PPR-AN2 氧化 10-20 8-24 水深30m、特殊工作

PPR-AN3 产热 10-40 6-26 水深60m

造气体系造气程度高的主要原因是其中包含了碳酸盐成分。金属氧化物中二氧化碳的含量确实比低于氧气含量。不过该体系具有吸引力的是，割丝制造容易、无稀有成分、成本低廉。

氧化体系比造气体系更加有效。但是，如果氧气过度喷射，那么钢制割丝丝管燃烧加剧，从而受到限制。

与造气体系、氧化体系相比，产热体系的主要优点是电弧燃烧穿透能力提高10%~15%。水压增加时，该优点特别明显。此外，水深较浅时，该体系可以降低切割电流而不会损失生产效率[29]。

对于这三种体系，与1m切割长度所对应的割丝材料和能量的最佳损耗关系已经确定。数据表明，产热体系割丝对于深水最有效果。能量消耗最高的是造气体系割丝，其主要原因是：为了保证电弧燃烧区域碳酸盐的完全分解，需要更大切割电流及电压使切割强制进行[30]。

1。5研究内容

本实验研究了水下药芯电弧切割的工艺参数，对比了国外进口割丝与国内自制割丝的性能，实验了自制产热带对于高速水下切割的作用，分析了水下切割割口显微组织与显微硬度，其主要内容有：

(1) 分别使用进口割丝与自制割丝进行水下切割实验，控制其他变量分析割丝的切割性能与最大切割速度；

(2) 在切割参数一定的条件下对国内自制产热带效果进行评估和实验；

(3) 对获得的割口显微组织及硬度进行观察及测量，探讨不同切割速度对割口性能的影响；

(4) 通过对切割过程中电流电压的采集进行切割电弧稳定性的研究。文献综述

第二章 实验设备及方法

2。1 水下药芯电弧切割设备

水下切割设备大体由直角坐标系数控操作台、切割电源、电流电压传感器、实验水槽、送丝机系统、行走机构及割炬等组成。数控操作台调节割炬移动的长度和方向以及割炬和弧焊电源的协同控制；割炬固定于水平轴上随轴运动；切割电源采用晶闸管式直流CO2焊接电源，外特性为平硬特性[31]；水箱采用不锈钢材料制作，切割工作台固定于水槽中，切割时于水下200mm处。其结构示意图如图2-1所示，实物图如图2-2所示。

图2-1 水下切割系统示意图

图2-2 水下切割设备实物图

2。1。1 送丝机系统

送丝机系统主要由控制部分、驱动部分和送丝部分组成，割丝在送丝机构中被矫直，确保其在导电杆中运行顺滑。导电杆孔径粗大，可以适应不同直径割丝的切割需求。具体送丝机系统的参数指标如表2-1所示[32]。

表2-1 送丝系统参数

类别 参数

割丝类型 药芯

割丝直径 2。2mm

送丝速度范围 2-15m/min

2。1。2 割炬与导电嘴

割炬固定于送丝机之下，进给割丝进入导电杆上方端部孔径中并从下方导电嘴中伸出；导电嘴一端有与导电杆内部相匹配的固定螺纹，整体材料为导电性能优良的铬锆铜[33]。割炬与导电嘴如图2-3~2-4所示。