2。2。2压力舱 15

2。2。3空气压缩机 15

2。2。4 控制柜 16

2。2。5水下焊接小车 17

2。3传感器 18

2。3。1霍尔电流、电压传感器 19

2。3。2NI数据采集卡 21

第三章 水下熔化极电弧热切割工艺参数对切割质量影响 23

3。1水下熔化极电弧热切割试验方法及条件 23

3。1。1水下熔化极电弧热切割实验条件 23

3。1。2水下熔化极电弧热切割实验方案 24

3。1。3切口质量评价方法 24

3。2实验切口成形分析 25

3。2。1水深对切口成型的影响 25

3。2。2水深对切割电弧稳定性的影响 28

3。2。3切割电压对切口成形的影响 31

结论 37

致谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1。1本课题研究背景及意义

目前，海洋工程加速发展，人们对海洋资源的利用逐渐增多，因此，常用于海洋能源开发、海洋矿物开采、海上救援打捞等海洋工程及大中型水下设施的施工过程中的水下焊接与切割技术的地位越来越难以撼动。此外，海上各种作业平台的建设、跨海隧道的修建、大型船舶的维护[1]等大量工作，也极大的增加了水下焊接和切割技术的需求。事实上，要想更好地利用广阔海洋中蕴含的巨大资源、加速发展海洋相关工程建设，那么加速发展水下切割技术就是一件迫在眉睫的事情。也正是因为如此投身水下焊接和切割实验研究当中的人与日俱增。

目前，国外的乌克兰巴顿焊接研究所以及国内的上海交通大学、江苏科技大学初步研究了浅水环境下切割机理及其工艺，但是到目前为止对深水环境下的切割工艺研究还不多，本文便从水下熔化极电弧热切割工艺的原理入手，在浅水的研究基础之上对大水深环境下的水下熔化极电弧热切割工艺进行简单探索，并完成了一系列水下切割工艺的实验。为了探究具体是什么工艺参数影响了水下切割电弧的稳定性，通过在实验装置中放置多种传感器来对无法用肉眼观测的水下切割过程进行数据采集。通过调整切割实验的条件，研究传感器所监测到的数据与切割试样结果之间的联系，探究各种工艺参数对水下切割的具体影响。文献综述

1。2水下切割技术发展现状

1。2。1水下切割技术分类

现有的水下切割方法大体上可以分为水下热切割法和水下冷切割法两种，这种分类方法是以水下切割的原理为依据的。

水下热切割方法是利用热能对金属部件进行加热，熔化金属热影响区，再去除熔化金属从而形成切口的一类切割方法，其中包括水下氧-火焰切割法、水下电弧切割法、水下电弧-氧切割法等等。

在国际上，水下切割技术经过多年的研究发展，已经取得了很大的进步，切割方法也种类繁多，图1-1[2]是现有切割方法的分类。

 水下切割方法的分类

1。2。2常用水下切割的发展

（1）水下电弧-氧切割