[發明專利]一種利用切割系統完成水下切割的方法

有效

• 申請號: 201210008925.1
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102699543A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 柳吉蘭;衣衍亮
• 申請（專利權）人: 柳吉蘭
• 主分類號: B23K28/00
• 分類號: B23K28/00;B23K35/22
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王慶海;王宇楊

技術領域

本發明屬于水下手工快速切割金屬材料切割技術領域，尤其涉及一種利用切割系統完成水下切割的方法。

背景技術

21世紀是海洋的世紀，隨著海洋的開發，大量的海上建筑被建造，同時，也必將造成大量的廢舊碼頭、廢棄鉆井平臺等水下建筑需要被拆除，為航海清除障礙。而這些水下建筑破障的難點在于水下部分結構只能在水下拆除，而且這些水下建筑具有鋼筋混凝土結構，也增加了拆除的難度。

現在，拆除水下金屬結構和鋼筋混凝土結構主要采用水下切割技術，目前常用的水下切割技術有氧-可燃氣切割、水下氧-弧切割、金屬-電弧切割、水下機械切割、水射流切割、水下等離子切割、爆炸切割等。氧-可燃氣切割不適宜于切割耐腐蝕鋼、不銹鋼、鑄鐵和除鈦以外的有色金屬，水下氧-弧切割、金屬-電弧切割、水下機械切割、水射流切割、水下等離子切割都需要帶電作業，存在安全隱患，而且水射流切割、水下等離子切割所需要的設備較為復雜，設備造價昂貴、龐大不易便攜，而爆炸切割危險性較大。

專利申請CN201010536018.5公開了一種手工快速切割材料，一種手工快速切割材料，其特征在于：由外部的切割管材和內部的多根切割絲材組成的中空管狀結構，其中所述切割管材是采用鍛壓工藝制備而成的鋼管，鋼管內外采用電鍍工藝各鍍有0.1mm厚的鍍銅層；所述切割絲材長度與切割管材相同，由外皮和粉芯組成，所述外皮為低碳鋼08F鋼帶，其化學組成為：以重量百分比計，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％，其余為鐵和不可避免的雜質；所述粉芯以重量百分比計，組成為CuO粉2～8％，稀土鈰0.4～2％，余量為鐵粉。實用新型專利CN201020597547.1公開了一種手工快速切割系統，但是，該手工快速切割材料的粉芯組分及組分含量只適合在空氣中進行切割，其放熱合金CuO和Fe在氧氣中燃燒放出的熱量遠遠不夠支持切割材料在水中持續不斷的燃燒，從而無法滿足其在水下進行切割，同時相應的切割系統也無法滿足水下切割的要求。

因此，亟需在研究電弧引燃放熱合金材料產生高能量原理的基礎上，開發一種無需切割燃氣和切割電源，切割速度快，安全，攜帶方便、操作簡單且成本低的水下切割材料，用于水下環境鋼結構及鋼筋混凝土的快速切割和拆裝。

發明內容

本發明針對現有各種水下切割技術的缺陷，利用放熱材料在氧氣中的燃燒特性，提供一種無需切割燃氣和切割電源，切割效率高，切割對象范圍廣，攜帶方便、安全，操作簡單且成本低的一種利用切割系統完成水下切割的方法，用于水下金屬和鋼筋混凝土的快速切割和破解。

本發明的技術方案是：一種利用切割系統完成水下切割的方法，其特征在于包括如下步驟：步驟1、連接切割系統各部件，該切割系統包括：引弧系統、供氣系統、切割槍三部分，引弧系統由閘刀開關、低于36伏的引弧電源、導線、銅引弧板組成；供氣系統由工業氧氣瓶和氧氣氣路組成，其作用是為切割槍提供氧氣；切割槍通過氧氣氣路與工業氧氣瓶相連，通過導線與引弧電源相連；

步驟2、連接各部件后，將引弧電源兩極分別接切割槍和銅引弧板，閘刀開關處于斷開狀態，引弧電源和工業氧氣瓶始終處在水位線以上；

步驟3、進行水下切割，切割槍、工件、銅引弧板全在水位線以下，關閉閘刀開關，夾持水下手工快速切割材料的切割槍，送出氧氣，將切割材料端部和銅引弧板接觸并劃動，引燃電弧；

步驟4、待電弧燃燒穩定后，斷開閘刀開關，將切割材料端部移到工件處進行切割。

進一步地、所述的切割材料由外部的切割管材和內部的多根切割絲材組成的中空管狀結構，切割管材外側有一層絕緣層；所述切割絲材長度與切割管材長度相同，由外皮和粉芯組成，所述外皮包括兩種材料，一種為低碳鋼08F鋼帶，其化學組成為：以重量百分比計，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％，其余為鐵和不可避免的雜質；另一種外皮為鋁帶，兩種不同外皮材料的切割絲材的比例為2∶1～6∶1，所述粉芯以重量百分比計，組成為Cu₂O粉3～20％，CuO粉5～25％，Al粉2～10％，稀土鈰1～7％，余量為Fe粉。