水深对水下湿法焊接过程及质量的影响研究
发布时间：2022-01-10 09:10
随着海洋资源开发向更深、更广的海洋领域进行和各种装配件服役年限的增加,海上石油平台、海底输油管道等水下结构件的水下焊接修复工作量将日趋增长。因此,适合深水焊接修复的相关技术亟待研究,这对于推动我国海洋事业的发展,有着非常重要的经济意义和策略意义。本课题将在自主构建的深水环境水下湿法焊接实验平台上进行100 m水深内的焊接试验,研究水深对熔滴过渡特征的影响并探究其影响机理,分析不同水深下电弧电压及焊接电流的波动情况,揭示水深对水下湿法焊接接头质量的影响规律,以期对深水湿法焊接的应用提供可靠理论依据和技术保证。首先构建了深水环境水下湿法焊接实验平台,此实验平台包括X射线高速摄像系统、电信号采集系统及压力环境模拟系统。采用X射线高速成像系统观察水下湿法焊接熔滴过渡过程,采用电信号采集系统实时采集焊接过程中焊接电流及电弧电压的变化情况。通过X射线高速成像系统拍摄不同水深下的熔滴过渡过程,发现熔滴过渡类型基本分为两种:短路过渡和排斥过渡。当焊接参数不变时,随着水深的增大,熔滴尺寸及熔滴过渡周期减小;熔滴偏离焊丝角度减小,熔滴脱离焊丝角度总体呈增大的趋势;电弧气囊最大直径减小,电弧气囊的上浮速度则...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水下湿法焊接的原理图
年，Fydrych 等[41]研究了焊条电弧焊中焊接参数对扩散氢含量 Plackett–Burman 方法，由此可知，水的盐度，电极的污染程接电流对扩散氢含量的影响最大。外相较，我国在水下焊接方面的钻研于上世纪六、七十年代才是研究水下湿法焊材的先驱，早在 80 年代初，他们就开发了最湿法焊接的水下焊条 T203[42]。 年，华南理工大学对水下焊接电弧的光谱测温进行了研究，与焊接电流对电弧温度的影响程度[43]。研究发现，当水深增大弧的温度分布更加集中，温度梯度增加，中心弧柱区的温度升中加入铝粉，可以有效地提高电弧温度，降低电弧电压。理工大学同时水下的电弧静特性进行了研究，在导电嘴与工，水下（水深 85mm）及陆上焊接的电弧静特性曲线如图 1-2接试验所用的电弧电压不变时，水下药芯焊丝湿法焊接比陆高 10 %-15 %[44]。
42bar 的过程中，对电流密度、电场强度及电弧辐射等的变化情况进行了研究果表明，当电弧长度保持一定时，电弧静特性曲线会随着环境压力的升高而上电弧长度和焊接电流相同的条件下，TIG 电弧的电压随着环境压力的升高而。1987 年，ENJO 等[48]研究了 Ar 气环境下 0-6 MPa 的 MIG 电弧行为。研究，气体压力的不同会对电弧电压产生影响，并且探究了焊接电流对焊接接头的。当压力从 0 MPa 变化到 6 MPa 的过程中，电弧弧柱的亮度增加、多阴极斑始出现；电弧不断收缩并且稳定性下降；焊接过程产生的飞溅比例增多。当电压保持不变时，气体压力超过 2 MPa 后，熔深会随着电流的减小而减小；当长度保持不变时，随着外界环境压力的增加，电弧电压也增加，使得热输入增加明电弧长度保持不变对高压 MIG 焊接是有改善作用的。菅泰雄等[49]对纵向磁场辅助下的高压 TIG 焊接进行了研究，从图 1-3 中可出，随着磁场强度的增加，电弧覆盖的区域增大；当外界气体为 He 时，通过MPa 时的焊缝成形研究发现，电弧会随着磁场强度增加而变得稳定，从而提高成形效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究[J]. 邓才智,陈欣. 电焊机. 2017(09)
[2]压力对水下焊条局部干法焊接电弧稳定性的影响[J]. 高文斌,王东坡,程方杰,邓彩艳,许威. 焊接学报. 2016(03)
[3]经济发展新常态背景下我国港口发展趋势和路径[J]. 张哲,张传龙. 集装箱化. 2016(02)
[4]不同压力条件下水下局部干法焊接的研究[J]. 程方杰,刘阳,王东坡,许威,杨寿海. 焊接技术. 2015(10)
[5]激光全熔透工艺参数对不锈钢焊接气孔率的影响[J]. 王诗洋,王旭友,滕彬,黄瑞生,王猛. 焊接. 2015(06)
[6]海洋石油工程水下焊接技术要点分析[J]. 杭建伟,刘亚杰,王朝,吴敏敏,徐澎,朱彦明. 化工管理. 2015(14)
[7]水下湿法焊接工艺在沉船打捞工程中的应用[J]. 杜永鹏,郭宁,刘志强,袁新. 焊管. 2015(04)
[8]海洋工程腐蚀防护及水下焊接修复技术研究[J]. 毕凤琴,李会星,孙振旭,徐子怡,赵红梅,王勇. 材料导报. 2014(23)
[9]药芯焊丝的现状与发展[J]. 张文毓. 现代焊接. 2014 (07)
[10]水下焊接技术研究现状和发展趋势[J]. 陈英,许威,马洪伟,黄江中,程方杰. 焊管. 2014(05)
博士论文
[1]高压干法GMAW电弧行为及熔滴过渡研究[D]. 李凯.哈尔滨工业大学 2014
[2]高压环境焊接电弧特性及熔滴过渡行为研究[D]. 赵华夏.北京化工大学 2010
硕士论文
[1]硼酸环境对水下湿法焊接过程及质量的影响研究[D]. 郭伟.哈尔滨工业大学 2015
[2]镍锰元素对水下湿法药芯焊丝焊缝成型质量影响研究[D]. 鲍晓明.长春工业大学 2014
本文编号：3580445
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水下湿法焊接的原理图
年，Fydrych 等[41]研究了焊条电弧焊中焊接参数对扩散氢含量 Plackett–Burman 方法，由此可知，水的盐度，电极的污染程接电流对扩散氢含量的影响最大。外相较，我国在水下焊接方面的钻研于上世纪六、七十年代才是研究水下湿法焊材的先驱，早在 80 年代初，他们就开发了最湿法焊接的水下焊条 T203[42]。 年，华南理工大学对水下焊接电弧的光谱测温进行了研究，与焊接电流对电弧温度的影响程度[43]。研究发现，当水深增大弧的温度分布更加集中，温度梯度增加，中心弧柱区的温度升中加入铝粉，可以有效地提高电弧温度，降低电弧电压。理工大学同时水下的电弧静特性进行了研究，在导电嘴与工，水下（水深 85mm）及陆上焊接的电弧静特性曲线如图 1-2接试验所用的电弧电压不变时，水下药芯焊丝湿法焊接比陆高 10 %-15 %[44]。
42bar 的过程中，对电流密度、电场强度及电弧辐射等的变化情况进行了研究果表明，当电弧长度保持一定时，电弧静特性曲线会随着环境压力的升高而上电弧长度和焊接电流相同的条件下，TIG 电弧的电压随着环境压力的升高而。1987 年，ENJO 等[48]研究了 Ar 气环境下 0-6 MPa 的 MIG 电弧行为。研究，气体压力的不同会对电弧电压产生影响，并且探究了焊接电流对焊接接头的。当压力从 0 MPa 变化到 6 MPa 的过程中，电弧弧柱的亮度增加、多阴极斑始出现；电弧不断收缩并且稳定性下降；焊接过程产生的飞溅比例增多。当电压保持不变时，气体压力超过 2 MPa 后，熔深会随着电流的减小而减小；当长度保持不变时，随着外界环境压力的增加，电弧电压也增加，使得热输入增加明电弧长度保持不变对高压 MIG 焊接是有改善作用的。菅泰雄等[49]对纵向磁场辅助下的高压 TIG 焊接进行了研究，从图 1-3 中可出，随着磁场强度的增加，电弧覆盖的区域增大；当外界气体为 He 时，通过MPa 时的焊缝成形研究发现，电弧会随着磁场强度增加而变得稳定，从而提高成形效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究[J]. 邓才智,陈欣. 电焊机. 2017(09)
[2]压力对水下焊条局部干法焊接电弧稳定性的影响[J]. 高文斌,王东坡,程方杰,邓彩艳,许威. 焊接学报. 2016(03)
[3]经济发展新常态背景下我国港口发展趋势和路径[J]. 张哲,张传龙. 集装箱化. 2016(02)
[4]不同压力条件下水下局部干法焊接的研究[J]. 程方杰,刘阳,王东坡,许威,杨寿海. 焊接技术. 2015(10)
[5]激光全熔透工艺参数对不锈钢焊接气孔率的影响[J]. 王诗洋,王旭友,滕彬,黄瑞生,王猛. 焊接. 2015(06)
[6]海洋石油工程水下焊接技术要点分析[J]. 杭建伟,刘亚杰,王朝,吴敏敏,徐澎,朱彦明. 化工管理. 2015(14)
[7]水下湿法焊接工艺在沉船打捞工程中的应用[J]. 杜永鹏,郭宁,刘志强,袁新. 焊管. 2015(04)
[8]海洋工程腐蚀防护及水下焊接修复技术研究[J]. 毕凤琴,李会星,孙振旭,徐子怡,赵红梅,王勇. 材料导报. 2014(23)
[9]药芯焊丝的现状与发展[J]. 张文毓. 现代焊接. 2014 (07)
[10]水下焊接技术研究现状和发展趋势[J]. 陈英,许威,马洪伟,黄江中,程方杰. 焊管. 2014(05)
博士论文
[1]高压干法GMAW电弧行为及熔滴过渡研究[D]. 李凯.哈尔滨工业大学 2014
[2]高压环境焊接电弧特性及熔滴过渡行为研究[D]. 赵华夏.北京化工大学 2010
硕士论文
[1]硼酸环境对水下湿法焊接过程及质量的影响研究[D]. 郭伟.哈尔滨工业大学 2015
[2]镍锰元素对水下湿法药芯焊丝焊缝成型质量影响研究[D]. 鲍晓明.长春工业大学 2014
本文编号：3580445
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