جوشکاری زیر آب چگونه کار می کند؟

همانطور که در بالا ذکر شد، دو نوع اساسی جوشکاری زیر آب وجود دارد. جوش خشک و جوش مرطوب .

در جوشکاری خشک، یک محفظه هایپرباریک در اطراف سازه ای که قرار است جوش داده شود، آب بندی می شود. سپس محفظه با گاز (معمولاً مخلوطی از اکسیژن و هلیوم) پر می شود تا آب را خارج کند و فضای خشکی برای جوش ایجاد کند. محفظه باید تا حد مناسب تحت فشار قرار گیرد تا جوشکاران در حین کار از بیماری فشارزدایی رنج نبرند.

با این حال، مواردی وجود دارد که غواصان جوشکار به یک محفظه هایپرباریک دسترسی ندارند یا زمانی که فوریت به این معنی است که تعمیر باید فوراً انجام شود. در این موارد، ممکن است به جای جوشکاری مرطوب استفاده شود.

جوشکاری مرطوب متکی به آزاد شدن حباب های گازی در اطراف قوس الکتریکی برای محافظت از جوش و جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از طریق آب است. این لایه عایق حباب از غواص محافظت می کند، اما همچنین ناحیه جوش را مبهم می کند و تکمیل صحیح جوش را دشوارتر می کند. حباب‌ها همچنین می‌توانند حوضچه جوش را مختل کنند و به دلیل انتشار گرما از طریق آب اطراف، اتصال جوش‌شده ممکن است خیلی سریع سرد شود. این امر خطر نقص هایی مانند ترک خوردن را افزایش می دهد.

جوشکاری زیر آب از تنظیمات جریان مستقیم به جای جریان متناوب استفاده می کند، زیرا کار با جوشکارهای زیر آب ایمن تر است.

جوشکاری زیر آب که به عنوان جوشکاری هایپرباریک نیز شناخته می شود، شامل جوشکاری در فشارهای بالا است.

جوشکاری می تواند در خود آب (معروف به جوش مرطوب) یا در یک محفظه خشک و تحت فشار (معروف به جوش خشک ) انجام شود که فولاد رایج ترین ماده جوش داده شده است.

اصطلاح “جوشکاری هایپرباریک” معمولاً در هنگام اشاره به جوشکاری خشک و “جوشکاری زیر آب” برای محیط های مرطوب استفاده می شود.

آموزش جوشکار زیر آب

نادیده گرفتن خطرات ذاتی جوشکاری در زیر آب دشوار است، اما این خطرات همچنین به این دلیل است که جوشکاری زیر آب یکی از پردرآمدترین گزینه های شغلی برای غواصان تجاری است.

بسیاری از جوشکاران زیر آب قبل از یادگیری غواصی تجاری شروع به آموزش برای تبدیل شدن به جوشکار حرفه ای می کنند. قبل از اینکه به دنبال آموزش بیشتر از یک موسسه معتبر برای جمع آوری مهارت ها به عنوان جوشکار زیر آب باشید، باید مطمئن شوید که در مدارس آموزشی با کیفیت بالا ثبت نام کرده اید تا هم جنبه های جوشکاری و هم جنبه غواصی را بیاموزید.

این آموزش ممکن است سال ها طول بکشد، اما به کاهش خطرات احتمالی، از جمله برق گرفتگی و غرق شدن کمک می کند.

انواع

انواع فرآیندهای جوشکاری را می توان با جوشکاری مرطوب و خشک زیر آب استفاده کرد.

فرآیندهای جوشکاری مرطوب:

جوشکاری قوس فلزی محافظ

این روش که به عنوان جوشکاری چوبی نیز شناخته می شود، اغلب برای کارهای جوشکاری مرطوب استفاده می شود. با این فرآیند همه کاره و مقرون به صرفه، جوشکاران یک قوس الکتریکی بین الکترود و سازه ای که قرار است جوش داده شود ایجاد می کنند. این قوس ذوب شده و مواد پرکننده را در مفصل رسوب می دهد. برای انجام صحیح این جوش، الکترودها و سطوح فلز پایه باید تمیز باشند و غواص باید منطقه را از نظر موانع یا سایر خطرات ایمنی بازرسی کند.

جوشکاری با هسته شار

این تکنیک از یک لوله مواد پرکننده با شار در هسته استفاده می کند. سیم الکترود به طور خودکار از طریق تفنگ جوش تغذیه می شود تا امکان جوش دقیق و کنترل شده را فراهم کند. این روش برای موادی از جمله چدن و ​​آلیاژهای فلزی مانند آلیاژ نیکل استفاده می شود

جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری اصطکاکی از گرما و اصطکاک برای ذوب مواد استفاده می کند و می تواند در زیر آب انجام شود.

محفظه ها و فرآیندهای جوشکاری خشک:

نوع روش جوشکاری مورد استفاده در جوش خشک به اندازه محفظه هایپرباریک مورد استفاده بستگی دارد. این شامل:

جوشکاری زیستگاه

این روش از یک محفظه کوچک استفاده می کند و اغلب برای کارهای گرم استفاده می شود. گازها به طور مداوم از داخل محفظه پمپ می شوند تا فضایی قابل تنفس را حفظ کنند و فشار را کمی بالاتر از فشار بیرون نگه دارند. این اختلاف فشار از هجوم گازهای خطرناک و هیدروکربن های قابل احتراق و همچنین انتقال هر گونه بخار سمی جوشکاری به خارج از محفظه جلوگیری می کند. زیستگاه های بزرگتر می توانند همزمان دو یا سه غواص را در خود جای دهند.

جوشکاری تحت فشار

جوشکاری تحت فشار از نیروی انفجاری و/یا اصطکاک استفاده می کند. این نوع گسترده از جوشکاری حالت جامد شامل فرآیندهایی مانند جوشکاری انتشاری، جوشکاری انفجاری، جوشکاری گازی، جوشکاری مقاومتی، جوشکاری اولتراسونیک و جوشکاری اصطکاکی است که در TWI در سال 1991 اختراع شد.

جوش نقطه خشک

در این روش از محفظه‌های کوچکی استفاده می‌شود که روی ناحیه جوش قرار می‌گیرند تا فضایی خشک ایجاد کنند. برای ایجاد جوش، یک الکترود در محفظه قرار می گیرد.

جوشکاری محفظه خشک

مشابه جوشکاری زیستگاهی، در این روش از یک محفظه هایپرباریک برای ایجاد فضای خشک برای جوش استفاده می شود. با این حال، در این مورد، محفظه کوچکتر است و فقط قسمت بالایی جوشکار را در خود جای می دهد.

با توجه به فرآیندها، جوشکارهای خشک از جوشکاری قوس الکتریکی محافظ فلزی و جوشکاری با هسته شار مانند جوشکاری مرطوب استفاده می کنند (به بالا مراجعه کنید). علاوه بر این، جوشکاران خشک همچنین از موارد زیر استفاده می کنند:

جوشکاری قوسی تنگستن گازی

این روش که معمولاً “جوشکاری TIG” نامیده می شود، از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی برای ایجاد یک قوس الکتریکی و یک سیم دیگر برای مواد پرکننده استفاده می کند. این تکنیک جوش هایی با کیفیت بالا و بادوام ایجاد می کند اما به مهارت و دقت جوشکار بالایی نیز نیاز دارد.

جوشکاری قوس فلزی با گاز

این تکنیک که به عنوان «جوشکاری MIG» نیز شناخته می‌شود، از یک تفنگ جوشی استفاده می‌کند که به طور خودکار سیم پرکننده را تغذیه می‌کند در حالی که یک گاز محافظ را برای محافظت از ناحیه جوش پمپ می‌کند.

جوشکاری قوس پلاسما

در جوشکاری قوس پلاسما از یک الکترود برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می شود. این الکترود که معمولا از تنگستن متخلخل ساخته می شود، در بدنه مشعل قرار دارد تا قوس را از گاز بی اثر دور نگه دارد. پلاسما از طریق نازل مشعل مسی با سرعت بالا تزریق می شود و دمای بسیار بالایی ایجاد می کند. از نازل برای محدود کردن پلاسما در یک جهت برای ایجاد جوش های دقیق استفاده می شود

جوشکاری معمولاً برای طیف وسیعی از کاربردهای دریایی و دریایی استفاده می شود. با توجه به دشواری ها و خطرات جوشکاری زیر آب، بیشتر این کارها در آب های کم عمق یا ابتدا با جابجایی سازه ها به مناطق خشک انجام می شود.

با این حال، جوشکاری سازه‌ها در اعماق بیشتر می‌تواند در هزینه‌های حذف سازه از آب و همچنین هزینه‌های اتصال خشک صرفه‌جویی کند. جوشکاری زیر آب نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود، بلکه می تواند برای انجام تعمیرات اضطراری نیز مورد استفاده قرار گیرد.

جوشکاری زیر آب برای جوشکاری سازه های دریایی به طور کامل یا جزئی زیر آب استفاده می شود، در کشتی ها، سدها، سکوهای نفتی، خطوط لوله، پل ها و موارد دیگر استفاده می شود. تکنیک‌های جوشکاری زیر آب نیز در کاربردهای مربوط به نیروگاه‌های هسته‌ای، رودخانه‌ها، کانال‌ها و غیره استفاده می‌شوند.