毕业论文移动版

水下切割方法分为两大类：水下热切割方法和水下冷切割方法。所谓的水下热切割方法就是利用热源对金属进行加热，使金属熔化，并采取某种方法将熔化金属或熔渣去除而形成切口的切割方法。热切割方法又可分为氧化切割法、熔化切割法及熔化-氧化切割法。冷切割法是利用某种器具或某种高能量，使处于固态的金属直接被破坏分子间的结合而形成切口的切割方法，如水下机械切割和水下高压水切割等。87091

(1) 水下-氧火焰切割

水下氧火焰切割的机理是采用气体火焰把钢板预热到燃点温度，然后用高速氧气射流喷向已经预热的金属，使得钢板发生氧化反应同时放出热量，氧气射流把氧化物及熔融金属吹掉形成切口。氧火焰切割所使用的气体主要包括乙炔、碳氢化合物、氢和液体燃料圈。图1。1为氧火焰切割原理示意图[2]。

 氧火焰切割原理示意图

（2）水下电弧切割

最早由美国学者汉弗莱戴维在1802年提出，但是水下电弧-氧切割被人们在实际工作中正式使用却要追溯到1915年[3]。其基本原理与水下氧火焰切割一样，只是用电弧代替火焰，氧气通过空心电极喷出，而电弧则在空心电极的端部产生，其原理示意图如图1。2所示。

 水下电弧氧切割原理示意图

水下电弧氧切割适用于能导电的金属材料，但主要是用来切割易氧化的低碳钢和低合金高强钢。其使用水深已超过150 m，可能切割的厚度也在继续增加。但水下电弧氧切割由于割缝质量低，多用于水下破坏性切割，单纯以切断材料为目的。

（3） 熔化极水喷射水下切割

这种方法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。熔化极水喷射切割示意图如图1。3所示[4]。论文网

 熔化极水射流切割示意图

（4）水下等离子弧切割

水下等离子弧切割是利用高能量密度和高速的等离子气流将熔化金属从割口处吹除，形成连续割口的切割方法[5-6]。

（5）水下爆炸切割

水下爆炸切割的原理是：将炸药包放置于需要被切割钢结构的旁边，然后引燃炸药，炸药瞬时将倒V形药包装在金属外壳破坏，同时伴随的高温高速的金属粒子流集中冲向被切割工件上，把工件炸开从而形成割缝[7]。 

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。

（6）高压水射流切割

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切断。该切割方法属于冷切割，切割过程中无热影响，不会造成工件切口附近材料金相组织变化，也不会产生热变形。另外，切口质量良好，并能切割三维曲形工件。但是缺点是设备成本高，切割速度低，切割精度较差。

（7）激光切割

激光焊接与切割是近些年国内焊接领域研究的重点，并且激光焊接与切割技术目前已经广泛应用于工业中。激光用于水下切割理论上也是可行的[8]。哈尔滨焊接研究所的徐良等人根据空气动力学原理开发了一种新型的大功率激光水下切割用喷嘴[9]，在深水条件下采用局部排水法对30mm厚碳钢板进行了切割试验，取得了良好效果。也有印度学者对水下厚板激光切割研究的报道[10]。

（8）水下药芯割丝电弧切割方法

水下药芯割丝电弧切割技术是利用药芯焊丝与工件之间产生电弧，并通过电弧熔化工件，药芯产生的气体吹落熔化的金属从而产生割缝，另一方面也可以保护切口部，其显着特征有：适用于40毫米厚度钢板，水深达60米的淡水或海洋环境。 (责任编辑：qin)