常用的水下电弧切割工艺电弧切割也属于焊接领域，电弧切割和电弧焊的设备和原理有很多的相似之处。在水下对电弧的切割工艺要求比较高，在深水环境下电弧的引燃、燃烧控制等都比较困难，一般在陆地上使用的切割方法很难直接用于水下切割[6]。80302

目前，生产实践中用于水下的切割方法有很多。从这些现有的切割方法的基本原理上来看，可以将现有的水下切割方法分为两大类，即水下热切割发和水下冷切割法。

在这两大类水下切割方法中，用的最广泛的是水下热切割法，九成以上的水下切割都是用的水下热切割法。它的主要优越性表现在，切割速度快、切割效率高、具有比较广的适用范围；另外，水下热切割法的设备比较简单，生产成本低。但是，从切割质量和安全性的方面考虑，热切割法不如冷切割[7]。

水下冷切割法不会对被切割件加热，因而不会在切割件上产生热应力，这样就不会改变被切割工件切口周围材料的晶粒结构，工件的力学性能也不会恶化。另外冷切割法易于实现机械化控制，切口质量比水下热切割法好。其缺点是，切割速度较慢，切割效率低，设备一般比较笨重，生产成本较高[8]。

水下切割方法按基本原理和切割状态的不同，可做如图1-1分类。

常用的水下电弧切割方法有四大类：等离子弧切割、电弧锯切割、熔化极水射流切割和碳弧喷水式切割[9]。

（1）水下等离子弧切割: 水下等离子弧切割技术在水下工作时通过利用水再压缩等离子弧来实现对工件的切割，是目前比较先进的一种切割技术。它与非水下切割方法的最大不同点在于割枪具有排水、防水的功能[10]。水下等离子弧切割的设备与等离子弧焊接大体上是相同的，一般的等离子弧焊接设备经过简易改装也能用于水下切割。二者的最大不同在于水下切割时的电流和离子气流量比等离子弧焊接时

的大[11]。近几年，水下等离子弧切割技术在我国有了迅速的发展。它与一般等离子水下切割方法分类

弧切割法相比具有如下优点：不会出现双弧现象，能够延长喷嘴寿命；能够得到较好的切口质量；工作环境好，没有弧光；可以实现大电流、长时间水下切割工作[12]。

（2）电弧锯切割:电弧锯切割设备的结构和使用方法都和摩擦锯切割方法有很多相同之处，但是二者热源不同。电弧锯切割是利用电弧把热量传递到被切割件上，使与锯片相接触的材料熔化并氧化铁及小铁珠的形式抛入空间。电弧锯切割设备成本较低且维修容易，具有较高的生产效率，特别适用于较薄工件的切割（如厚度在20mm以下的工件）[13]。

（3）熔化极水射流切割:熔化极电弧切割法是利用连续送进的金属丝电极与被切割件之间产生电弧，从而利用电弧热将金属工件局部熔化掉，同时借助于从喷嘴喷出的高压水流将熔融金属及熔渣排出的切割方法。这种切割技术用水作为切割工作的介质，所以它不仅要克服因水深而带来的静，而且还要采取一定的措施来保证水下切割过程的稳定性。我国对熔化极水射流切割技术做了进一步的研究与改进，并成功开发出了用于深海的半自动熔化极水射流切割技术。经改进后而研制出的半自动熔化极水射流切割技术可以在20m-60m的深水区对厚度为20mm的工件进行切割，切割速度可达到20m/h以上[14]。

熔化极水射流切割技术是利用电弧热将被切割件金属熔化，然后熔融状态的金属在割枪喷出的高压水流的作用下被吹落。最后在工件的切口处得到表面光洁的切口。这种切割方法的设备主要由五个部分组成：切割电源、电缆、水下送丝箱、提供高压水的系统以及切割枪。熔化极水射流切割法的设备和熔化电极都比较简单，能得到规范的切割坡口，但是这种切割方法要求切割过程中割枪与工件之间有很高的可见度[15]。