Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 31 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.791 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВАРНЫХ ВАЛИКОВ, СФОРМИРОВАННЫХ В ПОДВОДНОМ СОСТОЯНИИ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ T. HASSEL, Dr.-Ing., Я.С. ЛИЗУНКОВА, научный сотрудник, F.-W. BACH, Prof., Dr.-Ing. habil., (Institute of Materials Science of the Leibniz University Hanover ) , А.А. БАТАЕВ, доктор техн. наук, профессор А.А. НИКУЛИНА, канд. техн. наук, доцент, А.М. ТЕПЛЫХ, аспирант, ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 10 февраля 2011 г. Никулина А.А. – 630092, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: _aelita27@mail.ru В связи с интенсивным освоением морского пространства, добычей газа и нефти со дна океана, строительством и ремонтом ветросиловых установок в прибрежной зоне целесообразна разработка высококачественных технологий под- водной сварки и резки. Одно из актуальных направлений исследований связано с автоматической подводной сваркой с применением порошковой проволоки. В статье рассмотрена возможность адаптации порошковой проволоки к автомати- ческому подводному роботу, описана конструкция самозащитной порошковой проволоки, ее состав, а также приведены результаты структурных исследований швов, полученных с использованием порошковой проволоки, разработанной в Институте материаловедения университета Ганновера. Ключевые слова: структура, порошковая проволока, подводная сварка ВВЕДЕНИЕ Добыча нефти и газа со дна океана широко рас- пространена во многих странах. Транспортировка до- бытых полезных ископаемых к местам их потребления осуществляется по подводным трубопроводам, которые тянутся на сотни километров по дну океана. Множество судов и кораблей строятся и эксплуатируются во всем мире. Если ремонт судов невозможен в сухих доках, то они ремонтируются непосредственно на плаву в подво- дных условиях. Каждый год увеличивается количество вводимых в эксплуатацию ветросиловых установок в морской и прибрежной зоне. В связи с этим остро стоит проблема разработки высококачественных технологий подводной сварки и резки для ремонта и обслуживания различного рода конструкций. На сегодняшний день существует два основных способа подводной сварки: сварка в сухих доках и мокрая сварка. Метод сухой сварки основан на использовании специально разработанных камер различной конструкции. При этом сварка проис- ходит без контакта свариваемого изделия с водой. Сварка в сухой камере обеспечивает высокое ка- чество сварных соединений, однако изготовление камеры и ее монтаж чрезвычайно длительны и за- тратны [1]. При мокрой сварке сварщик и свариваемый объ- ект находятся непосредственно в водной среде. Под- водная сварка этого типа основана на способности дуги устойчиво гореть в газовом пузыре, образую- щемся в воде при ее испарении и разложении теплом дуги, а также за счет паров и газов, выделяющихся при расплавлении металла и покрытия электродов. Технологический процесс происходит без каких- либо дополнительных сооружений и устройств. Благодаря этому сварщик имеет большую свободу перемещений, что делает мокрую сварку наиболее эффективной и самой экономичной из существую- щих способов сварки под водой, в первую очередь, при восстановлении металлоконструкций с развитой поверхностью на небольшой глубине [1]. Мокрая ручная сварка покрытыми электродами в настоящее время является основным технологиче- ским процессом, используемым для восстановления и создания большинства подводных металлокон- струкций. Несмотря на широкое распространение этого метода, он имеет ряд недостатков, ограничи-