1。3。2 水下电弧-氧切割技术

电弧在水下具备稳定燃烧的特性被美国科学家Humphrey Davy在1802年发现，这在本质上已经证明了运用电弧热进行水下切割作业的能力。这一工艺基本的原理是利用空心的钢制割丝释放产热电弧，并在割丝的另一端通入氧气用以屏蔽水对电弧的阻碍作用，以达到维持电弧稳定性的功效，提高了这一切割工艺的连续作业时间。

水下电弧-氧切割最主要的应用范围是用来切割容易被氧化的低合金钢和低碳钢，因此需要被切割的材料具有良好的导电性。目前可以进行作业的水深最大可达到150m左右。但是其也有自身的工艺缺陷如：得到的割口质量明显较低，割口挂渣较多，直线性较差。在实际应用中经常用于拆除水下废弃构造[9]。

1。3。3 水下等离子弧切割

利用高温、高速的等离子射流熔化被切割金属并通过射流的压力作用去除产生的熔渣和熔化金属，这种切割方法称之为水下等离子弧切割。等离子弧切割采用直流正接，即被切割工件接电源的正极。由于直接在工件上进行等离子弧引弧十分困难，所以通常需要采用高频引弧或高压引弧两种方式来进行，一般国产等离子切割机采用的基本上都是高频引弧[10]。其示意图如图1-2所示。

图1-2 水下等离子弧切割示意图

1。3。4 熔化极水射流切割

日本于20世纪70年代发明了一种利用高压水射流清除熔化金属及熔渣的工艺方法：熔化极水射流切割。由于利用了水这一与作业环境相同的介质，所以切割时不仅产生的工作噪音较小，并且也一并解决了因深水施工时水压带来的不利影响[11]。之所以将这一方法归类于热切割范畴，是因为切割时其仍然运用电弧热进行切割，之后喷射高压水射流，所产生的压力将熔化金属吹落，形成割口。

1。3。5 热割矛水下切割

热割矛的基本结构是一钢制空心割丝，在割丝内填满大量直径纤细的钢丝。其切割流程基本如下：首先在对割丝一端进行预热；当钢管及管内钢丝温度达到燃点后，向钢管内通入氧气；钢管、钢丝与氧气发生反应，剧烈燃烧并释放出大量的热量；高温割丝加热穿透工件，切出割口[12]。

1。3。6 V型聚能容器爆炸切割

用炸药进行水下结构的破坏性拆除已有很长的历史，但因其容易损坏相近结构的缺陷，导致最终的切割效果不尽人意。近年来，这种爆炸切割技术有了很大的发展。其原理是将制成的炸药放在一个金属制的聚能容器中，该容器有一聚能凹槽，当起爆后，金属制的聚能器皿破裂，大量的金属割片以极快的速度撞击工件，形成割口。炸药包是装在软质的金属（如铜、铝及铅等）外壳内的，较软的材料性能有利于爆炸后金属分解为更加致密的金属粒子流，提高切割的成功率和切割质量。炸药包的横截面一般是一个倒V字形[13]。

与一般炸药爆炸切割相比，成形药包爆炸切割具有以下优点：

①能够得到形状确定、直线性良好的割口；

②可以控制爆炸切割的方向，避免了对周围工件的损害；

③能够切割出不同几何形状、大小的构件。

1。3。7 高压水射流切割

凭借一束高速高压的水射流从小孔径喷嘴中射出将工件割断，其原理利用了水射流巨大的动能以及强大的压强，这种切割工艺类属于水下冷切割。由于切割过程中不产生热能，因此不会对工件产生热变形，亦不会造成工件割口附近材料显微组织变化和热缺陷。此外，割口光滑平整无毛刺且加工精度高，加工过程中不会产生污染环境的废物[14,15]。