[发明专利]一种水下多功能螺柱焊接装置及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于一种水下焊接切割设备，具体涉及一种水下多功能螺柱焊接装置及其焊接方法。

背景技术

所谓水下应急抢修技术是针对船舶水下破损部位进行快速处理和应急修复的关键技术。采用水下应急抢修技术，可以使破损船舶实现现场水下快速抢修，提高维修效率和船舶的在航率，达到快速恢复船舶生命力的目的。以往船舶在出现损伤或破损时，所采用水下抢修的方法主要是以前传统的堵漏和修补方法为主，例如用木塞、木板、堵漏箱、堵漏垫、速干水泥、修补胶水下粘接等方法进行临时修复。借助这些方法进行水下堵漏仅是暂时的，且破损部位的强度没有得到加强甚至变差，影响到船舶的整体性能；使用修补胶进行水下抢修可以解决一些小型漏洞或裂缝，对于较大面积的破损或裂纹却无能为力，同时该方法水下实施相对繁琐，其应用受到很大的限制。

随着水下工程技术的发展，出现了水下电弧焊等水下修复技术或方法，使破损船舶的水下快速抢修成为可能。但是由于水下环境的特殊性，水下电弧焊对船舶实施水下抢修存在一定的焊接质量问题。为改善水下焊接修补质量，近几年，特别是西方发达国家，纷纷发展水下摩擦叠焊技术用于水下构件的修补作业。但是这种方法设备复杂，操作不便，不利于船舶的机动抢修。近几年，水下爆炸焊接修补技术受到广泛关注。但是该方法操作难度大、可控性差，在实际水下作业中受到很大的限制。

总之，目前破损船舶的现场快速抢修技术特别是水下修补技术相对较少，而且技术落后，修补质量满足不了强度需求，迫切需要一种实现水下快速抢修的新技术、新方法。

为解决这一难题，提出了采用水下螺柱焊接的方法对破损船舶进行快速水下抢修。这种新的水下抢修技术或方法可作为水下作业技术的重要补充，在技术上也是一次新的突破。

螺柱焊是以焊接电弧作为热源的螺柱焊焊接方法，它将螺柱焊到工件上，而不是用药皮焊条或者其他填充金属的电弧焊方法。螺柱及其类似的紧固件本身既是焊件又是作为一个电极，电弧在螺柱端部和板件(金属板件、管件)之间引弧燃烧，螺柱下落插入熔池加压而形成焊接接头，是一种高速度的电弧连接方法。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种水下多功能螺柱焊接装置及其焊接方法，它重量轻、操作简单、维护方便、焊接时间短、质量高，能满足对破损船舶进行水下快速抢修的需要，其技术指标、功能以及性能能够满足机动使用要求，其采用的技术方案如下：

一种水下多功能螺柱焊接装置，其特征在于：其主要由大功率焊接电源、焊接切割套件、供气系统、焊接线缆及控制系统组成；

根据实际需要所述焊接切割套件为水下螺柱焊枪、水下焊把或水下割把；

所述供气系统包括：储气瓶、减压器及相应的供气管路；

所述焊接线缆包括：焊接地线、用于固定于工件上的电缆固定夹和具有闸刀开关的焊枪焊接电缆及控制电缆，所述螺柱焊机通过焊接地线与电缆固定夹电连接，所述螺柱焊机通过焊枪焊接电缆及控制电缆与水下螺柱焊枪电连接；

所述焊枪焊接电缆及控制电缆为焊接电缆和控制电缆的集合；

所述水下螺柱焊枪包括：

焊枪主体，

焊接电缆转接装置，其包括：密封罩体和导电轴，所述密封罩体右端与焊枪主体连接，所述密封罩体上具有可供焊接电缆插拔的插孔，所述焊接电缆插入插孔后与导电轴电连接；

供气排水装置，其主要由供气排水罩、密封吸盘和供气管组成，所述储气瓶通过供气管与供气排水罩的内腔相连接且供气管中设置有仅允许气体由储气瓶进入供气排水罩的单向阀；

可使导电轴左右移动的提升下落装置；

和防水磁性开关；

所述提升下落装置包括：

管式电磁铁，其固接于焊枪主体内且与控制电缆电连接；

导杆，其穿装于管式电磁铁中且其左端固接有铁芯；

可为铁芯提供回复力的主弹簧，其设置于管式电磁铁和铁芯之间；

滑动轴，其与铁芯相固接并通过固接于焊枪主体内的直线轴承与焊枪主体滑动连接，所述滑动轴与导电轴相连接。

在上述技术方案基础上，所述大功率焊接电源提供稳定的焊接电流以及瞬间2500安培的大电流，提供的焊接电压及控制电压均为直流电压且电压小于24V；