[实用新型]一种利用水下手工快速切割材料的切割系统

说明书

技术领域

本实用新型属于用于水下手工快速切割的金属材料切割技术领域，涉及一种手工水下快速切割材料及其制备方法。 

背景技术

21世纪是海洋的世纪，随着海洋的开发，大量的海上建筑被建造，同时，也必将造成大量的废旧码头、废弃钻井平台等水下建筑需要被拆除，为航海清除障碍。而这些水下建筑破障的难点在于水下部分结构只能在水下拆除，而且这些水下建筑具有钢筋混凝土结构，也增加了拆除的难度。 

现在，拆除水下金属结构和钢筋混凝土结构主要采用水下切割技术，目前常用的水下切割技术有氧-可燃气切割、水下氧—弧切割、金属—电弧切割、水下机械切割、水射流切割、水下等离子切割、爆炸切割等。氧-可燃气切割不适宜于切割耐腐蚀钢、不锈钢、铸铁和除钛以外的有色金属，水下氧—弧切割、金属—电弧切割、水下机械切割、水射流切割、水下等离子切割都需要带电作业，存在安全隐患，而且水射流切割、水下等离子切割所需要的设备较为复杂，设备造价昂贵、庞大不易便携，而爆炸切割危险性较大。 

专利申请CN201010536018.5公开了一种手工快速切割材料，一种手工快速切割材料，其特征在于：由外部的切割管材和内部的多根切割丝材组成的中空管状结构，其中所述切割管材是采用锻压工艺制备而成的钢管，钢管内外采用电镀工艺各镀有0.1mm厚的镀铜层；所述切割丝材长度与切割管材相同，由外皮和粉芯组成，所述外皮为低碳钢08F钢带，其化学组成为：以重量百分比计，C 0.05%～0.11%,Si≤0.03%,Mn 0.25%～0.50%,P≤0.035%,S≤0.035%,Ni≤0.25%,Cr≤0.10%,其余为铁和不可避免的杂质；所述粉芯以重量百分比计，组成为CuO粉2～8%，稀土铈0.4～2%,余量为铁粉。实用新型专利CN201020597547.1公开了一种手工快速切割系统，但是，该手工快速切割材料的粉芯组分及组分含量只适合在空气中进行切割，其放热合金CuO和Fe在氧气中燃烧放出的热量远远不够支持切割材料在水中持续不断的燃烧，从 而无法满足其在水下进行切割，同时相应的切割系统也无法满足水下切割的要求。 

因此，亟需在研究电弧引燃放热合金材料产生高能量原理的基础上，开发一种无需切割燃气和切割电源，切割速度快，安全，携带方便、操作简单且成本低的水下切割材料，用于水下环境钢结构及钢筋混凝土的快速切割和拆装。 

实用新型内容

本实用新型针对现有各种水下切割技术的缺陷，利用放热材料在氧气中的燃烧特性，提供一种无需切割燃气和切割电源，切割效率高，切割对象范围广，携带方便、安全，操作简单且成本低的水下手工快速切割材料及其制备方法，用于水下金属和钢筋混凝土的快速切割和破解。 

本实用新型的技术方案是：一种利用水下手工快速切割材料的切割系统，该切割系统包括：引弧系统、供气系统、切割枪三部分，其特征在于： 

引弧系统由闸刀开关（5）、低于36伏的引弧电源（6）、导线（7）、铜引弧板（8）组成，其作用是为水下手工快速切割材料（11）引燃电弧，水下手工快速切割材料（11）稳定燃烧后就可以断开闸刀开关（5），从而断开引弧电源（6）； 

供气系统由工业氧气瓶（9）和氧气气路（13）组成，其作用是为切割枪（12）提供氧气，维持切割材料（11）进一步持续燃烧，并清除切割工件（10）的熔渣； 

切割枪（12）通过氧气气路（13）与工业氧气瓶（9）相连，铜引弧板（8）通过导线（7）与引弧电源（6）相连，并夹持切割材料（11）对工件（10）进行切割； 

其中，切割材料（11）由外部的切割管材和内部的多根切割丝材组成，切割管材外侧有一层绝缘层；所述切割丝材长度与切割管材长度相同，切割丝材的外皮包括两种材料，一种外皮为低碳钢钢带，另一种外皮为铝带，两种不同外皮材料的切割丝材的根数比例为2：1～6:1。 

本实用新型的有益效果是： 

1）便携性，整个系统主要有引弧电源、工业氧气瓶、切割枪等，切割过程中，蓄电池引弧电源、工业氧气瓶处在水面以上，操作人员只需要携带切割枪和切割材料在水下工作，单人就可以携带，不必像机械切割、等离子切割等需要复杂笨重的设备； 

2）不需要切割电源和切割燃气，只需要在水下引燃切割材料就可以断开引弧电源，借助氧气助燃作用，利用切割材料燃烧自身放出的热量支持水下手工快速切割材 料进一步持续燃烧对工件进行切割，不需要切割电源和切割燃气； 

3）安全性高，该方法在切割过程中不需要切割电源，所用的引弧电源也为24V的蓄电池，在水下不会对操作人员造成危害，安全性高；