随着我国海洋战略的发展,船舶、海岸结构、海洋平台、海底管道等大量建造,使得对水下切割的需求大大增加。水下切割方法众多,但考虑到目前在水下60米范围以内比较广泛的应用,很多设备安全性不高,灵活性不好而且对水下工装要求高而具有局限性。因此,本文提出了一种新型的水下熔化极电弧热切割技术,利用药芯割丝在割丝与工件之间引燃电弧,通过电弧热熔化金属,再借助药芯产生的气体吹落熔融金属而进行切割。文中介绍了水下熔化极电弧热切割工艺的原理,构建了切割试验系统,进行了水下切割工艺试验。研究了水下熔化极电弧热切割工艺参数对切口成形的影响,分析了影响水下切割电弧稳定性的因素。成功实现将超声频脉冲电源与直流切割电源并联,使超声频交变信号经过电容耦合进入切割电弧,建立了超声频脉冲水下熔化极电弧热切割试验系统,通过切割试验,研究了超声频脉冲电流的幅值和频率对切口宽度、切口面倾斜角和直线度的影响。试验结果表明:利用大功率直流电源、配套送丝机构、行走机构、水箱及其工装集成的水下熔化极电弧热切割装置,具有较高的稳定性;切割质量是由切割电流与电弧电压、切割速度三者的合理匹配与优化决定的;切割过程中电弧稳定性与切割电流、电弧电压、切割速度三者有密切关系;超声频脉冲调制作用增强了电弧的收缩程度和挺度,同时还明显地改善了切口形状。