高压干法脉冲GMAW焊接工艺参数优化对堆焊层防腐性能影响研究

发布时间：2020-10-12 22:29

　　 水下焊接技术在海底管道、海洋平台维修中起着重要作用。与湿法水下焊接相比,高压干法水下焊接可以消除水对焊接过程的影响,焊缝质量高,应用较为广泛。海水是一种很强的电解质,除了要考虑焊缝的力学性能之外,焊缝的腐蚀性能以及焊缝在特定水下环境下的使用寿命同样是水下焊接技术不可忽视的问题。本文应用高压焊接试验对Q345钢材进行高压干式脉冲GMAW平板堆焊试验,从电化学实验和显微组织两方面研究环境压力、工艺参数和保护气体配比对堆焊层腐蚀性能的影响。本文研究了不同压力对堆焊层腐蚀性能的影响,应用高压焊接试验舱在0.1MPa~0.7MPa压力下对Q345钢材进行平板堆焊试验,对所得堆焊层进行电化学试验并观察其显微组织,研究表明:在0.1MPa~0.7Mpa的压力范围以内,堆焊层的防腐蚀性能随着环境压力的升高而降低;显微组织晶粒大小随环境压力升高增大,致密性降低。本文研究了不同焊接工艺参数和保护气体配比对堆焊层腐蚀性能的影响,应用高压焊接试验舱在0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa压力下对Q345钢材进行平板堆焊试验,对所得堆焊层进行电化学试验并观察其显微组织,研究表明:提高焊接电压、脉冲峰值电流和脉冲频率能够提高堆焊层的防腐蚀性能,改善堆焊层的显微组织均匀性和致密性;保护气体中CO_2含量从0升高至15%时,堆焊层的防腐性能逐渐提升,继续升高CO_2的含量至20%,则会减弱堆焊层的防腐蚀性能。
【学位单位】：北京石油化工学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG456.5
【部分图文】：

其危害更为严重[29]。随着海洋工程的不断发展，对于水下焊缝腐蚀规律的研究也越来越重要以高压干法脉冲熔化极气体保护焊（GMAW-P）为基础，对不同焊接工艺参护气体配比以及环境压力下焊接的试件进行电化学实验，总结出不同参数的对焊缝腐蚀规律的影响。由于陆上焊接不同于水下焊接，两者之间有很大区此对水下焊缝腐蚀规律的影响因素的研究，具有重要的实际意义。2 高压干法水下焊接研究现状高压干法水下焊接技术相比其他水下焊接技术，在保证焊接过程相对稳定时，又避免了昂贵的造价和复杂的控制系统。其主要原理是将焊接工作舱焊接部件所在位置，包裹住焊接部件，然后向焊接舱内打入空气从而将焊的水排出舱外以达到陆上焊接环境的目的，这时焊接舱内的环境压力等同于水深的压力，高压压力会压缩焊接电弧长度，影响焊接过程的稳定性，进接质量造成影响。

研究现状水下焊接技术需要有一套复杂且能精确控制的系统作接系统设备高。我国针对水下焊接技术的研究开展的世纪 80 年代，由哈尔滨焊接研究所研制的 HSC-1 和接模拟装置，两套装置的容积分别为 1m3和 0.055mMPa 和 3.0MPa。哈尔滨焊接研究所应用这两套焊接技焊接模拟实验，并取得了相应的成果，但之后对其对行下去[30, 31]。进入 21 世纪，哈尔滨工业大学国家焊高压环境模拟水下焊接实验设备，该设备容积为 0.，在此基础上，哈工大国家焊接重点实验室做了一些电弧、焊缝成形等方面的影响做了研究，并取得了相所处的环境压力增高时，熔滴过度的形式也会发生改数和焊接电源的极性也会对焊接质量造成影响[32-34]

图 1- 3 北京石油化工学院高压干法焊接试验舱ig.1-3 Hyperbaric dry welding test chamber of Beijing Institute of Petrochemical Techno北京石油化工学院能源工程先进连接技术工程中心应用该套模拟焊接了大量的研究实验，并取得了一定的研究成果。研究表明，当环境压力焊接电弧由于高压的压缩作用会变得不稳定，焊接飞溅增多，焊接质量较改变焊接工艺参数和保护气体配比可以有效改善熔滴过度行为。.2.2 国外研究现状相对于国内，国外对于高压干法水下焊接技术的研究开始的要早，并取有实际意义的研究成果。早在上个世纪 80 年代，Allum 就对高压干法水下焊接展开了研究。研当环境压力范围在 1-40bar 之间，电弧长度保持不变时，环境压力上升弧的特性曲线也会随之上升。当焊接电流和焊接电弧的长度均保持不变，环境压力升高，TIG 电弧电压也会升高[35]。
【参考文献】

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本文编号：2838369