濕法焊接中,水下焊接的基本問題表現(xiàn)最為突出。因此采用這類方法難以得到質(zhì)量好的焊接接頭,尤其在重要的應(yīng)用場合,濕法焊接的質(zhì)量難以令人滿意。但由于濕法水下焊接具有設(shè)備簡單、成本低廉、操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以,近年來各國對這種方法仍在繼續(xù)進(jìn)行研究,特別是涂藥焊條和手工電弧焊,在今后一段時(shí)期還會(huì)得到進(jìn)一步的應(yīng)用。 在焊條方面,比較先進(jìn)的有英國Hydroweld公司發(fā)展的Hydroweld FS水下焊條,美國的專利水下焊條7018’S 焊條,以及德國Hanover大學(xué)基于渣氣聯(lián)合保護(hù)對熔滴過渡的影響和保護(hù)機(jī)理所開發(fā)的雙層自保護(hù)藥芯焊條。美國的Stephen Liu等人在焊條藥皮中加入錳、鈦、硼和稀土元素,改善了焊接過程中的焊接性能,細(xì)化了焊縫微觀組織。
水下焊條的發(fā)展促進(jìn)了濕法水下焊接技術(shù)的應(yīng)用。目前,在國、內(nèi)外都有采用水下濕法焊條電弧焊技術(shù)進(jìn)行水下焊接施工的范例。藥芯焊絲的出現(xiàn)和發(fā)展適應(yīng)了焊接生產(chǎn)向高效率、低成本、高質(zhì)量、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展的趨勢。英國TWI與烏克蘭巴頓研究所成功開發(fā)了一套水下濕法藥芯焊絲焊接的送絲結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)及其焊接工藝[2]。華南理工大學(xué)機(jī)電工程系劉桑、鐘繼光等人開發(fā)了一種藥芯焊絲微型排水罩水下焊接方法[3],從實(shí)用經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),完全依靠焊接時(shí)自身所產(chǎn)生的氣體以及水汽化產(chǎn)生的水蒸氣排開水而形成一個(gè)穩(wěn)定的局部無水區(qū)域,使得電弧能在其中穩(wěn)定的燃燒。微型排水罩的尺寸和結(jié)構(gòu)決定了焊接過程中無水區(qū)(局部排水區(qū))的大小和穩(wěn)定程度。除此之外,他們還通過復(fù)合濾光技術(shù)和水下CCD攝像系統(tǒng),采集出了藥芯焊絲水下焊接電弧區(qū)域圖像,從而為水下濕法焊接電弧的機(jī)理分析及水下焊接過程控制奠定了基礎(chǔ)。
由于傳統(tǒng)的邊緣檢測算子如梯度算子、拉普拉斯算子、Sobel算子等對噪聲敏感,梁明等采用了Bubble函數(shù)過零點(diǎn)檢測來提取焊縫圖像邊緣的小波多尺度方法[4],通過調(diào)整尺度參數(shù)σ的值,得到焊縫邊緣提取效果最好的σ范圍是:0.4≤σ≤0.6,有效降低了噪聲,同時(shí)又較好地保持了焊縫邊緣細(xì)節(jié),在水下藥芯焊接焊縫邊緣檢測中獲得較好的效果。
盡管如前所述濕法焊接已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,但到目前為止,應(yīng)該說水深超過100m濕法水下焊接仍難得到較好的焊接接頭,因此還不能用于焊接重要的海洋工程結(jié)構(gòu)。但是,隨著濕法水下焊接技術(shù)的發(fā)展,很多濕法水下焊接的問題在一定程度上正在克服,如采用設(shè)計(jì)優(yōu)良的焊條藥皮及防水涂料等,加上嚴(yán)格的焊接工藝管理及認(rèn)證,現(xiàn)在濕法水下焊接已在北海平臺(tái)輔助構(gòu)件的水下修理中得到成功的應(yīng)用,另外,濕法水下焊接技術(shù)也廣泛用于海洋條件好的淺水區(qū)以及不要求承受高應(yīng)力構(gòu)件的焊接。目前,國際上應(yīng)用濕法水下焊條以及濕法水下焊接技術(shù)最廣的是墨西哥灣。現(xiàn)在濕法水下焊接中最常用的方法為焊條電弧焊和藥芯焊絲電弧焊。在焊接時(shí)潛水焊工要使用帶防水涂料的焊條和為水下焊接專門設(shè)計(jì)或改制的焊鉗。在質(zhì)量要求較高的場合,可把焊條放入充氣容器,防止焊條使用前吸水。