1．水下切割设备 （1）水下电弧-氧切割 水下电弧-氧切割使用的设备主要有切割电源、割炬、切割电缆、断电开关及供氧系统等，图1所示为水下电弧-氧切割设备的基本构成示意。 1)切割电源 水下电弧-氧切割使用的电源与水下焊条电弧焊使用的电源基本相同，也是直
1．水下切割设备
（1）水下电弧-氧切割
水下电弧-氧切割使用的设备主要有切割电源、割炬、切割电缆、断电开关及供氧系统等，图1所示为水下电弧-氧切割设备的基本构成示意。
1)切割电源
水下电弧-氧切割使用的电源与水下焊条电弧焊使用的电源基本相同，也是直流弧焊电源，只是功率大些，一般额定输出电流不应小于500A。常用的水下切割发电机主要有AX1-500、AX8-500等型号。另外，ZDS-500型水下焊接电源及ZXG-500型弧焊整流电源也可用于水下切割。尤其是ZDS-500型水下焊接电源，是船上专用弧焊电源，具有防水、防潮、防振性能，超载能力强，容易引弧，电弧稳定，可提高切割效率。
2)切割割炬
水下电弧-氧切割炬应满足下列技术要求：
① 割炬从夹割条处起到握柄中心的距离为150～200mm，在水中的质量不宜大于1000g；
② 割炬头部设有自动断弧装置，以防烘干割炬头部；
③ 割炬应有回火防止器等装置，以防灼热的熔渣阻塞气体通道，防止烧损氧气阀；
④ 割炬与电缆和氧气管的连接装置**方便可靠，能保证连接的牢固性和气密性，割炬的割条夹紧装置应简便，并具有一定的夹紧力；
⑤ 电缆接头牢靠，带电部分**包绝缘套，并且其绝缘电阻不小于35MΩ，耐压1000V（工频交流）；
⑥ 氧气阀开启、关闭应灵活自如，接头牢固，0.6MPa气压下不漏气，并且可供气体流量不小于1000L/min；
⑦ 割炬构件外表面应镀铬或镀银等防腐蚀处理，镀层不得有脱壳等缺陷。
图2所示为我国的SG-Ⅲ型水下电弧-氧切割割炬结构示意，实践证明这种割炬是比较适用的。如注意保养，使用寿命也比较长，但割炬头部的割条插孔使用一段时间后，与割条的接触性能会变差，往往会在该位置产生电弧，导致割炬损坏。另外使用时间长了，割炬的绝缘性也会降低，在切割过程中可能有漏电现象产生，危及潜水员的**。因此要对割炬经常检查，及时维修或更换有损坏的零件。此外，也可使用图3所示的水下焊割两用炬进行水下切割。
3) 切割电缆及开关
水下电弧-氧切割中使用的电缆，应是耐海水腐蚀的橡胶套多股铜芯的船用电缆。电缆截面积一般为70～100mm2 ，长度根据水深而定，如果水的流速较大，电缆还要加长一些。如果没有船用电缆，也可用陆上用焊接电缆代替，但需要经常检查，发现有橡胶套老化龟裂时，要及时更换以防漏电。
连接电源和割炬的电缆，俗称“把线”；连接电源和被切割工件的电缆，俗称“地线”。为了水下作业的**，把线上接一个切断开关，以便根据潜水员的要求及时供电或断电。断电开关可用单闸刀开关，也可用自动断电器，开关导电元件应具有足够的导电断面积。
自动断电器能在引弧时使电压迅速上升到引弧所需的电压，而在断弧或更换割条时则快速切断电源。这一装置的外形尺寸为420mm×340mm×270mm，质量约为30kg。适用于直流正接电路。
4) 供氧气系统
水下电弧-氧切割供氧气系统由氧气瓶、减压器及氧气管组成。
① 氧气瓶 氧气瓶的容积一般是40L，质量为60kg，外圆直径为219mm，高1450mm。外表涂成天蓝色，并用黑漆注明“氧气”字样。氧气瓶是一种高压容器，额定压力为15.15MPa。
使用氧气瓶应注意下列事项。
a．使用时**平稳放置，不得与其他气瓶混在一起，特别是严禁与可燃气瓶或液体燃料容器放在一起。
b． 氧气瓶应至少与火源保持5m的距离，至少与一般热源保持1m的距离，严防烈日曝晒及火烤。
c． 氧气通道不得沾染油脂，尤其是在氧气瓶阀门处。
d． 不得将瓶内氧气全部放空，至少应保留1～2个表压，以便在再装氧气时吹除灰尘及避免其他气体进入。科海加气块设备 。
e． 瓶处要安装防振橡胶圈，搬运时要轻装轻卸，避免撞击，严禁抛滑。
f． 对氧气瓶应定期做水压检验，及时检修或停止使用不合格的氧气瓶。
② 减压器 减压器是用来将氧气瓶中高压氧气降低到工作所需要的压力，并保证工作时氧气压力的稳定性。减压器上有两块压力表，分别指示瓶内气体压力及工作气体压力。减压器的种类很多，按作用原理可分为正作用式和反作用式；按降压级数可分为单级的和多级的。实际水下电弧-氧切割中一般采用单级反作用式减压器。使用减压器时应注意如下事项。
a．安装减压器之前，需先打开氧气瓶阀门，利用氧气来吹掉阀嘴上的灰尘等杂质。操作时，氧气瓶阀嘴不能朝向人体。
b．检查各接头是否拧紧、有无滑牙现象，调节螺钉使其处在松开的位置。
c．安装好减压器后再开启氧气瓶阀门，查看压力表是否工作正常、各部分有无漏气现象。待一切正常后再接氧气胶管。
d．减压器如沾附油脂，**擦净后再使用。
e．减压器冻结时，不允许用火烤，可用热水或蒸汽解冻。
F．当发现减压器有自流现象时，即调节螺钉松开时，低压表仍自动上升，这可能是由于减压器中的活门或活门座上有污物，或是由于它们的接触面不平，从而使得高压气体向低压室渗流。此时要将污物清除，并用细砂布将活门磨平。如发现活门座有裂纹时，要及时更换。自流现象的产生，也可能是副弹簧损坏而导致压紧力不足所引起的，加气块产品 。此时应更换副弹簧。
（2）水下等离子弧切割
1) 切割电源
为适应水下等离子弧切割的特殊要求，水下等离子弧切割电源采用可控硅晶体管开关及整流器并用水冷却，具有陡降的外特性，在弧长（电弧电压）变化时能保证切割参数及电弧稳定；而且从“小弧”过渡到切割电弧时能按照自然间断特性平稳地达到给定的电流值，而不产生冲击电流。该电源在控制电路中考虑到能把空载电压降低到110V并获得手工电弧焊所需的外特性曲线，使之也可用于水下手工焊接。
表1列出典型水下等离子弧切割电源的主要技术参数。
表1 典型水下等离子弧切割电源的主要技术参数
切割电流/A
300～600(额定负载持续率60％，切割周期10min时)
空载电压/V
180
**工作电压/V
140(切割电流为600A时)
“小弧”电流/A
50
“小弧”电源空载电压/V
180
2) 切割割炬
水下等离子弧切割与陆上用的割炬不同之处在于：
① 在喷嘴外面增设了一个外罩，其间通以冷却水或气体，形成一“水帘”（或气帘）阻止水进入电弧区，使电弧能稳定燃烧，同时也防止了因海水的电解而影响正常切割；
② 各连接部分具有良好的水密性；
③ 具有耐高压的绝缘性。
图4及图5分别所示为两种水下等离子弧切割用的割炬结构，其中KB型割炬用于在淡水中切割，外形尺寸为160mm×370mm×40mm，质量为2.5kg；而PM型割炬用于在海水中切割，外形尺寸为150mm×350mm×35mm，质量为2.5kg。
为确保各连接部位的水密性，常采用糊状有机硅黏结剂。这种材料在室温下就发生硫化，然后变成橡胶状物质，具有防潮隔热及良好的绝缘性能，能在较大温度范围内（－55～300℃之间）保持良好的密封性能。
为防止因空气进入工作气体通道在引弧时烧坏电极，在进气管连接处需安装逆向阀，借助工作气体的压力开启阀门，逐出暂存的空气。
对于PM型割炬，当电源的空载电压为180V时，在海水中对其进行了漏电测试，**的漏电电压为10V，在盐的质量分数为1.7％～2.0％的海水中使用是**可靠的。这两种割炬的喷嘴既可用淡水也可用压缩空气进行强制冷却，可在水深52m以内进行碳素钢、不锈钢及铝合金的水下切割。
（3）熔化极水喷射水下切割
熔化极水喷射水下切割主要采用半自动方式。国内已有专用切割设备供应，型号为GSS-800。这种切割设备由主机（包括切割电源、控制装置、水路系统和高压水泵）、送丝箱、割炬、遥控盒、组合电缆盘及接地电缆盘等组成。
熔化极水喷射水下切割电源与陆用熔化极气体保护焊电源基本相同，为自然平特性的弧焊整流器，只是功率大些，额定输出电流一般为500～1500A。表2列出GSS-800型熔化极水喷射水下切割设备的主要技术参数。
表2 GSS-800型熔化极水喷射水下切割设备的主要技术参数
输入电源
电压/V
3相380
频率/Hz
50
额定输入电流/A
100
额定输入容量/kW
65
切割电源
电源特性
直流，自然平特性
**切割电流/A
800
额定负载持续率/％
60
空载电压调节范围/V
50～70
割炬及送丝箱
割丝直径/mm
2.5
送丝速度/m.min-1
4～9
送丝软管长度/m
4
割丝盘装丝量/kg
约15
供气压力/MPa
0.8
高压水泵
电动机功率/kW
3
工作水压/MPa
0.6～1.0
外形尺寸（长×宽×高）/mm
主机
2120×1120×1615
组合电缆盘
1552×1620×1805
接地电缆盘
1452×1370×1655
送丝箱
600×360×660
质量/kg
主机
1300
组合电缆盘
1000
接地电缆盘
8000
送丝箱
50
这种切割设备能在水深60m处对厚度为10～28mm的碳素钢、不锈钢、铜、铝等金属进行半自动切割，特别适用于水下打捞、海底采矿及海底石油输送管道铺设等工程的水下金属切割。采用直径2.5mm割丝切割，切口宽度为4～5mm。
2．切割材料
（1）水下电弧-氧切割
水下电弧-氧切割适用于能导电的金属材料，但主要是用来切割易氧化的低碳钢和低合金高强钢。水下电弧-氧切割使用的割条大体上有3种：钢管割条、陶瓷管割条、碳棒割条。
水下电弧-氧切割用的氧气为一般的工业用氧，其纯度分为两级：一级不低于99.2％，二级不低于98.5％。氧气的供应方式是瓶装：将氧气压缩到120～150个大气压，装入氧气瓶内，以备使用及储存。想知道小本创业网。
1)钢管割条
钢管割条的结构及制造方法与水下焊条类似，是用无缝钢管作芯，外涂矿物质涂料或包敷塑料纤维膜制成。涂料主要起防水、绝缘及稳弧作用。割条的防水性能可通过两个途径实现：一是将防水剂加在涂料中，烘干后具有防水性；二是将割条烘干后再涂一层防水剂，达到防水目的。割条的结构如图6所示。
割条芯外径一般为6～10mm，内径为1.25～4.0mm，长度为350～400mm。实践证明，切割效率同割条内径有很大关系。其实加气块厚度 。在相同切割条件下，割条内径增加，切割速度增加，切割效率也增加，见表3。
表3切割10～12mm厚钢板时的切割效率
割条外径
/mm
割条内径
/mm
氧气压力
/MPa
工作电流
/A
每根割条切割长度/cm
每根割条切割时间/s
每根割条耗氧量/m3
6
1.25
0.65
240
24
55
0.18
7
2
0.65
260
28
61
0.30
8
3
0.7
340
32
61
0.35
加大割条内径使切割速度提高，这可能是由于供氧量的增加使得氧化速度加快，同时对熔化金属及熔渣的吹力加大，使它们从切口中迅速排除的结果。国外有用外径为10mm，内径为4mm割条的，切割大厚度钢板的效果良好。但是，海上作业时氧气的供应是很困难的，不适宜消耗过大的氧气，所以一般不采用大内径割条。
割条药皮中加入适量的金属粉，可以提高割条的导电性、稳定电弧，同时可大大提高割条本身的氧化反应热，从而使切割速度提高。药皮中加入铁粉的效果**，其次是镁粉和铝粉。这些金属粉单独加入到钛铁矿型药皮中时，铁粉不宜超过35％，镁粉和铝粉不宜超过10％。加入的金属粉太多，药皮的涂敷性能就会下降，药皮强度及防水性能也降低。如果同时加入几种金属粉，其比例也要适当降低。另外，加入金属粉的药皮，应适当增加其重量系数，但不宜超过30％，否则会使涂敷性能变坏。
钢制割条比较坚韧，价格便宜，而且切割质量良好（切口窄、切割面光洁）。虽然因受电弧热本身也熔化，更换割条较频繁，但实践证明，当切割厚度大于19mm的工件时，钢管割条的总切割效率高于陶瓷管割条。钢管割条是水下电弧-氧切割*常用的割条。
我国的水下电弧-氧钢管割条为特304，其钢芯外径为8mm，内孔直径为3mm的低碳无缝钢管，外涂1mm厚的药层，防水绝缘层是酚醛清漆，长度有350mm及400mm两种规格。特304割条属于钛铁矿型厚药皮割条，重量系数为20％，其性能不亚于国外同类产品。
新研制的水下电弧-氧割条特点是采用混合黏结剂代替以往的水玻璃为药皮的黏结材料，使割条更适合于长期保存及在深水中切割。这种割条在海水中浸泡240h后仍能使用，而且切割效率也比特304割条高。
2)陶瓷管割条
以陶瓷管作芯的割条成为陶瓷管割条，其规格一般为：外径12～14mm、内径3mm、长度200～250mm。制造时先经高温焙烘，使陶瓷管具有一定的韧性，然后在其外表面喷涂钢制涂层（厚度约8mm），以增加陶瓷管强度。在陶瓷管一端约32mm长的范围内，应磨成直径与割炬相匹配的尺寸，作为夹持端，其余部分用绝缘材料涂敷或用水密绝缘材料包缠，成为陶瓷管割条。
陶瓷管割条的外层金属不仅增加了割条强度，也提高了割条的导电性及引弧性能。切割时，外层金属先与被切割工件接触，由于电流的集肤效应，在部分电流从外层金属流向被切割工件，电弧也先在外层金属与被切割工件之间产生，外层金属先熔化。同时，电弧及熔化金属对割条端部的金刚砂进行预热，从而使金刚砂导电性增加。这时，切割电流不仅在陶瓷管割条的外层金属上流动，也在陶瓷管上流动，电弧流向割条端部并稳定燃烧。
因为陶瓷具有较高的抗氧化能力，一根陶瓷管割条可使用40～60min，从而可大幅度缩短水下切割作业辅助时间，但在单位纯切割时间内的切割速度低于钢管割条，电弧稳定性也比钢管割条差。因此在作业时间紧迫，只要一两根割条就能完成合作的情况下，还是采用钢管割条为宜。
3)碳棒割条
碳棒割条是用中空的碳棒或石墨管再外镀一层铜制成，其外径为10～11mm，内孔径为1.6～2mm，长度为200～300mm。碳棒割条的抗压强度较低，为防止割条端部不被割炬夹头夹碎，在割条的一端装上一个黄铜端子。起割时，将端子插入夹头内。为了防止触电，在镀铜层外再涂上绝缘层（塑料或树脂）。
碳棒割条的寿命很长，仅次于陶瓷管割条。对于200mm长的碳棒割条，其工作时间约是400mm长的钢管割条的工作时间的10～12倍；但在纯切割时间内的切割速度低于钢管割条。
（2）水下等离子弧切割
可用作等离子气的气体主要有N2 、Ar-H2 混合气体、O2 和压缩空气；可用作形成屏蔽的保护气体有CO2 、Ar、N2 和压缩空气。使用不同的等离子气，相应的电极材料也不同。一般情况下，等离子气为N2 、Ar-H2 混合气体时，应选用钨电极；等离子气为O2 或压缩空气时，应选用铪电极。由于水下切割时需要的电流较大，其实http://www.hnfzb.gov.cn。为增加电极的使用寿命，应采用水冷电极。
用N2 作等离子气体时，虽然切割速度及质量均较高，但有损耗较快，操作人员也需要较高的技能，尤其在水深大于40～60m处切割时，喷嘴也容易损坏。所以在深水中切割时宜选用Ar作等离子气体，在浅水中切割时宜选用Ar-H2 混合气体作等离子气体。
（3）熔化极水喷射水下切割
现用的熔化极喷射水下切割法采用的割丝有实芯割丝及药芯割丝。
1)实芯割丝
实芯割丝采用CO2 气体保护焊用的焊丝或铝丝，通常用的直径为2.4mm。
采用CO2 焊丝作割丝在200mm水深范围内切割时，有如下特点。
① 水深对所能切割的厚度及切割厚度的影响不大。
② 随着电弧电压增高，切口变宽，甚至下部扩展成喇叭形。若水深每增加100m，电弧电压增大5～10V，则能获得与在浅水中切割时同样的切口形状。
③ 喷射水的压力应随水深的增加而增大，适宜的水压为：相当于水深的静水压力再加0.5MPa（切割低碳素钢）或0.35MPa（切割铝）。
④ 铝比低碳钢容易切割。因为铝的熔点低，很少发生电弧短路，所以在同样板厚和相同的切割电流条件下，切割铝的速度要比低碳素钢快50％。
⑤ 切割低碳素钢时，切口下缘粘渣较多；切割铝时粘渣较少且可以用钢丝刷除去，这是由于在切割过程中生成了脆性的铁铝合金。
采用铝线作割丝切割低碳素钢时，切口下缘不粘渣，切口面光洁。但为了获得与用CO2 焊丝切割时相同的切割电流，送丝速度应加快，这往往会超出标准型MIG焊送丝速度的范围。
2)药芯割丝
药芯割丝采用低碳素钢MIG焊接所用的药芯焊丝，常用的直径为2.4mm。熔化极水喷射水下切割采用药芯割丝既可切割碳素钢，也可切割不锈钢及铝。
