水下切割的分类及特点

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1、1．水下切割的分类依据各种水下切割法的基本原理和切割状态不同，大体上可将现有的水下切割法分为两大类，即水下热切割法和水下冷切割法。水下热切割法是利用热源对金属进行加热，或在纯氧气中燃烧，使金属熔化，并采取某种措施将熔化金属或熔渣去除而形成切口的切割方法，如水下氧-火焰切割、水下电弧切割、水下电弧-氧切割等。热切割法又可分为氧化切割法、熔化切割法及熔化-氧化切割法。氧化切割法是先利用火焰将待割金属预热到燃点，然后供氧气使金属燃烧，并吹掉熔渣而形成切口的切割方法，如水下氧-火焰切割。熔化切割法是利用热源将待割金属熔化，靠熔化金属自重或采取某种措施将熔化金属

2、及熔渣除掉而形成切口的切割方法，如水下等离子切割、熔化极气体保护切割及熔化极水喷射切割等。熔化-氧化切割法是利用热源对待割金属预热使其熔化，然后供氧使金属燃烧，并将燃烧产生的熔渣及剩余的熔化金属吹掉而形成切口的切割方法，如水下电弧-氧切割、热割矛切割及热割缆切割。水下冷切割法是利用某种器具或某种高能量，在金属处于固态情况下直接破坏分子间的结合而形成切口的切割方法，如水下机械切割法、水下高压水切割法等。各种水下切割法的具体分类见表1。表1水下切割法的分类第一层次第二层次第三层次第四层次水下热切割氧-火焰切割气体燃烧乙炔火焰切割天然气火焰切割合成燃气火焰切

3、割液体燃烧汽油火焰切割熔化切割电弧切割等离子弧切割－电弧锯切割电弧-水射流切割喷水式碳弧切割熔化极水喷射切割铝热剂切割－电子束切割氧化物切割熔化-氧化切割热割矛切割－热割缆切割电弧-氧切割钢管割条切割陶瓷管割条切割碳棒割条切割水下冷切割机械切割气动机械切割－电动机械切割液压机械切割爆炸切割炸药爆炸切割－成形药包爆炸切割高压水射流切割－（1）水下电弧-氧切割水下电弧-氧切割是一种利用空心电极（即割条）与工件之间产生的电弧使工件熔化，氧气从电极孔中吹出，使热态工件金属氧化燃烧，并吹掉熔化的金属及熔渣，从而形成切口的切割方法，其原理示意如图1所示。（2）水下

4、等离子弧切割水下等离子弧切割是利用高温高速等离子气流来熔化待切割金属，并借助高速气流或水流把熔化金属除掉而形成切口的切割方法。由于等离子弧难以在电极和工件之间形成，必须利用高频或直接接触方式首先在钨极和喷嘴之间引燃引导电弧（即小弧），然后再转移过渡到钨极和工件之间。目前用于水下金属材料切割的等离子弧切割枪都是转移弧形式的。（3）熔化极水喷射水下切割熔化极水喷射水下切割是利用电弧产生的热量将金属熔化，并用高压水射流将被熔化的金属及熔渣吹掉，从而形成清洁的切口表面。（4）水下氧-火焰切割水下氧-火焰切割是先利用气体火焰将被切割工件表面预热到燃烧点，然后喷射

5、氧气使金属燃烧，并吹掉熔化金属及熔渣，从而形成切口。具体过程如下。①点燃预热火焰先将预热火焰在空气中点燃，然后由潜水员将燃着火焰的割炬带到工位来进行切割。但由于水对火焰冷却作用很大，火焰容易熄灭，尤其是深水作业时，火焰的点燃成功率很低，可采用点火器在工位上来点燃。②预热起割处用预热火焰将起割处预热到燃点。由于水的冷却作用，预热时要比陆上困难得多。③供氧切割当起割处温度达到燃点后，供给高压氧气使金属燃烧，并次掉生成的熔渣。金属燃烧产生的热量及预热火焰继续预热下层金属，使其继续燃烧，最终将工件割穿。随着割炬的移动，工件被割开。（5）热割矛切割热割矛是一根装

6、满钢丝的钢管，当从外部对钢管出气端预热并使其达到燃点时，将氧气从钢管内的钢丝间吹出，钢管及钢丝开始燃烧放出大量的热量，从而使工件熔化而达到切割的目的。热割矛放出的热量及通过热割矛吹出的氧气使被切工件熔化、燃烧而形成切口，是一熔化-氧化过程。但与水下电弧-氧切割不同的是：热割矛是以本身氧化产生的热量起主导作用，而水下电弧-氧切割是以氧化金属为主。（6）热割缆切割热割缆是用细钢丝制成的空心缆，外面用密封套套着。其切割原理与热割矛切割基本一样：先将热割缆出气端预热到燃点，然后供氧气使热割缆燃烧，放出的热量使工件熔化，从而达到切割目的。（7）水下成形药包爆炸切

7、割该地用的成形药包是装在软质金属（如铜、铝及铅等）外壳内的、成分经特别配制的一种炸药（如RDX等）。药包的断面通常呈倒V形（如图2所示）。水下成形药包爆炸切割的原理是：把药包置于被切割工件的待切割部位，当炸药起爆、爆炸波将金属外壳破坏时，所形成的高温高速金属粒子流（伴有高能冲击波）定向集中地喷射到工件很小的面积上，把工件击穿而形成切口。与一般炸药爆炸相比，成形药包爆炸切割具有以下优点：①能切割出相对精确的切口；②由于定向爆炸，故破坏邻近构件的危险性较小。该水下切割可对板材进行直线切割、穿孔以及标准几何形状的断面（如切割管子、钢缆等）。（8）高压水射流切

8、割高压水射流切割是利用从喷嘴中喷出的高速高压水射流将工件破断，以达到切割目的。该切割法属于冷切