Vous êtes-vous déjà demandé comment les structures sous-marines sont découpées avec précision ? Plongez dans le monde fascinant de la découpe sous-marine à l'arc-oxygène ! Dans cet article, vous découvrirez l'équipement et les techniques essentiels qui rendent possible cette tâche difficile, en garantissant à la fois l'efficacité et la sécurité des plongeurs. Préparez-vous à découvrir les secrets de cette incroyable prouesse technique !
Le principal équipement utilisé pour le découpage sous-marin à l'arc et à l'oxygène comprend l'alimentation électrique, la torche de découpage, le câble de découpage, le disjoncteur et le système d'alimentation en oxygène.
1) Alimentation de coupe
L'alimentation électrique utilisée pour la découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène est similaire à celle utilisée pour le soudage sous-marin à l'arc à l'électrode, qui est une alimentation électrique pour le soudage à l'arc à courant continu.
Toutefois, sa puissance nominale est plus élevée et le courant de sortie nominal ne doit pas être inférieur à 500 A.
Les générateurs de découpe sous-marine les plus courants sont les modèles AX1-500 et AX8-500.
En outre, les appareils sous-marins de type ZDS-500 puissance de soudage et l'alimentation redresseur de soudage à l'arc de type ZXG-500 peuvent également être utilisés pour la découpe sous-marine.
En particulier, l'appareil sous-marin de type ZDS-500 alimentation électrique pour le soudageL'alimentation électrique pour le soudage à l'arc, spécifique aux navires, résiste à l'eau, à l'humidité et aux vibrations, a une capacité de surcharge élevée, un amorçage facile de l'arc, un arc stable et peut améliorer l'efficacité de la coupe.
2) Torche de coupe
La torche de découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène doit répondre aux exigences techniques suivantes :
① La distance entre le support de la barre de coupe et le centre de la poignée doit être de 150～200mm, et le poids en eau ne doit pas dépasser 1000g ;
② La tête du chalumeau doit être équipée d'un dispositif de coupure automatique de l'arc pour éviter le dessèchement de la tête du chalumeau ;
③ Le chalumeau doit être équipé de dispositifs tels qu'un dispositif anti-retour pour empêcher les scories chaudes de bloquer le passage du gaz et d'empêcher la soupape d'oxygène de brûler ;
④ Les dispositifs de raccordement entre le chalumeau et le câble et le tuyau d'oxygène doivent être pratiques et fiables, assurant la solidité et l'étanchéité du raccordement. La barre de coupe serrage Le dispositif de la torche doit être simple et avoir une certaine force de serrage ;
⑤ Le connecteur du câble est solide, la partie chargée doit être isolée, et sa résistance d'isolation n'est pas inférieure à 35MΩ, et résiste à 1000V (fréquence industrielle AC) ;
⑥ La valve à oxygène doit s'ouvrir et se fermer de manière flexible, la connexion est solide, elle ne fuit pas sous une pression d'air de 0,6MPa, et le débit de gaz n'est pas inférieur à 1000L/min ;
⑦ La surface extérieure des composants de la torche doit être chromée ou argentée pour résister à la corrosion, et le revêtement ne doit pas présenter de défauts tels que l'écaillage.
L'image ci-dessous montre la torche de découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène de type SG-III produite dans notre pays. L'expérience a montré que ce type de torche est tout à fait approprié.
S'il est correctement entretenu, il a une longue durée de vie. Cependant, après un certain temps d'utilisation du trou de la barre de coupe à la tête de la torche, ses performances de contact avec la barre de coupe se détériorent, ce qui entraîne souvent la formation d'un arc à cet endroit, et donc l'endommagement de la torche.
En outre, après une utilisation prolongée, l'isolation de la torche diminue, ce qui peut entraîner des fuites pendant le processus de coupe et mettre en danger la sécurité du plongeur.
Il est donc nécessaire d'inspecter régulièrement la torche et de réparer ou de remplacer à temps les pièces endommagées.
3) Couper les câbles et les interrupteurs
Les câbles utilisés pour la découpe sous-marine à l'arc-oxygène doivent être des câbles marins avec des âmes en cuivre multibrins et une gaine en caoutchouc qui résiste à la corrosion de l'eau de mer. La section du câble est généralement comprise entre 70 et 100 mm.2et sa longueur dépend de la profondeur de l'eau.
Si la vitesse d'écoulement de l'eau est élevée, le câble doit être rallongé. Si les câbles marins ne sont pas disponibles, des câbles de soudage à usage terrestre peuvent être utilisés, mais ils doivent être vérifiés régulièrement. En cas de vieillissement ou de fissuration de la gaine en caoutchouc, le câble doit être remplacé immédiatement pour éviter les fuites.
Le câble reliant l'alimentation électrique et la torche de coupe est communément appelé "ligne de torche", tandis que celui reliant l'alimentation électrique à la pièce coupée est appelé "ligne de masse".
Pour assurer la sécurité des opérations sous-marines, un interrupteur de coupure est connecté à la ligne de la torche pour fournir ou couper rapidement l'alimentation en fonction des besoins du plongeur. L'interrupteur de coupure peut être un interrupteur à lame unique ou un disjoncteur automatique, et ses éléments conducteurs doivent avoir une surface de section conductrice suffisante.
Un disjoncteur automatique peut rapidement augmenter la tension jusqu'au niveau requis pour la formation d'un arc lors de l'allumage, et couper rapidement l'alimentation électrique lors de la rupture de l'arc ou du remplacement de l'électrode.
Ce dispositif mesure 420 mm x 340 mm x 270 mm, pèse environ 30 kg et convient aux circuits positifs directs.
4) Système d'alimentation en oxygène
Le système d'alimentation en oxygène pour l'oxycoupage sous-marin se compose d'une bouteille d'oxygène, d'un détendeur et d'un tuyau d'oxygène.
① Bouteille d'oxygène :
Le volume de la bouteille d'oxygène est généralement de 40 litres, pour un poids de 60 kg, un diamètre extérieur de 219 mm et une hauteur de 1450 mm.
Elle est peinte en bleu ciel et porte le mot "oxygène" en noir. Une bouteille d'oxygène est un récipient à haute pression, dont la pression nominale est de 15,15 MPa.
Lors de l'utilisation d'une bouteille d'oxygène, il convient de faire attention aux points suivants :
a. Elle doit être placée de façon stable pendant l'utilisation et ne doit pas être mélangée avec d'autres bouteilles, en particulier avec des bouteilles de gaz inflammable ou des conteneurs de carburant liquide.
b. La bouteille d'oxygène doit être maintenue à une distance d'au moins 5 m des sources de feu et d'au moins 1 m des sources de chaleur générales. Elle doit être protégée des rayons du soleil et des flammes nues.
c. Le passage de l'oxygène ne doit pas être contaminé par de la graisse, en particulier au niveau du robinet de la bouteille d'oxygène.
d. Ne videz pas complètement l'oxygène de la bouteille. Une pression d'au moins 1 à 2 bars doit être maintenue pour évacuer la poussière et empêcher l'entrée d'autres gaz lors du remplissage.
e. Un anneau en caoutchouc résistant aux vibrations doit être installé au niveau du cylindre, qui doit être manipulé avec précaution pour éviter les chocs et les glissements.
f. La bouteille d'oxygène doit faire l'objet d'essais hydrostatiques réguliers. Les bouteilles non qualifiées doivent être réparées ou mises hors service rapidement.
② Réducteur de pression :
Un détendeur est utilisé pour abaisser l'oxygène haute pression d'une bouteille d'oxygène à la pression requise pour le fonctionnement, assurant ainsi la stabilité de la pression de l'oxygène pendant le travail.
Deux manomètres sont montés sur le détendeur pour indiquer respectivement la pression à l'intérieur de la bouteille et la pression du gaz de travail.
Il existe de nombreux types de réducteurs, divisés selon le principe de fonctionnement en types à action directe et à réaction ; selon les étages de réduction de la pression en étages simples et multiples.
Dans la pratique, les détendeurs à réaction à un étage sont couramment utilisés pour la découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène. Lors de l'utilisation d'un détendeur, les points suivants doivent être pris en compte :
a. Avant d'installer le détendeur, il convient d'ouvrir le robinet de la bouteille d'oxygène afin de souffler la poussière et les autres impuretés de l'embout du robinet à l'aide de l'oxygène. Pendant le fonctionnement, l'embout du robinet de la bouteille d'oxygène ne doit pas être dirigé vers le corps.
b. Vérifier si toutes les connexions sont serrées et s'il n'y a pas de filetages glissants, et ajuster la vis en position desserrée.
c. Après avoir installé le détendeur, ouvrez à nouveau le robinet de la bouteille d'oxygène, vérifiez que le manomètre fonctionne normalement et qu'il n'y a pas de fuites. Lorsque tout est normal, raccordez le tuyau d'oxygène.
d. Si le réducteur est contaminé par de la graisse, il doit être nettoyé avant utilisation.
e. Si le réducteur gèle, il n'est pas permis de le dégeler avec du feu. Il peut être dégivré avec de l'eau chaude ou de la vapeur.
f. Si un phénomène d'auto-écoulement est observé dans le réducteur, c'est-à-dire que lorsque la vis de réglage est desserrée, le manomètre basse pression continue à monter automatiquement, cela peut être dû à la présence de saletés sur le tiroir ou le siège du tiroir du réducteur, ou à des surfaces de contact inégales, ce qui provoque l'infiltration de gaz haute pression dans la chambre basse pression.
À ce stade, la saleté doit être enlevée et la bobine doit être lissée avec du papier de verre fin. Si le siège de la bobine présente une fissure, il doit être remplacé en temps utile.
L'apparition d'un auto-écoulement peut également être due à une détérioration de l'élément secondaire. printempsIl convient de les remplacer.
1) Alimentation de coupe :
Pour répondre aux exigences particulières de la pêche sous-marine découpe à l'arc plasmaL'alimentation électrique pour le découpage sous-marin à l'arc plasma utilise un commutateur et un redresseur à transistor thyristor, et est refroidie à l'eau.
Il possède une caractéristique de chute abrupte qui garantit la stabilité des paramètres de coupe et de l'arc lorsque la longueur de l'arc (tension de l'arc) change ; et la transition d'un "petit arc" à un arc de coupe peut atteindre en douceur la valeur de courant donnée sans générer de courant de surtension, conformément à la caractéristique d'interruption naturelle.
Ce bloc d'alimentation permet de réduire la tension à vide à 110 V dans le circuit de commande et d'obtenir la courbe caractéristique externe requise pour le soudage manuel à l'arc, ce qui le rend également adapté au soudage manuel sous l'eau.
Le tableau 1 énumère les principaux paramètres techniques d'une alimentation électrique typique pour le découpage à l'arc au plasma sous-marin.
Tableau 1 : Principaux paramètres techniques d'une alimentation électrique typique pour le découpage sous-marin à l'arc plasma
| Courant de coupe/A | 300～600(Avec une charge nominale continue de 60%, pendant un cycle de coupe de 10 minutes). |
| Tension à vide/V | 180 |
| Tension maximale de fonctionnement/V | 140(Lorsque le courant de découpe est réglé sur 600A.) |
| "Courant/A "petit arc | 50 |
| Alimentation "Small Arc" Tension à vide/V | 180 |
2) Torche de découpe sous-marine
Les distinctions entre le découpage à l'arc plasma sous-marin et les torches de découpage en surface sont les suivantes :
① Un bouclier externe est ajouté à la buse, à travers lequel circule de l'eau ou du gaz de refroidissement, formant un "rideau d'eau" (ou un rideau de gaz) pour empêcher l'eau de pénétrer dans la zone de l'arc. Cela permet à l'arc de brûler de manière stable et empêche également l'électrolyse de l'eau de mer d'affecter la coupe normale ;
② Toutes les pièces de raccordement sont bien étanches ;
③ Ils possèdent une résistance d'isolation à haute tension.
Les figures 4 et 5 illustrent respectivement deux types de structures de torches de découpe au plasma sous-marin. La torche KB est conçue pour le découpage en eau douce, avec des dimensions de 160 mm × 370 mm × 40 mm et un poids de 2,5 kg.
La torche modèle PM est utilisée pour le découpage en eau de mer, avec des dimensions de 150mm×350mm×35mm et un poids de 2,5kg.
Pour garantir l'étanchéité de toutes les pièces de raccordement, on utilise généralement un adhésif organique pâteux à base de silicone. Ce matériau vulcanise à température ambiante, se transformant en une substance semblable au caoutchouc, offrant une résistance à l'humidité, une isolation thermique et de bonnes propriétés isolantes.
Il conserve d'excellentes performances d'étanchéité dans une large gamme de températures (de -55 à 300 degrés Celsius).
Pour empêcher l'air de pénétrer dans le canal du gaz de travail et d'endommager l'électrode pendant l'amorçage de l'arc, un clapet anti-retour doit être installé à l'entrée du gaz. La pression du gaz de travail ouvre le clapet, expulsant l'air temporairement stocké.
Pour le modèle de torche PM, lorsque la tension en circuit ouvert de l'alimentation électrique est de 180 V, un test de fuite a été réalisé dans l'eau de mer. La tension de fuite la plus élevée était de 10 V, ce qui montre que la torche est sûre et fiable pour une utilisation dans l'eau de mer avec une fraction de masse de sel de 1,7% - 2,0%.
Les buses de ces deux torches peuvent être refroidies par de l'eau douce ou de l'air comprimé. Elles peuvent être utilisées pour le découpage sous-marin du carbone. acierL'appareil est fabriqué en acier inoxydable et en alliage d'aluminium jusqu'à une profondeur de 52 mètres.
3) Découpe sous-marine avec jet d'eau à électrode fondue
Le découpage sous-marin à l'aide d'un jet d'eau à électrode fondue est principalement semi-automatique. En Chine, il existe un équipement de découpe spécialisé, le modèle GSS-800.
L'équipement de coupe se compose d'une machine principale (comprenant l'alimentation électrique de coupe, le dispositif de contrôle, le système de circuit d'eau et la pompe à eau à haute pression), d'un dévidoir de fil, d'une torche de coupe, d'un boîtier de commande à distance, d'un enrouleur de câble combiné et d'un enrouleur de câble de terre.
L'alimentation électrique pour le découpage sous-marin avec un jet d'eau à électrode fondue est fondamentalement la même que l'alimentation électrique pour le soudage en surface à électrode fondue protégée par gaz, étant un redresseur de soudage à arc plat naturel, mais avec une puissance plus élevée.
Le courant de sortie nominal est généralement compris entre 500 et 1500 A. Le tableau 2 présente les principaux paramètres techniques de l'équipement de découpe sous-marine GSS-800 utilisant un jet d'eau à électrode fondue.
Tableau 2 : Principaux paramètres techniques de l'équipement de découpe sous-marine GSS-800 utilisant un jet d'eau à électrode fondue
| Alimentation d'entrée | Tension/V | Triphasé 380V |
| Fréquence/Hz | 50 | |
| Courant d'entrée nominal/A | 100 | |
| Capacité d'entrée nominale/kW | 65 | |
| Alimentation de coupe | Spécifications électriques | Courant continu, caractéristiques naturelles plates. |
| Courant de coupe maximal/A | 800 | |
| Taux de continuité de la charge nominale/% | 60 | |
| Plage de régulation de la tension à vide/V | 50～70 | |
| Torche et dévidoir de fil | Diamètre de coupe du fil/mm | 2.5 |
| Vitesse de dévidage du fil/m.min-1 | 4～9 | |
| Longueur du tuyau d'alimentation en fil/m | 4 | |
| Capacité de la bobine de fil/kg | environ 15 ans | |
| Pression d'alimentation en gaz/MPa | 0.8 | |
| Pompe à eau haute pression | Puissance du moteur/kW | 3 |
| Pression hydraulique opérationnelle/MPa | 0.6～1.0 | |
| Dimensions externes (Longueur × Largeur × Hauteur) /mm | Machine principale | 2120×1120×1615 |
| Tambour de câble combiné | 1552×1620×1805 | |
| Tambour de câble de terre | 1452×1370×1655 | |
| Boîte d'alimentation en fil métallique | 600×360×660 | |
| Poids /kg | Machine principale | 1300 |
| Tambour de câble combiné | 1000 | |
| Tambour de câble de terre | 8000 | |
| Boîte d'alimentation en fil métallique | 50 |
Cet équipement de découpe peut effectuer une découpe semi-automatique de métaux tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le cuivre et l'aluminium d'une épaisseur de 10 à 28 mm à une profondeur d'eau de 60 mètres.
Il est particulièrement adapté à l'utilisation sous l'eau découpe des métaux dans des projets tels que le sauvetage sous-marin, l'exploitation des fonds marins et la pose d'oléoducs sous-marins. Il utilise un fil de coupe de 2,5 mm de diamètre et la largeur de coupe est de 4 à 5 mm.
La découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène convient aux métaux conducteurs, mais elle est principalement utilisée pour la découpe d'acier à faible teneur en carbone et d'acier faiblement allié, facilement oxydables. acier à haute résistance.
En général, il existe trois types de bandes de découpe utilisées dans la découpe sous-marine à l'arc-oxygène : les bandes de découpe de tubes en acier, les bandes de découpe de tubes en céramique et les bandes de découpe de barres en carbone.
L'oxygène utilisé pour la découpe sous-marine à l'arc est de l'oxygène industriel général, dont la pureté est divisée en deux catégories : la première catégorie n'est pas inférieure à 99,2%, et la deuxième catégorie n'est pas inférieure à 98,5%. La méthode d'approvisionnement en oxygène est la mise en bouteille : l'oxygène est comprimé à 120-150 atmosphères, rempli dans des bouteilles d'oxygène pour l'utilisation et le stockage.
1) Bandes de coupe pour tubes d'acier
La structure et la méthode de fabrication des bandes à découper les tubes d'acier sont similaires à celles des baguettes de soudage sous l'eau. Elles sont fabriquées en utilisant des tubes d'acier sans soudure comme noyau, et recouvertes d'un revêtement minéral ou enveloppées d'un film de fibre plastique.
Le revêtement joue principalement un rôle dans l'étanchéité, l'isolation et la stabilisation de l'arc électrique.
L'imperméabilité de la bande de découpe peut être obtenue de deux manières : l'une consiste à ajouter un agent imperméable au revêtement, qui a des performances d'imperméabilité après séchage ; l'autre consiste à appliquer une couche d'agent imperméable sur la bande de découpe après séchage, pour atteindre l'objectif d'imperméabilité. La structure de la bande de découpe est illustrée à la figure 6.
Le diamètre extérieur du noyau de la bande de coupe est généralement de 6 à 10 mm, le diamètre intérieur de 1,25 à 4,0 mm et la longueur de 350 à 400 mm.
La pratique a démontré que l'efficacité de la coupe est fortement liée au diamètre intérieur de la bande de coupe. L'épaisseur du bloc aéré est également importante.
Dans les mêmes conditions de coupe, lorsque le diamètre intérieur de la bande de coupe augmente, la vitesse de coupe et l'efficacité augmentent également, comme le montre le tableau 3.
Tableau 3 : Efficacité de coupe lors de la découpe de plaques d'acier de 10 à 12 mm d'épaisseur
| Diamètre extérieur de la barre de coupe /mm | Diamètre intérieur de la barre de coupe /mm | Pression d'oxygène /MPa | Courant de travail /A | Longueur de coupe par barre /cm | Temps de coupe par Bar /s | Consommation d'oxygène par 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 |
L'augmentation du diamètre intérieur de la bande de coupe améliore la vitesse de coupe, probablement en raison de l'oxydation accélérée résultant d'un apport accru d'oxygène. En même temps, la force de soufflage sur le métal en fusion et le laitier est accrue, ce qui permet de les éliminer rapidement de la zone de coupe.
Il existe des exemples étrangers d'utilisation de bandes de coupe d'un diamètre extérieur de 10 mm et d'un diamètre intérieur de 4 mm, qui donnent de bons résultats dans les domaines suivants couper de l'acier épais plaques. Cependant, l'approvisionnement en oxygène est difficile dans les opérations offshore, et il n'est pas approprié de consommer trop d'oxygène, c'est pourquoi les bandes de coupe de plus grand diamètre intérieur ne sont généralement pas utilisées.
L'ajout d'une quantité appropriée de poudre métallique au revêtement de la bande de coupe peut améliorer son efficacité. conductivité électriqueL'arc électrique est stabilisé et la chaleur de la réaction d'oxydation de la bande de coupe est grandement améliorée, ce qui augmente la vitesse de coupe.
Parmi elles, la poudre de fer a le meilleur effet, suivie de la poudre de magnésium et d'aluminium. Lorsque ces poudres métalliques sont ajoutées séparément au revêtement de type ilménite, la poudre de fer ne doit pas dépasser 35%, et les poudres de magnésium et d'aluminium ne doivent pas dépasser 10%.
Si l'on ajoute trop de poudre métallique, les performances du revêtement diminueront, de même que sa résistance et son imperméabilité. Si plusieurs types de métaux sont ajoutées simultanément, leurs proportions doivent être réduites en conséquence.
En outre, pour les revêtements contenant de la poudre métallique ajoutée, leur rapport de poids doit être augmenté de manière appropriée, mais il ne doit pas dépasser 30% afin d'éviter d'altérer les performances du revêtement. - Jiangsu Jinfeng Underwater Technology Engineering
Coupe d'acier sont résistantes, abordables et offrent une bonne qualité de coupe (trait de scie étroit et surface de coupe lisse).
Bien qu'elles fondent également sous l'effet de la chaleur de l'arc et qu'elles doivent être remplacées fréquemment, la pratique a montré que, lors de la découpe de pièces d'une épaisseur supérieure à 19 mm, l'efficacité globale des bandes de découpe de tubes en acier est supérieure à celle des bandes de découpe de tubes en céramique. Les bandes de découpe de tubes en acier sont les plus couramment utilisées dans la découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène.
Les bandes de découpe de tubes d'acier à l'oxygène sous l'eau produites dans notre pays sont de type 304 et consistent en un tube d'acier sans soudure à faible teneur en carbone d'un diamètre extérieur de 8 mm et d'un diamètre de trou intérieur de 3 mm, recouvert d'une couche de médicament d'une épaisseur de 1 mm.
Sa couche d'isolation étanche est un vernis phénolique, et il est disponible en deux longueurs : 350 mm et 400 mm.
Responsable : Tao Xiaobin. La bande de découpe de type 304 est une bande de découpe à revêtement épais de type ilménite avec un rapport de poids de 20%. Ses performances ne sont pas inférieures à celles des produits étrangers similaires.
La nouvelle bande de découpe sous-marine à l'arc et à l'oxygène est dotée d'un liant mixte qui remplace le verre d'eau comme liant de revêtement, ce qui rend la bande de découpe plus adaptée à la conservation à long terme et à la découpe en eaux profondes.
Cette bande de coupe peut encore être utilisée après avoir été trempée dans l'eau de mer pendant 240 heures, et son efficacité de coupe est encore plus élevée que celle de la bande de coupe de type 304.
2) Bandes de coupe pour tubes en céramique
Les bandes de coupe fabriquées à partir d'un tube en céramique sont connues sous le nom de bandes de coupe à tube en céramique. Elles ont généralement un diamètre extérieur de 12 à 14 mm, un diamètre intérieur de 3 mm et une longueur de 200 à 250 mm.
Lors de la fabrication, le tube en céramique est d'abord cuit à haute température pour lui donner une certaine solidité, puis un revêtement en acier (d'une épaisseur d'environ 8 mm) est pulvérisé sur sa surface extérieure pour augmenter la résistance du tube en céramique.
L'extrémité du tube en céramique, d'une longueur d'environ 32 mm, doit être meulée pour obtenir un diamètre correspondant à la taille de la torche de coupe, à des fins de serrage. La partie restante est recouverte d'un matériau isolant ou enveloppée d'un matériau isolant étanche pour former la bande de coupe du tube céramique.
L'extérieur métallique des tiges de coupe pour tubes céramiques renforce non seulement la résistance de la tige, mais améliore également sa conductivité électrique et ses performances en matière d'amorçage d'arc. Pendant la coupe, le métal extérieur entre d'abord en contact avec la pièce à couper.
En raison de l'effet de peau du courant, lorsqu'une partie du courant passe du métal extérieur à la pièce, un arc est initialement généré entre le métal extérieur et la pièce, faisant d'abord fondre le métal extérieur.
Simultanément, l'arc et le métal en fusion préchauffent les grains de diamant à l'extrémité de la tige de coupe, augmentant ainsi leur conductivité électrique.
À ce moment-là, le courant de coupe circule non seulement sur le métal extérieur de la tige de coupe du tube en céramique, mais aussi sur le tube en céramique lui-même, ce qui dirige l'arc vers l'extrémité de la tige pour une combustion stable.
Les céramiques ayant une grande capacité anti-oxydation, une seule tige de coupe de tube en céramique peut être utilisée pendant 40 à 60 minutes, ce qui réduit considérablement le temps auxiliaire pour les opérations de coupe sous l'eau.
Toutefois, la vitesse de coupe par unité de temps de coupe pure est inférieure à celle des tiges de coupe pour tubes d'acier, et la stabilité de l'arc est également inférieure. Par conséquent, dans les situations où le temps est compté et où une ou deux tiges de coupe suffisent pour accomplir la tâche, il est conseillé d'utiliser des tiges de coupe en tube d'acier.
3) Coupe de barres de carbone
Les barres de coupe en carbone sont fabriquées à partir de barres creuses en carbone ou de tubes en graphite, recouverts d'une couche extérieure de cuivre.
Ils ont un diamètre extérieur de 10 à 11 mm, un diamètre de trou intérieur de 1,6 à 2 mm et une longueur de 200 à 300 mm.
Les tiges de coupe en carbone ont une résistance à la compression plus faible, et pour éviter que l'extrémité de la tige ne soit écrasée par la pince du chalumeau, un embout en laiton est installé à l'une des extrémités. Pour commencer la coupe, l'embout est inséré dans la pince. Pour éviter les chocs électriques, une couche isolante (plastique ou résine) est appliquée sur le placage de cuivre.
La durée de vie des barres de coupe en carbone est assez longue, après celle des barres de coupe en céramique.
Le temps de travail d'une barre de coupe en carbone de 200 mm de long est environ 10 à 12 fois supérieur à celui d'une barre de coupe en tube d'acier de 400 mm de long ; cependant, la vitesse de coupe par unité de temps de coupe pure est inférieure à celle des barres de coupe en tube d'acier.
Le découpage sous-marin à l'arc plasma utilise principalement du N2, du gaz mixte Ar-H2, de l'O2 et de l'air comprimé comme gaz plasmatiques ; du CO2, de l'Ar, du N2 et de l'air comprimé peuvent être utilisés comme gaz de protection.
Les différents gaz plasmatiques requièrent des matériaux d'électrode correspondants. En général, les électrodes en tungstène doivent être choisies lorsque le gaz plasmagène est du N2 ou un gaz mixte Ar-H2, tandis que les électrodes en hafnium doivent être utilisées lorsque le gaz plasmagène est de l'O2 ou de l'air comprimé.
La découpe sous-marine nécessitant un courant important, il convient d'utiliser des électrodes refroidies à l'eau pour prolonger leur durée de vie.
Lorsque l'on utilise du N2 comme gaz plasmagène, bien que la vitesse de coupe et la qualité soient toutes deux élevées, le taux de consommation est rapide et l'opérateur doit avoir un niveau de compétence élevé. La buse est susceptible d'être endommagée, en particulier lors de la découpe à des profondeurs supérieures à 40 ou 60 m.
Par conséquent, il est préférable d'utiliser Ar comme gaz plasmagène pour le découpage en eaux profondes et un gaz mixte Ar-H2 pour le découpage en eaux peu profondes.
Le procédé actuel de découpe au jet d'eau à arc submergé utilise soit un fil de découpe à âme pleine, soit un fil de découpe à âme en fusion.
1) Fil de coupe à âme pleine
Cette méthode utilise du fil de soudure protégé par du gaz CO2 ou du fil d'aluminium, généralement d'un diamètre de 2,4 mm. L'utilisation de Soudage au CO2 Le fil de fer pour la coupe dans une profondeur d'eau de 200 mm présente les caractéristiques suivantes :
i) La profondeur de l'eau n'a pas d'incidence significative sur l'épaisseur de la table de coupe ou sur l'épaisseur de la coupe qui en résulte.
ii) Lorsque la tension de l'arc augmente, la coupe s'élargit et la partie inférieure peut même s'évaser. Si la profondeur de l'eau augmente de 100 m, une augmentation de la tension de l'arc de 5 à 10 V peut donner une forme de coupe similaire à celle obtenue en eau peu profonde.
iii) La pression du jet d'eau doit augmenter avec la profondeur de l'eau. La pression d'eau appropriée est la pression hydrostatique équivalente à la profondeur de l'eau plus 0,5MPa (pour couper de l'acier à faible teneur en carbone) ou 0,35MPa (pour couper de l'acier à faible teneur en carbone). découpe de l'aluminium).
iv) L'aluminium est plus facile à couper que l'acier à faible teneur en carbone. En raison de la faible teneur en carbone de l'aluminium, il est plus facile de le couper. point de fusion et des courts-circuits d'arc peu fréquents, le découpage de l'aluminium est 50% plus rapide que le découpage de l'acier à faible teneur en carbone dans les mêmes conditions d'épaisseur de plaque et de courant de découpage.
v) Lors de la découpe d'acier à faible teneur en carbone, davantage de scories adhèrent au bord inférieur de la coupe ; il y a moins de scories lors de la découpe d'aluminium, et elles peuvent être enlevées à l'aide d'une brosse métallique. Cela est dû à la fragilité de l'alliage de fer et d'aluminium qui se forme pendant le processus de coupe.
Lorsque l'on utilise du fil d'aluminium pour couper de l'acier à faible teneur en carbone, aucune scorie ne colle au bord inférieur de la coupe et la surface de coupe est lisse.
Toutefois, pour obtenir le même courant de coupage que lors du coupage avec un fil de soudage CO2, la vitesse d'alimentation du fil doit être augmentée, dépassant souvent la plage des vitesses d'alimentation du fil de soudage MIG standard.
2) Fil de coupe à flux continu
Le fil de coupe à flux utilise un fil de soudage MIG en acier à faible teneur en carbone, généralement d'un diamètre de 2,4 mm. Arc submergé découpe au jet d'eau Le fil de coupe à âme en fusion peut couper l'acier au carbone et l'acier inoxydable, ainsi que l'aluminium.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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