苏联工程师赫雷诺夫开创水下焊接技术

《你好,俄罗斯》平台多语种编辑团队【照片元素来源:安东·杰尼索夫(俄罗斯卫星通讯社)、OpenAI】
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  电和水看似互不相容,苏联冶金工程师康斯坦丁·赫雷诺夫却证明,电弧在水下照样能够燃烧,他的发明为水下焊接开辟了道路。想象一名潜水员手持焊接设备潜入海中开始作业——这并非空想,高压焊接这一领域的奠基人,正是赫雷诺夫。
乌里扬诺夫(列宁)圣彼得堡国立电子技术大学物理化学教研室档案资料
乌里扬诺夫(列宁)圣彼得堡国立电子技术大学物理化学教研室档案资料

  20世纪,随着舰队建设和海上基础设施发展,许多国家都在研究如何修理水下结构物;此前已有学者尝试让电弧在液体中燃烧,但距离实际应用尚远。1932年,赫雷诺夫提出高压焊接的方法。在实验中,他使用经过防水润滑处理的电极,在盛水的水箱内焊接金属部件,由此证明电弧可在电极周围形成的气泡内稳定燃烧。1936年,这一技术在黑海海域得到成功应用:在塞瓦斯托波尔,潜水技术学校的学员为打捞一艘老旧沉船,将固定件焊接在船舷上;此后该方法又在其他地区试用。1942年卫国战争期间,莫斯科设立了水下焊接问题实验室,研制出可使电弧在水下稳定燃烧的电极涂料,用于在原地修理舰艇。从20世纪50年代起,这项技术进入民用领域;如今水下焊接不仅用于船舶,也用于管道、桥梁支座、钻井平台等设施,科研人员还在研制机器人焊接成套设备。

安东·杰尼索夫 摄【俄罗斯卫星通讯社】
安东·杰尼索夫 摄【俄罗斯卫星通讯社】

  如今的高压水下焊接分为两种方式,即气密舱内焊接和直接在水中焊接。采用前一种方式时,将专门的舱体罩在受损结构之外,舱内抽去积水并充入氧气,焊工在干燥环境中作业;舱内焊接通常用于对密封性和焊缝质量要求高的场合,以及水深达300米的作业。直接在水中进行的“湿式”焊接则作业于水深30米以内,由潜水焊工使用防水电极操作。为避免触电,作业时人体不处于电极电流的通路之中,并采用30至35伏的较低电压——这一电压足以引燃电极,又不至于造成触电。

  从1932年水箱中的实验,到如今深舱内与水中的成套作业,水下焊接技术已由战时军用修理延伸至民用工程,并继续向机器人化方向发展。