7.6.2 湿法水下焊接
1）湿法水下焊接原理
典型湿法水下焊接是涂料焊条手工电弧焊，其基本工作原理：当焊条与被焊工件接触时，接触点的电阻热，使接触点处于瞬间汽化，形成一个气相区。当焊条离开工件一定距离，电弧仅在气体介质中引燃。由于水的大量汽化及焊条涂料熔化放出大量气体，在电弧周围形成一个较为稳定的“气袋”，“气袋”使焊接熔池与水隔开，形成完整的焊缝（见图7-26）。
湿法水下焊接，焊接区域周围介质是水，而水与空气有着不同的理化特性，给水下焊接带来了一系列不利因素：
（1）可见性差：水对光的反射、吸收和散射作用比空气严重得多。因此，光在水中传播衰减得很厉害。焊接时，电弧周围产生大量气泡和浊雾，使潜水员难以看清电弧和熔池的情况。有时能见度为零，潜水员完全靠感觉，所以湿法涂料焊条手工电弧焊又称为“盲焊”。严重影响了潜水员操作技术的发挥，成为造成水下焊接缺陷、焊接质量不高的重要原因。
图7-26 湿法水下焊接原理示意图
1.工件 2.熔池 3.套管 4.电弧 5.焊条涂料 6.焊条芯 7.气泡 8.浊雾 9.气袋 10.飞溅物 11.焊渣 12.焊缝
（2）含氢量高：不论在钢铁中还是焊缝中，其含氢量都超过容许范围，就很容易引起裂缝，造成结构性破坏，是导致采用水下涂料焊条手工电弧焊接接头塑性韧性都很差的主要原因。
（3）冷却速度快：这种水下焊接法，尽管电弧周围有一个“气袋”，然而其尺寸极小，熔池刚刚凝固，还处于红热状态便进入水中，水的热传导系数比空气大得多。所以焊缝的冷却作用非常快，很容易造成“淬硬”。焊缝与热影响区出现高硬组织，内应力集中，严重影响接头质量。因此，不能用来焊接重要的水下设施、设备结构，这也是湿法涂料焊条手工电弧焊历史悠久、发展缓慢的根本原因。
湿法涂料焊条手工电弧焊自20世纪50年代引入我国后，在海难救助、沉船打捞、水下工程等方面发挥了一定作用。如果潜水员操作技术熟练、水下环境较好，还是可以在水下焊出满足水下一般结构要求的焊缝。
2）湿法涂料焊接手工电弧设备器材及电路的连接法
湿法涂料焊条手工电弧焊设备器材，主要由焊接电源、焊接电缆、电源电缆和接地电缆、焊钳、闸刀开关、水下焊条及钢丝刷、榔头等组成。
为了保证潜水员安全和焊缝质量，焊接电源通常采用直流电焊机。焊接电缆、闸刀开关及其选用规格与水下氧-弧切割相同。
水下电焊钳与陆用电焊钳结构原理基本相同，只是对绝缘性要求更加严格。国产水下电焊钳及其结构如图7-27所示。
图7-27 水下电焊钳
在水下施焊时，水下焊条应有良好的工艺性能，即水下引弧容易，电弧稳定、熔化均匀、焊缝形成美观。熔渣要具有合适的黏度，脱渣性能好，适合全方位焊接。国产特-202涂料焊条，经多年使用证明，性能是好的。
湿法涂料焊条手工电弧焊的电路连接可分为直流正接法和直流反接法。通常都采用直流反接法，即电焊钳接电源正极，被焊工件接电源负极。
3）湿法涂料焊条手工电弧焊工艺
（1）轻压拖曳法是使涂料焊条与工件之间保持不间断接触，焊条拖曳着经过工件焊接部位，潜水员稍加些压力。这样，焊接处就被一连串的焊珠连成一条需要的焊接头。这种操纵方法适用于大多数的水下工件焊接。
（2）运条法，这种方法又称为手控法。使用这种操作方法时，焊接潜水员通过操纵焊条来控制较为恒定的电弧。可以控制焊条做横向的往复移动，使焊珠在工件上堆积到需要厚度与宽度的接头。但应用这种方法，要求潜水员应具有相当高的技术和经验。(https://www.daowen.com)
4）水下焊接作业应考虑的因素及安全注意事项：
（1）要了解作业水域水文、气象，特别要注意水流和水的透明度。
（2）设备器材的完整性并与水下焊接具体要求匹配。
（3）确定焊接电流，焊接电流的大小取决于焊条直径，直径越粗，电流越大，如表7-8所示。
表7-8 切割电流与焊条直径的关系
（4）检查所有接头和焊钳是否绝缘。
（5）检查焊条规格、质量是否符合要求。
（6）在焊接处应准备好稳妥的脚手架或平台。
（7）适当清理干净焊接工件表面，如油漆、腐蚀物和海生物等。
（8）将地线弓形夹头牢固夹在被焊工件上，这一点在焊接管道时特别重要，因为每根管道可能有不同磁极，必须使其有一个以上的接头处。
（9）作业前，焊机机壳必须接地。
（10）电路断电后，才能更换焊条，没有水下潜水员的指令，水面人员不得随意接通电路。
（11）施焊时，决不可把插入焊钳中的焊条对准潜水员自己。
（12）在焊接过程中，潜水员必须戴绝缘手套。
（13）正确选择接地位置，防止潜水员处于电路中间的电磁场内。
（14）在能见度较好的情况下，潜水员应戴护目眼镜，防止伤害潜水员的眼睛。
（15）在焊接区域内，不能有任何因受高温而发生危险的物质。
（16）在没有潜水长充分协调的情况下，焊接区域附近，不允许进行能产生不正常的噪声或振动等各种水下作业。
（17）潜水员在水下焊接作业时，禁止水面向施焊区域倒碎石、水泥和垃圾。
