本发明涉及一种焊接方法，特别是一种利用水下无电焊接专用焊条进行湿法焊接的便携式水下湿法无电焊接方法。
背景技术：
水下焊接是海洋工程结构建设安装、维修施工中不可缺少的重要工艺手段，也是海军舰船战时应急抢修和平时海上维修必不可少的重要技术之一。
水下焊接按照焊接环境分为干法焊接、局部干法焊接和湿法焊接三类。干法焊接在压力舱或工作室内进行，利用气体将舱内的水排开，焊工在干燥或相对干燥的环境中施焊，焊接环境与陆地焊接相似，易达到较高的焊接质量，但是所需设备复杂、庞大、沉重、造价高，准备周期长，并需要可靠的生命维持系统和较多的辅助人员。局部干法焊接是利用排水罩将待焊工件周围的水局部排开，焊接在较小的气相环境中进行，与干法焊接相比简单易行，但需要专用装置、排水设备和电源。以上两种方法均不能满足战场条件下舰船应急抢修对焊接操作机动灵活性的需求。湿法焊接是在水中直接对工件施焊，与干法和局部干法焊接相比，具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应性强等优点，但是目前湿法焊接常用药皮焊条电弧焊和药芯焊丝电弧焊，均离不开大功率电源，焊工潜水焊接时需拖着长长的电缆，且焊机沉重，均限制了焊接的机动灵活性，并且水下电弧焊有触电危险，因此，这些焊接方法都不能满足战场和紧急情况下舰船和海洋设施应急焊接机动灵活性的需要。
本发明提供了一种便携式水下湿法无电焊接方法，该方法进行水下焊接仅需要水下无电焊接专用焊条，无需其他外界能源和设备，携带方便、操作简单，可原位、可靠地对水下损伤金属构件进行应急焊接维修，能够有效地解决现有水下焊接方法设备沉重、离不开电源、机动灵活性差的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水下湿法焊接方法，该方法不需外界能源和设备，携带方便，操作简单，机动性和适应性强，应用于舰船装备和海洋工程水下结构的应急焊接维修。
为解决上述技术问题，采用的技术方案是：
提供一种便携式水下湿法无电焊接方法，其特征在于该焊接方法包括如下步骤：
1)将待焊金属构件表面进行清理；
2)将水下无电焊接专用焊条对准待焊部位，利用引燃部分引燃水下无电焊接专用焊条，进行水下湿法焊接；
3)进行脱渣处理；
4)必要时进行多道焊接。
所述焊接方法进行焊接时仅需要水下无电焊接专用焊条，不需要其他能源和设备。
所述水下无电焊接专用焊条由药柱、外壳、防水层、堵头和引燃部分构成，直径10～25mm，长度100～300mm，外配套管。
所述水下无电焊接专用焊条的药柱由粉末状焊药混合加压制成，焊药包括燃料、氧化剂、造渣剂、造气剂、合金剂、脱氧剂和稀释剂，所述燃料包括Mg粉、Al粉、Mn粉、B粉、C粉或它们的组合，占焊药重量的百分比为8％～15％；所述氧化剂包括CuO、Fe3O4、Fe2O3、B2O3、WO3、TiO2、ZrO2、CrO3、SiO2、ZnO或它们的组合，占焊药重量的百分比为60％～70％；所述造渣剂包括CaO、SiO2、P2O5、Cr2O3及其矿物质，或它们的组合，占焊药重量的百分比为5％～7％；所述造气剂包括剂包括CaCO3、MgCO3、BaCO3、CaMg(CO3)2、CaF2、NaF、MgF2、BaF2、Na3AlF6及其矿物质，或它们的组合，占焊药重量的百分比为4％～6％；所述合金剂包括Fe、Ni、W、Mo、Mn、La、Ti、Zr、Cr、Nd及其铁合金粉，或它们的组合，占焊药重量的百分比为3％～5％；所述脱氧剂包括锰铁、硅铁、钛铁、铝粉或它们的组合，占焊药重量的百分比为2.5％～4％；所述稀释剂包括CuO、Fe2O3、Fe3O4、KNO3或它们的组合，占焊药重量的百分比为2％～5％。
所述水下无电焊接专用焊条的防水层由聚丙烯或聚氯乙烯或铝粉涂层构成。
所述水下无电焊接专用焊条的引燃部分由引火药块及带导线的引火头、电池、点动开关构成；所述引火药块由引火药粉和粘接剂混匀制成，引火药粉包括Mg粉、Al粉、Mn粉、B粉和CuO、Fe2O3、ZnO，粘接剂包括漆片与乙醇混合物、赛璐珞与乙醇混合物、胶棉液与乙醇混合物；所述带导线的引火头由电燃烧材料外裹引燃药构成，与导线相连。
所述焊接方法可采用手工运条的方式进行焊接，也可借助简单装置夹持焊条进行焊接。
本发明提供的便携式水下湿法无电焊接方法，具有以下优点和特点：
(1)焊条被引燃后，燃料和氧化剂发生燃烧反应，提供焊接所需热量，无需外界能量输入，焊接不需要电能和气源，省去了沉重的设备。
(2)焊接材料仅需水下无电焊接专用焊条，小巧轻便，易于携带，使用灵活。
(3)操作简单，不需专业焊工，舰员或潜水员只需简单培训，即可焊接。
(4)可实现低碳钢、中碳钢、合金钢、高强度船用结构钢等同种或异种金属材料的焊接，以及板材、钢架、板-管、杆-杆、管-管等多种型材的焊接，也可实现裂缝和管道孔洞等的堵漏，适应性强。
(5)焊接可靠，机械性能满足应急抢修的需要。
上述特点保证了焊接的便携性、灵活性、适应性和可靠性，应用于舰船和海洋工程的应急维修，能够提高舰员级维修保障能力，对完成战时舰船的应急抢修、迅速恢复装备作战效能，和平时海上应急维修、延长进坞维修周期、提高舰船在航率、降低维修成本，具有重要的军事意义和经济效益。
附图说明：
图1是水下无电焊接专用焊条的外观结构图。
图2是水下无电焊接专用焊条剖开后的结构图。
图3是套管的结构图。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种用于水下应急焊接的湿法无电焊接方法，所用焊接材料为水下无电焊接专用焊条。
实施例1
本实施例提供一种水下应急焊接方法，对5mm厚Q235钢板进行湿法无电焊接。所用焊接材料为水下无电焊接专用焊条，其结构请参见图1和图2。
以重量计算，将Al粉5g(-250目)、Mg粉3g(-250目)、B粉2g(-200目)、CuO粉末35g(-200目)、Fe2O3粉末15g(-200目)、SiO2粉末1.2g(-100目)、Cr2O3粉末2g(-200目)、CaO粉末1.5g(-80目)、CaF2粉末2g(-160目)、CaCO3粉末1.5g(-160目)、W粉1g(-200目)、CrFe粉2g(-80目)、MnFe粉1.5g(-80目)、TiFe粉1.2g(-80目)、KNO3粉末1g(-80目)，在三维混料机中混合均匀，200℃烘烤2小时，加压成形于直径16mm、长度160mm一端安装了塑料或钢制圆柱形堵头1的纸质外壳4中，形成药柱5，并在末端余留4mm。以重量计算，将Mg粉0.8(-250目)、Al粉1g(-250目)、CuO粉末(-200目)4.8g、KNO3粉末0.3g(-80目)混合均匀，加入赛璐珞与乙醇混合物(重量比3∶7)10ml，搅拌均匀，制成直径15mm带孔的圆柱形引火药块301，将带导线的引火头302插入孔中，用粘接剂固定，自然晾干或烘干，安装于焊条纸质外壳4末端的预留位置，利用聚氯乙烯颗粒喷塑形成防水涂层2，将引火头302用导线与电池303及点动开关304连接组成闭合回路，制成低碳钢水下无电焊接专用焊条。
之后按下述步骤实施焊接：清理待焊Q235钢板表面油污和锈蚀；将试板待焊边对接置于水浴中；将焊条套管6插接于焊条堵头1上，手握套管6，将焊条装有引火药块301的一端对准待焊试板一端；按下点动开关304，引火头302燃烧，引燃引火药块301，引火药块301燃烧引燃焊条药柱5，采用手工电弧焊的运条方法，沿焊缝方向移动焊条，同时向下移送焊条，保证燃烧弧长度10mm左右，直至焊条燃烧完毕；进行脱渣处理；必要时进行多道焊接。
焊后测得接头抗拉强度：270MPa左右。
实施例2
本实施例提供一种水下应急焊接方法，对3mm厚E32船用结构钢板进行湿法无电焊接。所用焊接材料为水下无电焊接专用焊条，其结构请参见图1和图2。
以重量计算，将Al粉4.1g(-250目)、Mn粉1.4g(-250目)、B粉2.1g(-200目)、CuO粉末19.4g(-200目)、Fe2O3粉末11g(-200目)、ZrO2粉末4g(-200目)、SiO2粉末1.2g(-100目)、Cr2O3粉末1g(-200目)、CaO粉末0.8g(-80目)、NaF粉末1.2g(-160目)、CaCO3粉末1g(-160目)、W粉0.5g(-200目)、CrFe粉0.5g(-80目)、MnFe粉1.2g(-80目)、Ni粉1g(-160目)、SiFe粉0.8g(-80目)、KNO3粉末0.5g(-80目)，在三维混料机中混合均匀，200℃烘烤2小时，加压成形于直径11mm、长度160mm一端安装了塑料或钢制圆柱形堵头1的纸质外壳4中，形成药柱5，并在末端余留4mm。以重量计算，将B粉1g(-250目)、Al粉0.8g(-250目)、CuO粉末(-200目)4.5g、KNO3粉末0.4g(-80目)混合均匀，加入胶棉液与乙醇混合物(体积比2∶3)10ml，搅拌均匀，制成直径11mm带孔的圆柱形引火药块301，将带导线的引火头302插入孔中，用粘接剂固定，自然晾干或烘干，安装于焊条末端纸质外壳4的预留位置，利用聚丙烯颗粒喷塑形成防水涂层2，将引火头302用导线与电池303及点动开关304连接组成闭合回路，制成船体高强钢水下无电焊接专用焊条。
之后按下述步骤实施焊接：清理待焊E32钢板表面油污和锈蚀；将试板待焊边对接置于水浴中；将焊条套管6插接于焊条堵头1上，手握套管6，将焊条装有引火药块301的一端对准待焊试板一端；按下点动开关304，引火头302燃烧，引燃引火药块301，引火药块301燃烧引燃焊条药柱5，采用手工电弧焊的运条方法，沿焊缝方向移动焊条，同时向下移送焊条，保证燃烧弧长度10mm左右，直至焊条燃烧完毕；进行脱渣处理；必要时进行多道焊接。
焊后测得接头抗拉强度：320MPa左右。
上述实施例仅仅是为清楚的说明本发明所做的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均应包含在本发明权利要求的保护之内。