高气压环境下脉冲MAG焊电弧及熔滴过渡行为特征研究

发布时间：2017-12-18 15:38

  本文关键词：高气压环境下脉冲MAG焊电弧及熔滴过渡行为特征研究

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【摘要】：随着海上石油资源开采的迅猛发展,海底石油管道等机械结构物破损后的水下修复问题口益突出。水下干式高压焊接方法由于其彻底排除了水对焊接过程的影响,具有焊接质量高,安全可靠性好等优点而成为海底管道焊接修复常用的方法。但目前尚未解决高气压环境下焊接电弧的稳定及其熔滴过渡问题,导致焊接质量难以满足海底管道要求。 本文依托国家自然科学基金：电源特性对高压环境焊接电弧行为的影响规律与控制策略,对高气压环境脉冲MAG焊接过程实验系统进行了总体设计及优化,在此基础上,对高气压环境下脉冲MAG焊电弧行为进行基础研究,表明了随着环境压力增大,电弧能量损失加剧。 为了获得高气压环境下稳定的焊接过程,文中统计分析了环境压力下不同电弧电压时脉冲MAG焊的电流电压波形数据,探讨了其概率密度分布规律与高气压环境下焊接电弧稳定性的关系。并使用高速摄像系统拍摄熔滴过渡过程,研究了环境压力对熔滴过渡的影响。研究表明,通过采用提高电弧电压的方式可以补偿电弧能量损失,消除环境压力对高压环境焊接过程的影响。 在电弧电压补偿的基础上,进一步对高气压环境下脉冲MAG焊气体混合比对焊接稳定性的影响进行了深入的研究。分析了不同环境压力下气体混合比对脉冲MAG焊飞溅率、熔滴过渡及其焊缝熔透形状的影响。研究表明在高气压环境下选用合适的气体混合比可以改变高气压环境下的电弧形态,进而改变其熔滴过渡方式,从而提高高气压环境下脉冲MAG焊接电弧稳定性,进而改善焊接质量。 本文通过调整焊接电源参数及其焊接工艺参数来消除或者补偿压力环境对高压环境焊接过程的影响,为脉冲MAG焊典型环境压力下参数优化匹配提供理论依据与试验基础。研究成果为我国海洋石油等众多水下工程行业提供坚实的技术储备,具有重大的科学意义及工程应用前景。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P756.2;P755.1

【参考文献】

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本文编号：1304712