脉冲电流水下湿法FCAW熔滴过渡调控机理研究
发布时间：2022-01-11 05:17
水下焊接技术是海上油气平台建造、海底管道铺设维修、跨海大桥的建造及维护等现代海洋工程中不可或缺的技术之一。基于自保护药芯焊丝的水下湿法焊接技术不需要特殊排水设备,以其操作方便,效率高、成本低等诸多优点适应了焊接生产自动化和智能化方向发展的趋势,越来越受到人们的重视。本文通过检测药芯焊丝水下湿法焊接过程电弧气泡及熔滴图像,通过对比熔滴过渡及气泡的行为与电参数之间的关系,开展脉冲电流对熔滴过渡控制技术的研究,分析脉冲电流对气泡及熔滴过渡行为的影响,设计波形实现脉冲电流对熔滴过渡及气泡调控,通过提高熔滴过渡频率,减小熔滴直径大小,有效改善焊接过程稳定性,获得良好的焊缝成形。利用水下湿法焊接熔滴过渡图像拍摄方法并对其进行优化改进,获取了包含熔滴、气泡、电弧等信息的清晰图片。利用视觉信号与电信号同步分析处理系统进行数据分析,总结了水下湿法焊接过程中影响熔滴过渡行为的多种因素,初步分析了复杂的焊接条件下熔滴受力情况。并对这些因素及熔滴受力条件进行可调控性分析,验证了脉冲电流对水下湿法药芯焊丝焊接过程中熔滴过渡调节控制的可行性。通过分析采集到的数据发现,在脉冲电流条件下,由于焊丝的熔化、电弧出现的漂...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２水下湿法药芯焊丝焊接原理示意图??［２７］
；■?ｆｙ?．??图１－２水下湿法药芯焊丝焊接原理示意图??水下湿法焊接还包括水下湿法焊条电弧焊，胡家琨，武传松，贾传宝［２７］等??人对水下湿法焊条电弧焊接过程进行了稳定性评价。针对水下湿法焊条电弧焊??工艺，在多种焊接工艺条件（不同水深、不同焊条）时实时采集焊接电弧电压??瞬时值，然后对这些数据进行统计处理分析。利用电弧电压标准差以及电弧电??压瞬时值与电弧电压平均值差值的频率对比，和焊接过程稳定性指数Ｗ相结合??的方式，对水下湿法焊条电弧焊接过程的稳定性进行了较为直观的分析和定量??评价。结果表明，利用Ｗ可以不错地识别不同焊接过程的稳定性，为水下焊接??４??
—．土！―：??图１－３超声振动辅助水下湿法焊接示意图［３５１??哈尔滨工业大学的陈文倩［３４１等人研究了超声对水下焊接的影响，得出结果：??超声在超声辅助水下湿法焊接（Ｕ－ＦＣＡＷ）中产生的额外作用力，即超声辐射??力，在焊接过程中会抑制焊接电弧气泡的上浮，可以起到稳定焊接过程的作用。??王建峰，孙清洁［３５］等人利用超声振动辅助对Ｅ４０钢水下湿法焊接组织及性能进??行了研究，通过超声辐射端同时将超声振动能量施加在电弧前方的待焊区域，??进而通过工件将超声振动能量传递到了熔池中，对比研宄了超声振动对焊缝成??形、微观组织及力学性能的影响。结果表明：超声振动能够起到减小焊缝截面??不对称，增加焊缝深宽比的作用，使熔池发生强烈的搅拌作用，具有细化晶粒??的作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]萤石对水下湿法焊接工艺性能及力学性能的影响[J]. 李海新,王芳,张婧,杜永鹏,杨振林,殷子强. 热加工工艺. 2019(01)
[2]水下湿法焊接技术研究进展[J]. 马云鹤,李志尊,孙立明,韩凤起. 热加工工艺. 2018(17)
[3]超声振动辅助E40钢水下湿法焊接组织与性能[J]. 王建峰,孙清洁,马江坤,冯吉才. 焊接学报. 2018(04)
[4]水下局部干法焊接预热技术及专用排水罩的研制[J]. 沈相星,程方杰,邸新杰,王东坡,曹军. 焊接学报. 2018(03)
[5]GMAW药芯焊丝熔滴过渡研究[J]. 王耀,李志勇. 热加工工艺. 2014(21)
[6]水下湿法自保护药芯焊丝[J]. 郭宁,王美荣,郭伟,冯吉才. 焊接学报. 2014(05)
[7]水下湿法FCAW焊缝成形的数值分析[J]. 赵博,武传松,贾传宝,袁新. 金属学报. 2013(07)
[8]水下湿法焊条电弧焊接过程稳定性评价[J]. 胡家琨,武传松,贾传宝. 焊接学报. 2013(05)
[9]遥操作干式高压海底管道维修焊接机器人系统[J]. 焦向东,周灿丰,薛龙,高辉,房晓明. 焊接学报. 2009(11)
[10]水下湿法焊接等离子成分计算[J]. 李志刚,张华,贾剑平. 焊接学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于旋转电弧传感的水下焊缝成形及自动跟踪的研究[D]. 杜健辉.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]水下湿法药芯焊丝焊接过程熔滴过渡、气泡行为以及焊缝成形的研究[D]. 张勇.山东大学 2018
[2]氟化钙对不锈钢水下湿法药芯焊丝焊接过程及质量的影响研究[D]. 徐昌盛.哈尔滨工业大学 2016
[3]超声辅助水下湿法焊接电弧稳定性及焊接工艺研究[D]. 程文倩.哈尔滨工业大学 2016
[4]外加纵向磁场对水下湿法FCAW电弧特性及熔滴过渡的影响[D]. 陈弈.哈尔滨工业大学 2013
[5]外加中频热场辅助水下湿法焊接工艺研究[D]. 胡乐亮.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3582166
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２水下湿法药芯焊丝焊接原理示意图??［２７］
；■?ｆｙ?．??图１－２水下湿法药芯焊丝焊接原理示意图??水下湿法焊接还包括水下湿法焊条电弧焊，胡家琨，武传松，贾传宝［２７］等??人对水下湿法焊条电弧焊接过程进行了稳定性评价。针对水下湿法焊条电弧焊??工艺，在多种焊接工艺条件（不同水深、不同焊条）时实时采集焊接电弧电压??瞬时值，然后对这些数据进行统计处理分析。利用电弧电压标准差以及电弧电??压瞬时值与电弧电压平均值差值的频率对比，和焊接过程稳定性指数Ｗ相结合??的方式，对水下湿法焊条电弧焊接过程的稳定性进行了较为直观的分析和定量??评价。结果表明，利用Ｗ可以不错地识别不同焊接过程的稳定性，为水下焊接??４??
—．土！―：??图１－３超声振动辅助水下湿法焊接示意图［３５１??哈尔滨工业大学的陈文倩［３４１等人研究了超声对水下焊接的影响，得出结果：??超声在超声辅助水下湿法焊接（Ｕ－ＦＣＡＷ）中产生的额外作用力，即超声辐射??力，在焊接过程中会抑制焊接电弧气泡的上浮，可以起到稳定焊接过程的作用。??王建峰，孙清洁［３５］等人利用超声振动辅助对Ｅ４０钢水下湿法焊接组织及性能进??行了研究，通过超声辐射端同时将超声振动能量施加在电弧前方的待焊区域，??进而通过工件将超声振动能量传递到了熔池中，对比研宄了超声振动对焊缝成??形、微观组织及力学性能的影响。结果表明：超声振动能够起到减小焊缝截面??不对称，增加焊缝深宽比的作用，使熔池发生强烈的搅拌作用，具有细化晶粒??的作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]萤石对水下湿法焊接工艺性能及力学性能的影响[J]. 李海新,王芳,张婧,杜永鹏,杨振林,殷子强. 热加工工艺. 2019(01)
[2]水下湿法焊接技术研究进展[J]. 马云鹤,李志尊,孙立明,韩凤起. 热加工工艺. 2018(17)
[3]超声振动辅助E40钢水下湿法焊接组织与性能[J]. 王建峰,孙清洁,马江坤,冯吉才. 焊接学报. 2018(04)
[4]水下局部干法焊接预热技术及专用排水罩的研制[J]. 沈相星,程方杰,邸新杰,王东坡,曹军. 焊接学报. 2018(03)
[5]GMAW药芯焊丝熔滴过渡研究[J]. 王耀,李志勇. 热加工工艺. 2014(21)
[6]水下湿法自保护药芯焊丝[J]. 郭宁,王美荣,郭伟,冯吉才. 焊接学报. 2014(05)
[7]水下湿法FCAW焊缝成形的数值分析[J]. 赵博,武传松,贾传宝,袁新. 金属学报. 2013(07)
[8]水下湿法焊条电弧焊接过程稳定性评价[J]. 胡家琨,武传松,贾传宝. 焊接学报. 2013(05)
[9]遥操作干式高压海底管道维修焊接机器人系统[J]. 焦向东,周灿丰,薛龙,高辉,房晓明. 焊接学报. 2009(11)
[10]水下湿法焊接等离子成分计算[J]. 李志刚,张华,贾剑平. 焊接学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于旋转电弧传感的水下焊缝成形及自动跟踪的研究[D]. 杜健辉.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]水下湿法药芯焊丝焊接过程熔滴过渡、气泡行为以及焊缝成形的研究[D]. 张勇.山东大学 2018
[2]氟化钙对不锈钢水下湿法药芯焊丝焊接过程及质量的影响研究[D]. 徐昌盛.哈尔滨工业大学 2016
[3]超声辅助水下湿法焊接电弧稳定性及焊接工艺研究[D]. 程文倩.哈尔滨工业大学 2016
[4]外加纵向磁场对水下湿法FCAW电弧特性及熔滴过渡的影响[D]. 陈弈.哈尔滨工业大学 2013
[5]外加中频热场辅助水下湿法焊接工艺研究[D]. 胡乐亮.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3582166
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