение конструкций в жидкостях особенности

При работе мокрым методом конструкция шва выполняется в виде тавра, то есть края деталей надо располагать под углом. При размещении деталей или листов в одной плоскости электрод направляют так, чтобы соединение выполнялось внахлест. Это обеспечивает проведение сварки при плохой видимости, вызываемой газовыми пузырями. Шов получаем с меньшими дефектами.

Подводная сварка металла – особенности выполнения работ

При выполнении работ по методу сухой СВ используются боксы. Сварщик внутри находится в водолазном костюме, но вода из камеры откачивается. Оборудование и инвентарь применяются такие же, как и для суши, исключение касается только гидрозащиты агрегата, генерирующего напряжение и обеспечивающего подачу тока, от которого разжигается сварочная дуга, кабелей и соединений. Шов получается такого же качества, как и на суше.

Горение в подводном газовом пузыре

Основной сварочной технологии под поверхностью воды является принцип горения в пузыре с одновременным охлаждением жидкости вокруг. Такая естественная камера образуется при делении и улетучивании газов и металлов. Частично газ выделяется в виде мельчайших пузырьков, вода вокруг разлагается на водород и способствующий образованию окислов металла кислород. Полученные в таком случае швы являются достаточно ровными и аккуратными, задача сварщика существенно упрощается.

Полуавтоматическая подводная сварка

Дуговая подводная сварка полуавтоматом основывается на сочетании ручного метода и автоматической подачи электродной проволоки. Такая технология отличается стабильностью процессов, сокращенным временем выполнения работ и повышенным качеством шва. Для работы используются расходные материалы малого диаметра, что обеспечивает равномерное распределение по поверхности и формирование ровного, тонкого и прочного шва. Полученное соединение выдерживает большие нагрузки, поверхность шва не требует дополнительной обработки или зачистки.

Для получения ровного стыка количество аргона и углекислого газа должно быть равным, содержание водорода в свариваемых конструкциях сводится к минимальному. Оптимальным выбором является порошковый электрод, повышающий прочность. Такая проволока для подводных работ является незаменимой и отвечающей установленным требованиям.

Выполнение работ под водой может нести определенные риски для сварщика, в их числе – поражение током. Для исключения таких ситуаций необходимо использовать оборудование, специально адаптированное для водной среды. Также от сварщика требуется соблюдение правил безопасности, особенно при выполнении работ на большой глубине.

Подводная сварка видео

Процесс подводной сварки с использованием специализированного сварочного электрода.

Качество шва немного уступает тому, что можно получить при сваривании деталей на суше. И тому есть объективные причины, в частности, быстрое остывание из-за низкой температуры воды, действующее давление водяного столба на поверхность и другие факторы.

Экзотермическая реакция позволяет быстро и эффективно разрезать конструкции из металлических сплавов практически любого состава, а также разрезать стекло, бетон и другие материалы под водой.

Обычно сварщики для работы под водой проходят курсы повышения квалификации, а также сдают экзамены для проверки знаний правил безопасности.

Оборудование Broco выпускается в широком ассортименте, что дает возможность подбирать образцы для любых условий использования и глубин.

Это обусловлено составом сварочных электродов, где повышено содержание меди. Она улучшает токопроводящие свойства материала.

Мы продаем товары оптом и в розницу по 1005-ой предоплате, по согласованию обеспечиваем доставку по Москве и в другие регионы России.

Шов практически моментально набирает прочность, поскольку весь процесс происходит под водой, жидкость быстро охлаждает место сваривания деталей. По этой причине сварщик должен работать аккуратно, иначе времени на исправление ошибок у него не будет.

Линейка экзотермических электродов Broco разработана для применения в самых разных ситуациях. В том числе, это подходящий выбор для осуществления работ, связанных с соединением фрагментов, изготовленных из толстолистового металла.

Какие электроды используются для подводной сварки

Под водой можно вести полноценные сварочные работы при выполнении определенных условий. Примером таких работ может служить ремонт судов, строительство мостов и опор, возведение подводного трубопровода. Совместить такие понятия, как сварка и вода, можно только при помощи специальных электродов. Они существенно отличаются от традиционных расходных материалов, использующихся при сварке черных металлов.

Существует несколько способов ведения сварочных работ под водой. Принцип работы электрода заключается в том, чтобы создать в месте горения своеобразный «козырек», который бы сохранял дугу. Этот козырек образуется за счет газов, вытесняющих воду. Газы образуются при горении веществ, входящих в состав электрода. Весь этот процесс осуществляется под высоким давлением.

Процедура сварки металлов под водой может осуществляться одним из стандартных методов:

Сварка в сухой среде.
Мокрая сварка, подразумевающая работу в полуавтоматическом режиме и режиме ММА.
Сварка в специальном боксе, способном перемещаться в воде.
Сварка с использованием рабочей камеры.

Популярностью пользуются именно два первых способа, так как являются наименее затратными. Покрытие электродов, состоящее из парафина или особого лака целлулоида, растворенного в ацетоне, при горении образует газовый пузырь. При изготовлении таких электродов заготовки погружают в расплавленный парафин.

Принципиально иной способ подразумевает создание мастеру таких условий, которые были бы схожи с наземными. В непосредственной близости к месту сварки монтируется камера, из которой откачивается воздух. Естественно в данном случае можно пользоваться обычными электродами, однако такой способ обладает существенным недостатком – большие затраты для создания камеры. Полуавтоматическая сварка мокрым способом ведется специальной проволокой в среде аргона и углекислого газа.

Нюансы

Особые электроды – это далеко не все особенности, которыми отличается сварка под водой. Подводная сварка осложняется трудным розжигом дуги. Факторами, негативно влияющими на розжиг, является высокая плотность воды, наличие ржавчины и плохая обработка поверхности металла. Внешнее давление воды, а также ускоренная теплоотдача становятся причиной крайне неровного и грубого шва, который впоследствии приходится обрабатывать. К герметичности шва предъявляются повышенные требования.

Сварка в воде требует определенного навыка. Дуга должна оставаться постоянной на протяжении всего процесса, ведь именно при горении дуги выделяется газ, который является защитным пузырем. Большое давление воды нельзя рассматривать только как негативный фактор. Благодаря ему увеличивается глубина проплавления металла.

Преломление света, не всегда хорошая прозрачность, наличие пены мешают сварщику точно наложить шов, поэтому часто приходится исправлять дефекты. Помимо этого, техника сварки под водой отличается от техника на суше. Шов накладывается только сверху вниз.

Сразу выделим три наименования электродов, которыми часто пользуются в промышленности для проведения подводной сварки. Заметим, что это далеко не полный перечень марок с подобными свойствами. Многие мастера лестно отзываются об электродах немецкой фирмы ZELLER 555. Мы рассмотрим только продукцию российского производителя — ЦМ-7С, АНО-1 и ОЗС-3. Они предназначены не только для сварки в окружении воды, причем удовлетворяют всем требованиям качества и безопасности.

В плате технических требований они позиционируются, как и обычные расходные материалы для ручной дуговой сварки. Внутренний стержень изготовлен из стали с низким содержанием углерода. В составе обмазки особых отличий нет, однако она наносится на стержень более толстым и плотным слоем. В нее добавлены такие вещества, как парафин, целлулоидный лак и некоторые смолы. Они защищают обмазку от влаги, в противном случае покрытие просто раскиснет. Диаметр электродов для сварки под водой составляет 4-6 мм. Напряжение сети при подключении сварочного аппарата может варьироваться от 220 до 340 В.

Внимание мастеров могут привлечь электроды марки broco. Эти электроды рассчитаны не только на сварку, но и на резку металлов. Под водой можно проводить сварочные работы с углеродистой и нержавеющей сталью. Диаметр электродов может быть разным, он меняется от 3,2 мм до 9,5 мм. В составе стержня присутствует медь, которая улучшает проводимость. Серия SofTouch от компании broco характерна высокой температурой горения, достигающей 5000°C градусов.

Электроды марки МГМ-50К производят в России. Они считаются универсальными, то есть, адаптированы для проведения работ в условиях повышенной влажности. Важным показателем является то, что данная марка не избирательно к поверхности. Нет необходимости удалять ржавчину или предварительно зачищать плоскость контакта.

Наконец, еще один популярный вариант – ЭПС-52. При сварке практически не образуется дыма. Эти электроды предназначены для сварки постоянным и переменным током. Основные параметры, на которые следует ориентироваться при выборе электродов, — диаметр, наличие гидроизолятора, повышенная проводимость металла и высокая температура горения.

Как осуществляется подводная сварка

Сварка металла под водой – это один из самых сложных и уникальных процессов соединения элементов, находящихся ниже уровня воды, и которые технологически невозможно или нерентабельно сваривать на суше. Данный процесс требует высокой квалификации сварщика, наличия у него водолазных навыков и крепкого здоровья, так как работы проводятся в холодной воде, а также на глубине вплоть до 100 метров.

Подводная сварка применяется:

при кораблестроении и ремонте кораблей без постановки в сухой док;
при прокладке нефтяных, газовых и иных трубопроводов;
при строительстве и модернизации мостов, портовых сооружений, дамб;
при строительстве плавучих доков, платформ, буровых вышек и других технических сооружений.

Оборудование и сварочные материалы

Для подводной сварки применяется оборудование с конструкцией, аналогичной их «сухопутным» вариантам. Даже при проведении мокрой сварки может применяться обычный сварочный аппарат, находящийся на поверхности. Специальные трансформаторы для мокрой сварки оснащены безвоздушной системой охлаждения.

Держатели практически полностью покрываются изолирующим материалом, обеспечивающим герметичность. При смене электрода в держателе производится отключение подачи тока. Кабель не должен иметь скруток и повреждений покрытия для предотвращения потери мощности и поражения сварщика током.

В зависимости от глубины погружения может применяться различная экипировка. Работы на небольшой глубине могут проводиться в эластичном гидрокостюме, а на значительных глубинах требуется применение металлического скафандра. Работа в таком скафандре требует большой внимательности, так как в воде может возникнуть положительная проводимость между скафандром и свариваемыми деталями. В такой ситуации, если какая-либо часть скафандра, например, вторая рука сварщика окажется ближе к электроду, чем свариваемая деталь, то может возникнуть разряд.

Классификация

Существует два технологических способа, применяющихся в зависимости от требований к проведению работ.

Сухой способ

При данном методе вокруг свариваемого шва создается сухая зона с помощью дополнительного оборудования. Кислородный отсек, изолирующая камера или кессон позволяют откачать воду, создать повышенное давление и произвести сварку обычным сварочным оборудованием. Таким образом, работа сварщика, находящегося в кессоне, не отличается от сварочных работ на суше.

Сухая среда предотвращает резкое охлаждение металла, сохраняя высокую ударную вязкость, а отсутствие мутной воды и обильного образования газовых пузырей не затрудняет обзор шва во время работы. Этот вид сварки довольно затратный и применяется при необходимости провести работу повышенной надежности.

Так как высокое давление в камере приводит к уменьшению катодного и анодного пятен дуги, происходит изменение химического состава шва, что должно учитываться при расчете прочности конструкции.

Мокрый

Сварка деталей при таком способе осуществляется электродом прямо в воде. За счет высокой температуры электрической дуги происходит испарение воды, создавая своеобразную газовую сферу. Таким образом, не нужно производить сложный монтаж оборудования вокруг шва.

Однако, у данного способа есть существенный недостаток – визуальный контроль шва затруднен, так как вокруг места сварки образуется большое количество газовых пузырьков, а вода мутнеет из-за различных взвесей в продуктах сгорания.

Мокрая сварка бывает двух типов:

Ручная – производится электродами, что позволяет сварщику самостоятельно передвигаться и выбирать удобное место для работы. Главное преимущество такого способа – возможность контроля скорости сваривания и обеспечение удобного доступа к шву. Этот способ считается самым дешевым и быстрым. Однако применяется он для быстрой сварки отдельных стыков труб, и конструкций.
Полуавтоматическая – производится сварочной проволокой, направление которой регулируется сварщиком вручную. Преимуществами данного типа сварки являются длительность и непрерывность процесса, а также меньшее количество выделяемых взвесей.

Преимущественно в мокрой сварке применяется постоянный ток силой 180-220А. Высокое напряжение 30-35 Вольт призвано компенсировать тепловые потери при плавлении металла, которые вызваны холодной водой. Дополнительно охлаждение металла предотвращает его возможное прожигание.

Глубина мокрой сварки ограничена только физической подготовкой сварщика, качеством скафандра и оборудования.

Такой способ соединения металлов имеет ряд важных особенностей:

Сварные швы имеют более глубокое проплавление, чем на суше, так как давление от воды снаружи воздушного пузыря передается металлу.
Внешняя поверхность шва получается грубой формы вследствие быстрого охлаждения металла.
Для подводных соединений требуется рассчитывать большой запас прочности, поскольку сварной шов может получиться неоднородным и подверженным излому.
Вода и испарения газов затрудняют наблюдение и могут привести к отклонению шва от центра стыка, поэтому сварщик вынужден направлять электрод второй рукой.
Из-за быстрой кристаллизации структуры сплавляемого металла шов получается слабым на излом и с низкой ударной вязкостью.
В случае наличия коррозии на свариваемом металле затруднено получение дуги.
Вертикальный шов выполняется сверху вниз, чтобы газовый пузырь производился непрерывно.

Электроды для мокрой сварки покрываются специальной водостойкой смесью, содержащей парафин, нитролаки и другие вещества. Причем вес пленки составляет 1,5 веса самого электрода, а диаметр электрода равняется 4-6 мм.

Вода под действием высокой температуры дуги закипает и распадается на водород и кислород, которые устремляются к поверхности, а кислород частично образует окислы железа (шлаки) на поверхности металла.

Высокое напряжение сварочной дуги позволяет компенсировать постоянное охлаждение металла окружающей водой.

Отработанные газы и взвеси поднимаются к поверхности воды, создавая мутное облако, поэтому сварщику приходится работать фактически на ощупь. Здесь проявляется удобство электродов, потому что сварщик может выбрать позицию, с которой ему удобнее наблюдать шов.

С другой стороны, применение проволоки для полуавтомата позволяет варить длинный равномерный шов. Так как на проволоке нет покрытия и она тоньше электрода в 2-3 раза, то в воду выделяется меньше взвеси. Таким образом, удобнее контролировать качество шва.

Плохая видимость в зоне формирования шва влияет на выбор соединения деталей. Шов выполняется либо в форме тавра под углом, близким к прямому, либо детали устанавливаются внахлест. Такой способ позволяет сварщику соединять детали на ощупь, ориентируясь по их кромкам.

Резка металла

Помимо сварки металла под водой, может возникать технологическая необходимость в проведении резки стали. Она может производиться как стандартным подводным электродом, так и методом кислородно-электродной резки.

В держатель устанавливается неплавящийся электрод, напоминающий трубку, через который подается кислород под давлением. Металл разогревается электрической дугой, при этом закипающая вода создает пузырь, предотвращающий попадание воды в разрез. В это время струя кислорода выдувает расплав из разрезаемого шва.

В процессе резки также образуется большое количество испарений и пузырьков, затрудняющих обзор. Поэтому сварщику бывает необходимо предварительно отметить направление шва устанавливаемыми магнитными маячками, либо нанесением насечек на поверхность.

Читайте также: