7.5.2 水下氧-弧切割设备及材料
进行水下氧-弧切割,必须具有整套设备和器材。这些设备和器材,包括切割电源、切割电缆、切割炬、闸刀开关、氧气瓶、氧气调压表总成、氧气管、钢管切割电极(亦称切割条、割条)等。
(1)氧-弧切割电源。为了保证潜水员安全,水下氧-弧切割电源通常采用大功率直流焊接发电机。
(2)切割电缆。水下切割电缆与陆上电焊电缆无多大区别,其截面积主要取决于通过的电流大小,而电流大小与被割件厚度、水深有关。通常使用电流为400~500 A、截面积为75 mm2的电缆即可(见表7-3)。
表7-3 电缆截面积与电流大小关系表

(3)切割炬。切割炬是水下切割的重要组成部分。我国自行设计制造的SG-Ⅲ型水下氧-弧切割炬,水下重量为0.75 kg;切割炬头部构件与被割金属接触时,能自动断弧,以防止烧坏切割炬头部;切割炬装有回火防止装置,可防止炽热的熔渣阻塞气路,烧毁氧气阀。切割炬带电部分,包敷绝缘材料,其绝缘性较好;当通过切割炬氧气阀的氧气压差为0.6 MPa时,其供气流量大于1 000 L/min(见图7-18)。

图7-18 水下切割炬
1.导电铜排 2.电缆接头 3.氧气管接头 4.氧气阀 5.松紧螺栓 6.钢管电极插孔
(4)控制开关与自动开关箱。
为了防止触电,确保潜水员安全,应在电焊机接到切割炬的电缆上装有闸刀开关。当潜水员更换切割电极或工作暂停时,用闸刀开关及时切断电源。控制开关一般采用闸刀开关(见图7-19)。闸刀的开关由水下作业的潜水员指挥,水面应有专人负责。

图7-19 闸刀开关(https://www.daowen.com)
为了保证及时开关,在连接电路上,有时也装有自动开关箱,以代替人工操作的闸刀开关。
(5)氧气瓶、氧气管和氧气调压表总成。
氧气瓶、氧气管和氧气调压表总成等均有定型产品。但在选用时,一定要与整个系统匹配。一般情况下,氧气管应注意其耐压强度。其工作压力应不低于2 MPa。
(6)钢管切割电极。
钢管切割电极在氧-弧切割时作为一极,产生电弧并可输送氧气。
钢管切割电极外部涂料有两种方式,一种是在无缝钢管外涂压药条皮;另一种是在无缝钢管外涂塑料纤维皮或包上一层塑料外套,以达到绝缘的目的。不论采用哪种方式,外部均涂有防水漆,防止药皮吸水受潮。使用受潮的割条,会产生药皮裂纹或破碎,影响水下切割效率。
涂料中有易电离的成分,起稳定电弧的作用。涂料在燃烧时,产生大量气体,使钢管切割电极与水隔离,涂料燃烧速度比钢管熔化的速度慢,在端部形成套筒,所以切割时,钢管切割电极能在与工件接触的情况下进行。
国产COESS—1041钢管切割电极是一种典型的水下氧-弧切割电极。长为400 mm,钢管内径为2.5 mm,外径为8 mm。每kg约有6根(见图7-20)。

图7-20 COESS—1041钢管切割电极
(7)氧气。
在氧-弧切割中,氧气的作用是很大的。它不仅是助燃剂,还是吹除割缝中熔融金属、氧化渣的动力。作为助燃剂,氧气的纯度应该是越纯越好。