¿Alguna vez se ha preguntado cómo se cortan con precisión las estructuras submarinas? Sumérjase en el fascinante mundo del corte submarino con arco de oxígeno. En este artículo, conocerá el equipo y las técnicas esenciales que hacen posible esta difícil tarea, garantizando tanto la eficacia como la seguridad de los buceadores. Prepárese para descubrir los secretos de esta increíble obra de ingeniería.
El equipo principal utilizado en el corte submarino por arco-oxígeno incluye la fuente de alimentación de corte, el soplete de corte, el cable de corte, el disyuntor y el sistema de suministro de oxígeno.
1) Fuente de alimentación de corte
La fuente de alimentación utilizada en el corte por arco-oxígeno subacuático es similar a la utilizada en la soldadura por arco con electrodo subacuático, que es una fuente de alimentación de soldadura por arco de corriente continua.
Sin embargo, tiene una potencia nominal más alta, y la corriente nominal de salida no debe ser inferior a 500 A.
Los generadores de corte subacuático más comunes incluyen modelos como AX1-500 y AX8-500.
Además, el tipo ZDS-500 submarino potencia de soldadura y la fuente de alimentación del rectificador de soldadura por arco tipo ZXG-500 también se pueden utilizar para el corte bajo el agua.
En particular, el tipo ZDS-500 submarino fuente de alimentación de soldadura, una fuente de alimentación de soldadura por arco específica para barcos, tiene resistencia al agua, la humedad y las vibraciones, alta capacidad de sobrecarga, fácil iniciación del arco, arco estable y puede mejorar la eficiencia de corte.
2) Soplete de corte
El soplete de corte submarino de arco-oxígeno debe cumplir los siguientes requisitos técnicos:
① La distancia desde el soporte de la barra de corte hasta el centro del mango debe ser de 150～200mm, y el peso en agua no debe superar los 1000g;
② El cabezal de la antorcha debe tener un dispositivo automático de interrupción del arco para evitar que se seque el cabezal de la antorcha;
③ El soplete debe disponer de dispositivos como un contrafuego para evitar que la escoria caliente obstruya el paso del gas e impida que se queme la válvula de oxígeno;
④ Los dispositivos de conexión entre el soplete y el cable y tubo de oxígeno deben ser cómodos y fiables, garantizando la solidez y estanqueidad de la conexión. La barra de corte sujeción dispositivo de la antorcha debe ser simple y tener una cierta fuerza de sujeción;
⑤ El conector del cable es sólido, la parte cargada debe estar aislada, y su resistencia de aislamiento no es inferior a 35MΩ, y soporta 1000V (frecuencia industrial AC);
⑥ La válvula de oxígeno debe abrirse y cerrarse con flexibilidad, la conexión es sólida, no presenta fugas bajo una presión de aire de 0,6MPa, y el caudal de gas no es inferior a 1000L/min;
⑦ La superficie exterior de los componentes de la antorcha debe estar cromada o plateada para resistir la corrosión, y el revestimiento no debe presentar defectos como descascarillado.
La imagen inferior muestra el soplete de corte por arco-oxígeno subacuático tipo SG-III fabricado en nuestro país. La experiencia ha demostrado que este tipo de soplete es bastante adecuado.
Si se mantiene correctamente, tiene una larga vida útil. Sin embargo, después de que el orificio de la barra de corte en el cabezal de la antorcha haya estado en uso durante algún tiempo, su rendimiento de contacto con la barra de corte se deteriorará, lo que a menudo conduce a la generación de arcos en este lugar, causando daños en la antorcha.
Además, tras un uso prolongado, el aislamiento de la antorcha disminuirá, lo que puede provocar fugas durante el proceso de corte, poniendo en peligro la seguridad del buceador.
Por lo tanto, es necesario inspeccionar periódicamente la antorcha y reparar o sustituir a tiempo las piezas dañadas.
3) Corte de cables e interruptores
Los cables utilizados en el corte por arco-oxígeno submarino deben ser cables marinos con núcleos de cobre multifilares y una cubierta de goma resistente a la corrosión del agua de mar. La sección transversal del cable suele ser de 70-100 mm.2y su longitud depende de la profundidad del agua.
Si la velocidad del flujo de agua es alta, es necesario alargar el cable. Si no se dispone de cables marinos, se pueden sustituir por cables de soldadura para uso terrestre, pero es necesario comprobarlos periódicamente. Si se detecta algún envejecimiento o agrietamiento de la cubierta de goma, el cable debe sustituirse inmediatamente para evitar fugas.
El cable que conecta la fuente de alimentación y el soplete de corte se denomina coloquialmente "línea del soplete", mientras que el que conecta la fuente de alimentación a la pieza cortada se denomina "línea de tierra".
Para la seguridad de las operaciones subacuáticas, se conecta un interruptor de corte a la línea de la linterna para suministrar o cortar la alimentación rápidamente en función de las necesidades del submarinista. El interruptor de corte puede ser un interruptor de una sola hoja o un disyuntor automático, y sus elementos conductores deben tener suficiente área de sección transversal conductora.
Un disyuntor automático puede aumentar rápidamente la tensión hasta el nivel necesario para la formación de arcos durante el encendido, y cortar rápidamente el suministro eléctrico durante la rotura del arco o la sustitución del electrodo.
Este dispositivo mide 420 mm × 340 mm × 270 mm, pesa unos 30 kg y es apto para circuitos positivos directos.
4) Sistema de suministro de oxígeno
El sistema de suministro de oxígeno para corte con arco-oxígeno subacuático consta de una botella de oxígeno, un reductor de presión y una tubería de oxígeno.
① Cilindro de oxígeno:
El volumen de la botella de oxígeno suele ser de 40 litros, con un peso de 60 kg, un diámetro exterior de 219 mm y una altura de 1.450 mm.
Está pintada de azul cielo y marcada con la palabra "oxígeno" en pintura negra. Una botella de oxígeno es un recipiente de alta presión, con una presión nominal de 15,15 MPa.
Cuando utilice una botella de oxígeno, preste atención a lo siguiente:
a. Debe colocarse firmemente durante su uso y no debe mezclarse con otros cilindros, especialmente no con cilindros de gas inflamable o contenedores de combustible líquido.
b. La botella de oxígeno debe mantenerse a una distancia de al menos 5 m de fuentes de fuego y al menos 1 m de fuentes generales de calor. Debe protegerse de la exposición a la luz solar intensa y a las llamas abiertas.
c. El paso de oxígeno no debe estar contaminado con grasa, especialmente en la válvula de la botella de oxígeno.
d. No vacíe completamente el oxígeno de la botella. Debe mantenerse al menos 1-2 manómetros de presión para eliminar el polvo y evitar que entren otros gases al rellenar.
e. Debe instalarse un anillo de goma resistente a las vibraciones en el cilindro, y éste debe manipularse con cuidado para evitar golpes y deslizamientos.
f. Se deben realizar pruebas hidrostáticas periódicas en el cilindro de oxígeno. Los cilindros no calificados deben ser reparados o retirados del servicio con prontitud.
② Reductor de presión:
Un reductor de presión se utiliza para reducir el oxígeno a alta presión de una botella de oxígeno hasta la presión necesaria para el funcionamiento, garantizando la estabilidad de la presión de oxígeno durante el trabajo.
Se montan dos manómetros en el reductor para indicar la presión en el interior de la botella y la presión del gas de trabajo, respectivamente.
Existen muchos tipos de reductores, divididos según su principio de funcionamiento en los de acción directa y los de reacción; según las etapas de reducción de presión, en los de una etapa y los de varias etapas.
En la práctica, para el corte por arco-oxígeno submarino se suelen utilizar reductores de tipo reacción de una etapa. Al utilizar un reductor de presión, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos:
a. Antes de instalar el reductor de presión, la válvula del cilindro de oxígeno debe abrirse primero para soplar el polvo y otras impurezas de la boquilla de la válvula utilizando el oxígeno. Durante la operación, la boquilla de la válvula del cilindro de oxígeno no debe estar dirigida hacia el cuerpo.
b. Compruebe si todas las conexiones están apretadas y si hay roscas que patinen, y ajuste el tornillo a su posición suelta.
c. Después de instalar el reductor, abra de nuevo la válvula de la botella de oxígeno, compruebe si el manómetro funciona normalmente y si hay fugas. Una vez que todo sea normal, conecte la manguera de oxígeno.
d. Si el reductor está contaminado con grasa, debe limpiarse antes de utilizarlo.
e. Si el reductor se congela, no está permitido descongelarlo con fuego. Se puede descongelar con agua caliente o vapor.
f. Si se observa un fenómeno de autoflujo en el reductor, es decir, cuando se afloja el tornillo de ajuste, el manómetro de baja presión sigue subiendo automáticamente, puede deberse a suciedad en el carrete o en el asiento del carrete del reductor, o a superficies de contacto desiguales, lo que provoca que el gas de alta presión se filtre en la cámara de baja presión.
En este momento, se debe eliminar la suciedad y alisar el carrete con papel de lija fino. Si se encuentra una grieta en el asiento del carrete, debe ser reemplazado de manera oportuna.
La aparición de autoflujo también puede deberse a daños en el secundario primavera, lo que provoca una presión insuficiente, que debe sustituirse.
1) Fuente de alimentación de corte:
Para satisfacer los requisitos especiales de las corte por arco de plasmaLa fuente de alimentación para el corte por arco de plasma subacuático utiliza un interruptor y un rectificador de transistor tiristorizado, y está refrigerada por agua.
Tiene una característica de estatismo pronunciado, lo que garantiza los parámetros de corte y la estabilidad del arco cuando cambia la longitud del arco (tensión del arco); y la transición de un "arco pequeño" a un arco de corte puede alcanzar suavemente el valor de corriente dado sin generar sobrecorriente de acuerdo con la característica de interrupción natural.
Esta fuente de alimentación considera la reducción de la tensión en vacío a 110 V en el circuito de control y la obtención de la curva característica externa necesaria para la soldadura manual por arco, por lo que también es adecuada para la soldadura manual submarina.
La tabla 1 enumera los principales parámetros técnicos de una fuente de alimentación de corte por arco de plasma subacuático típica.
Tabla 1: Principales parámetros técnicos de una fuente de alimentación de corte por arco de plasma subacuático típica
| Corriente de corte/A | 300～600(Con una tasa de carga continua nominal de 60%, durante un ciclo de corte de 10 minutos). |
| Tensión en vacío/V | 180 |
| Tensión máxima de trabajo/V | 140(Cuando la corriente de corte está ajustada a 600A.) |
| "Arco pequeño" Corriente/A | 50 |
| Fuente de alimentación "Small Arc" Tensión en vacío/V | 180 |
2) Soplete de corte submarino
Las diferencias entre el corte por arco de plasma subacuático y los sopletes de corte en superficie son las siguientes:
① Se añade un escudo externo a la boquilla, a través del cual fluye agua o gas de refrigeración, formando una "cortina de agua" (o cortina de gas) para evitar que el agua entre en la zona del arco. Esto permite que el arco arda de forma estable y también evita que la electrólisis del agua de mar afecte al corte normal;
② Todas las piezas de conexión tienen una buena estanqueidad;
③ Poseen resistencia de aislamiento de alta tensión.
La Figura 4 y la Figura 5 ilustran respectivamente dos tipos de estructuras de antorcha de corte por arco de plasma subacuático. La antorcha modelo KB está diseñada para el corte en agua dulce, con unas dimensiones de 160mm×370mm×40mm y un peso de 2,5kg.
La antorcha modelo PM se utiliza para el corte con agua de mar, con unas dimensiones de 150mm×350mm×35mm y un peso de 2,5kg.
Para garantizar la estanqueidad de todas las piezas de conexión, se suele utilizar un adhesivo de silicona orgánica pastosa. Este material vulcaniza a temperatura ambiente, transformándose en una sustancia similar al caucho, que proporciona resistencia a la humedad, aislamiento térmico y buenas propiedades aislantes.
Mantiene un excelente rendimiento de sellado dentro de una amplia gama de temperaturas (de -55 a 300 grados Celsius).
Para evitar que entre aire en el canal de gas de trabajo y dañe el electrodo durante el inicio del arco, es necesario instalar una válvula de retención en la entrada de gas. La presión del gas de trabajo abre la válvula, expulsando el aire almacenado temporalmente.
En el caso de la linterna modelo PM, cuando la tensión de circuito abierto de la fuente de alimentación es de 180 V, se realizó una prueba de fugas en agua de mar. La tensión de fuga más alta fue de 10 V, lo que demuestra que su uso es seguro y fiable en agua de mar con una fracción de masa salina de 1,7% - 2,0%.
Las boquillas de estos dos sopletes pueden refrigerarse con agua dulce o aire comprimido. Pueden utilizarse para cortar carbono bajo el agua. acerode acero inoxidable y aleación de aluminio a una profundidad de 52 metros.
3) Corte submarino con chorro de agua de electrodo fundido
El corte submarino con chorro de agua de electrodos fundidos es principalmente semiautomático. En China existe un equipo de corte específico, el modelo GSS-800.
El equipo de corte consta de una máquina principal (que incluye la fuente de alimentación de corte, el dispositivo de control, el sistema de circuito de agua y la bomba de agua de alta presión), un alimentador de alambre, un soplete de corte, una caja de control remoto, un carrete de cable combinado y un carrete de cable de tierra.
La fuente de alimentación para corte subacuático con chorro de agua con electrodo fundido es fundamentalmente la misma que la fuente de alimentación para soldadura con electrodo fundido apantallado por gas en superficie, siendo un rectificador de soldadura por arco natural de característica plana, pero con mayor potencia.
La corriente nominal de salida suele ser de 500-1500A. En la tabla 2 se enumeran los principales parámetros técnicos del equipo de corte subacuático con chorro de agua con electrodo fundido modelo GSS-800.
Tabla 2: Principales parámetros técnicos del equipo de corte subacuático por chorro de agua con electrodo fundido modelo GSS-800
| Alimentación de entrada | Tensión/V | 380 V trifásico |
| Frecuencia/Hz | 50 | |
| Corriente nominal de entrada/A | 100 | |
| Capacidad nominal de entrada/kW | 65 | |
| Alimentación de corte | Especificaciones de potencia | Corriente continua, características planas naturales. |
| Corriente máxima de corte/A | 800 | |
| Tasa de continuidad de carga nominal/% | 60 | |
| Rango de regulación de tensión en vacío/V | 50～70 | |
| Antorcha y alimentador de alambre | Diámetro de corte del alambre/mm | 2.5 |
| Velocidad de alimentación del hilo/m.min-1 | 4～9 | |
| Longitud de la manguera de alimentación de alambre/m | 4 | |
| Capacidad de la bobina de alambre/kg | unos 15 | |
| Presión de suministro de gas/MPa | 0.8 | |
| Bomba de agua de alta presión | Potencia del motor/kW | 3 |
| Presión hidráulica operativa/MPa | 0.6～1.0 | |
| Dimensiones exteriores (Longitud × Anchura × Altura) /mm | Máquina principal | 2120×1120×1615 |
| Tambor de cable combinado | 1552×1620×1805 | |
| Tambor de cable de tierra | 1452×1370×1655 | |
| Caja de alimentación de alambre | 600×360×660 | |
| Peso /kg | Máquina principal | 1300 |
| Tambor de cable combinado | 1000 | |
| Tambor de cable de tierra | 8000 | |
| Caja de alimentación de alambre | 50 |
Este equipo de corte puede realizar el corte semiautomático de metales como acero al carbono, acero inoxidable, cobre y aluminio con un grosor de 10-28 mm a una profundidad de 60 m.
Es especialmente adecuado para corte de metales en proyectos como el salvamento submarino, la minería de fondos marinos y el tendido de oleoductos submarinos. Utiliza un hilo de corte de 2,5 mm de diámetro, y la anchura de corte es de 4-5 mm.
El corte por arco-oxígeno bajo el agua es adecuado para metales conductores, pero se utiliza principalmente para cortar aceros con bajo contenido en carbono fácilmente oxidables y aceros de baja aleación. acero de alta resistencia.
En general, hay tres tipos de tiras de corte utilizadas en el corte por arco-oxígeno bajo el agua: tiras de corte de tubos de acero, tiras de corte de tubos de cerámica y tiras de corte de varillas de carbono.
El oxígeno utilizado en el corte por arco-oxígeno subacuático es oxígeno industrial general, con una pureza dividida en dos grados: el primer grado no es inferior a 99,2%, y el segundo grado no es inferior a 98,5%. El método de suministro de oxígeno es embotellado: el oxígeno se comprime a 120-150 atmósferas, se llena en botellas de oxígeno para su uso y almacenamiento.
1) Tiras para cortar tubos de acero
La estructura y el método de fabricación de los flejes de corte de tubos de acero son similares a los de las varillas de soldadura submarina. Se fabrican utilizando tubos de acero sin soldadura como núcleo, y recubiertos con revestimientos minerales o envueltos en película de fibra de plástico.
El revestimiento desempeña principalmente funciones de impermeabilización, aislamiento y estabilización del arco.
El rendimiento impermeable de la banda de corte puede conseguirse de dos maneras: una es añadiendo un agente impermeable al revestimiento, que tiene rendimiento impermeable después del secado; la otra es aplicando una capa de agente impermeable a la banda de corte después del secado, para conseguir el propósito impermeable. La estructura de la banda de corte se muestra en la figura 6.
El diámetro exterior del núcleo de la banda de corte suele ser de 6-10 mm, el diámetro interior de 1,25-4,0 mm y la longitud de 350-400 mm.
La práctica ha demostrado que la eficacia del corte está muy relacionada con el diámetro interior de la banda de corte. El grosor del bloque aireado también importa.
En las mismas condiciones de corte, a medida que aumenta el diámetro interior de la cinta de corte, también aumentan la velocidad de corte y la eficacia, como se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3: Eficacia de corte al cortar chapas de acero de 10-12 mm de espesor
| Diámetro exterior de la barra de corte /mm | Diámetro interior de la barra de corte /mm | Presión de oxígeno /MPa | Corriente de trabajo /A | Longitud de corte por barra /cm | Tiempo de corte por Bar /s | Consumo de oxígeno por Bar /m3 |
| 6 | 1.25 | 0.65 | 240 | 24 | 55 | 0.18 |
| 7 | 2 | 0.65 | 260 | 28 | 61 | 0.30 |
| 8 | 3 | 0.7 | 340 | 32 | 61 | 0.35 |
El aumento del diámetro interior de la banda de corte mejora la velocidad de corte, posiblemente debido a la aceleración de la oxidación resultante del mayor suministro de oxígeno. Al mismo tiempo, aumenta la fuerza de soplado sobre el metal fundido y la escoria, lo que ayuda a eliminarlos rápidamente de la zona de corte.
Existen ejemplos extranjeros de uso de tiras de corte con un diámetro exterior de 10 mm y un diámetro interior de 4 mm, que funcionan bien en corte de acero grueso placas. Sin embargo, el suministro de oxígeno supone un reto en las operaciones en alta mar, y no es conveniente consumir demasiado oxígeno, por lo que no suelen utilizarse cintas de corte de mayor diámetro interior.
Añadir una cantidad adecuada de polvo metálico al revestimiento de la banda de corte puede mejorar su conductividad eléctricaEl arco se estabiliza y aumenta considerablemente el calor de la reacción de oxidación de la banda de corte, lo que incrementa la velocidad de corte.
Entre ellos, el mejor efecto procede del polvo de hierro, seguido del polvo de magnesio y aluminio. Cuando estos polvos metálicos se añaden por separado al revestimiento de tipo ilmenita, el polvo de hierro no debe superar los 35%, y el polvo de magnesio y aluminio no debe superar los 10%.
Si se añade demasiado polvo metálico, el rendimiento del revestimiento disminuirá, así como su resistencia y capacidad de impermeabilización. Si se añaden varios tipos de metal Si se añaden polvos simultáneamente, sus proporciones deben reducirse adecuadamente.
Además, en el caso de los revestimientos con polvo metálico añadido, su relación de peso debe aumentarse adecuadamente, pero no debe superar 30% para no perjudicar el rendimiento del revestimiento. - Ingeniería de Tecnología Submarina Jiangsu Jinfeng
Corte de acero son resistentes, asequibles y ofrecen una buena calidad de corte (corte estrecho y superficie de corte lisa).
Aunque también se funden debido al calor del arco y necesitan sustituirse con frecuencia, la práctica ha demostrado que cuando se cortan piezas de más de 19 mm de grosor, la eficacia de corte global de las tiras de corte de tubos de acero es superior a la de las tiras de corte de tubos de cerámica. Los flejes de corte de tubos de acero son los más utilizados en el corte por arco-oxígeno bajo el agua.
Los flejes de corte de tubos de acero al arco-oxígeno submarino producidos en nuestro país son del tipo 304, y consisten en un tubo de acero sin soldadura de bajo contenido en carbono con un diámetro exterior de 8 mm y un diámetro de orificio interior de 3 mm, recubierto con una capa de medicación de 1 mm de espesor.
Su capa aislante impermeable es de barniz fenólico, y se presenta en dos longitudes: 350 mm y 400 mm.
Responsable: Tao Xiaobin. El fleje de corte de tipo 304 es un fleje de corte de revestimiento grueso de tipo ilmenita con una relación de peso de 20%. Su rendimiento no es inferior al de productos extranjeros similares.
La nueva cinta de corte submarina de arco-oxígeno incorpora un aglutinante mixto que sustituye al anterior vidrio al agua como material aglutinante del revestimiento, lo que hace que la cinta de corte sea más adecuada para la conservación a largo plazo y el corte en aguas profundas.
Este fleje de corte puede seguir utilizándose después de sumergirlo en agua de mar durante 240 horas, y su eficacia de corte es incluso superior a la del fleje de corte de tipo 304.
2) Tiras para cortar tubos de cerámica
Las tiras de corte fabricadas con un núcleo de tubo cerámico se conocen como tiras de corte de tubo cerámico. Suelen tener un diámetro exterior de 12-14 mm, un diámetro interior de 3 mm y una longitud de 200-250 mm.
Durante la fabricación, el tubo cerámico se hornea primero a alta temperatura para darle cierta dureza, y luego se rocía un revestimiento de acero (de unos 8 mm de grosor) en su superficie exterior para aumentar la resistencia del tubo cerámico.
El extremo del tubo cerámico, de unos 32 mm de longitud, debe rectificarse a un diámetro que se ajuste al tamaño de la antorcha de corte para poder sujetarlo. La parte restante se recubre con material aislante o se envuelve con material aislante estanco para formar la tira de corte del tubo cerámico.
El metal exterior de las varillas de corte de tubos cerámicos no sólo aumenta la resistencia de la varilla, sino que también mejora su conductividad eléctrica y el rendimiento de iniciación del arco. Durante el corte, el metal exterior entra primero en contacto con la pieza a cortar.
Debido al efecto piel de la corriente, cuando una parte de la corriente fluye del metal exterior a la pieza, se genera inicialmente un arco entre el metal exterior y la pieza, fundiéndose primero el metal exterior.
Simultáneamente, el arco y el metal fundido precalientan los granos de diamante del extremo de la barra de corte, aumentando así su conductividad eléctrica.
En este momento, la corriente de corte fluye no sólo sobre el metal exterior de la varilla de corte del tubo cerámico, sino también sobre el propio tubo cerámico, dirigiendo el arco hacia el extremo de la varilla para conseguir una combustión estable.
Dado que la cerámica posee una gran capacidad antioxidante, una sola barra de corte de tubos de cerámica puede utilizarse entre 40 y 60 minutos, lo que reduce significativamente el tiempo auxiliar de las operaciones de corte bajo el agua.
Sin embargo, la velocidad de corte por unidad de tiempo de corte puro es inferior a la de las barras de corte de tubos de acero, y la estabilidad del arco también es inferior. Por lo tanto, en situaciones en las que el tiempo es una limitación y solo bastan una o dos barras de corte para completar la tarea, es aconsejable utilizar barras de corte de tubos de acero.
3) Corte de varillas de carbono
Las barras de corte de carbono se fabrican a partir de barras huecas de carbono o tubos de grafito, chapados con una capa exterior de cobre.
Tienen un diámetro exterior de 10 a 11 mm, un diámetro de orificio interior de 1,6 a 2 mm y una longitud de 200 a 300 mm.
Las barras de corte de varilla de carbono tienen una menor resistencia a la compresión, y para evitar que el extremo de la varilla sea aplastado por la abrazadera de la antorcha de corte, se instala una tapa de extremo de latón en un extremo. Para empezar a cortar, se inserta el capuchón en la mordaza. Para evitar descargas eléctricas, se aplica una capa aislante (plástico o resina) sobre el revestimiento de cobre.
La vida útil de las barras de corte de varilla de carbono es bastante larga, sólo superada por la de las barras de corte de tubo de cerámica.
Para una barra de corte de varilla de carbono de 200 mm de longitud, su tiempo de trabajo es aproximadamente de 10 a 12 veces el de una barra de corte de tubo de acero de 400 mm de longitud; sin embargo, la velocidad de corte por unidad de tiempo de corte puro es inferior a la de las barras de corte de tubo de acero.
El corte por arco de plasma subacuático utiliza principalmente N2, gas mezclado Ar-H2, O2 y aire comprimido como gases de plasma; como gases de protección pueden utilizarse CO2, Ar, N2 y aire comprimido.
Diferentes gases de plasma requieren materiales de electrodo correspondientes. En general, los electrodos de tungsteno deben elegirse cuando el gas de plasma es N2 o gas mixto Ar-H2, mientras que los electrodos de hafnio deben utilizarse cuando el gas de plasma es O2 o aire comprimido.
Dado que el corte subacuático requiere una gran corriente, deben utilizarse electrodos refrigerados por agua para prolongar su vida útil.
Cuando se utiliza N2 como gas plasma, aunque la velocidad de corte y la calidad son altas, la tasa de consumo es rápida y el operario necesita un alto nivel de habilidad. Especialmente al cortar a profundidades superiores a 40-60 m, la boquilla es propensa a dañarse.
Por lo tanto, Ar debe ser preferido como el gas de plasma para el corte de aguas profundas, y Ar-H2 gas mezclado debe ser utilizado como el gas de plasma para el corte de aguas poco profundas.
El proceso actual de corte por chorro de agua con arco sumergido emplea alambre de corte de núcleo sólido o alambre de corte de núcleo fundente.
1) Alambre de corte con núcleo macizo
Este método utiliza alambre de soldadura blindado con gas CO2 o alambre de aluminio, normalmente con un diámetro de 2,4 mm. Utilizando Soldadura CO2 El alambre para cortar dentro de una profundidad de agua de 200 mm tiene las siguientes características:
i) La profundidad del agua no influye significativamente en el espesor cortable ni en el espesor de corte resultante.
ii) Al aumentar la tensión del arco, el corte se ensancha y la parte inferior puede incluso ensancharse. Si la profundidad del agua aumenta en 100 m, el aumento de la tensión del arco en 5-10 V puede dar lugar a una forma de corte similar a la obtenida en aguas poco profundas.
iii) La presión del chorro de agua debe aumentar con la profundidad del agua. La presión de agua adecuada es la presión hidrostática equivalente a la profundidad del agua más 0,5MPa (para cortar acero de bajo contenido en carbono) o 0,35MPa (para corte de aluminio).
iv) El aluminio es más fácil de cortar que el acero con bajo contenido en carbono. Debido a que el aluminio punto de fusión y el cortocircuito infrecuente del arco, el corte de aluminio es 50% más rápido que el corte de acero de bajo carbono en las mismas condiciones de espesor de chapa y corriente de corte.
v) Al cortar acero con poco carbono, se adhiere más escoria al borde inferior del corte; al cortar aluminio se produce menos escoria, que puede eliminarse con un cepillo de alambre. Esto se debe a la frágil aleación de hierro y aluminio que se forma durante el proceso de corte.
Cuando se utiliza alambre de aluminio para cortar acero de bajo contenido en carbono, no se adhiere escoria al borde inferior del corte, y la superficie de corte es lisa.
Sin embargo, para conseguir la misma corriente de corte que cuando se corta con hilo de CO2, la velocidad de alimentación del hilo debe aumentarse, superando a menudo el rango de velocidades de alimentación del hilo de soldadura MIG estándar.
2) Alambre de corte de núcleo fundente
El hilo de corte de núcleo fundente utiliza hilo de soldadura MIG de acero con bajo contenido en carbono, normalmente con un diámetro de 2,4 mm. Arco sumergido corte por chorro de agua con hilo de corte de núcleo fundente puede cortar tanto acero al carbono como acero inoxidable, así como aluminio.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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