水下焊接的电弧实际上是在电弧泡中燃烧的。 水下焊接时电弧周围能否形成一定大小、稳定的电弧泡是水下焊接成功的首要条件。 电弧泡中的气体主要由水蒸气高温解离形成的氢气和氧气、焊条药皮中燃烧分解的CO和CO2组成。 将一般的酸性及碱性焊条用于水中焊接时形成的电弧泡成分如表1所示。 随着水下焊缝水深的增加，形成的电弧泡体积随压缩而逐渐减小，过少的电弧泡增加焊缝金属气孔趋势。 如果电弧泡足够少，电弧就容易消失，焊接工艺就不顺利了。 电弧泡形成后生长，在以下物理条件pgpaphps式中，pg为泡内部压力； pa为大气压； ph是气泡周围的静水压，ps是气泡表面张力产生的附加压力。 在陆地焊接中，ph接近零的水下焊接，ph随水深的增加而增大，pa和ps不受水深的影响。 因此，要顺利进行焊接，只能加大pg。 增大pg的方法之一是提高电弧温度，因为在高电弧温度下可以分离出足够的氢气和氧气，调节焊接电流可以实现二是提高焊条药皮的造气功能，使焊条药皮燃烧时生成更多的CO2、CO气体但是，如果电弧泡中氢的比例过大，则会导致焊接中气孔的倾向增加和焊接金属和热影响区的氢引起的裂纹敏感性增大这两种氢相关缺陷的生成。 因此，在设计配方时，必须在确保电弧泡具有足够压力的同时，设法降低电弧泡中的氢气比例。 在药皮中加入适量的CaF2和SiO2就可以达到这个目的。 SiO2 2CaF2 3[H]=2CaO SiF 3HF或SiO2 2CaF2=2CaO SiF4 CaF2 H2O (气体)=CaO 2HF化学冶金反应产物CaO、SiF或SiF4和其他反应产物MnO， 由于SiO2及作为稀熔渣的TiO2等上浮进入熔池，HIO水中焊接的氢致裂纹敏感性高于陆地焊接，这是因为水对工件的强冷却作用使低碳钢的焊接热影响区全部相变，产生马氏体。 钢中碳当量超过0. 4 %时，热影响部的维氏硬度可以超过400。 另外，如果焊接中氢含量多，则焊接中吸收氢多，在焊接热应力和相变应力的作用下容生氢引起的4裂纹。 可见有必要降低电弧泡中氢的比例。
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