基于激光焊接技术的水下焊缝修复系统研究

发布时间：2021-03-03 21:32

　　针对核电站乏燃料水池底板渗漏需水下在役修复焊缝裂纹的实际需求,开发了一种桁架式基于激光焊接技术的水下局部干法焊缝修复系统。系统的执行机构由可精确定位的支承组件和以激光器为主体的焊接组件构成。通过排水气罩的研发,激光光路的设计及控制系统的开发,实现了对水下环境焊缝的自动识别,系统能自主按识别路径对焊缝进行熔覆修复。试验结果表明系统运行稳定,运行精度高,焊缝成形质量好,能满足预期要求。 

【文章来源】：机械研究与应用. 2020,33(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

水下焊缝修复系统水下设备外形图

为减少焊接装置的整体体积，对视觉模块、激光头、送丝机进行了结构集成。波长为950 nm的红外激光可从分光镜穿透，池底照明设备产生的波长较短的可见光则在分光镜上发生反射并被视觉模块接受，光路图如图3(b)所示。排水气罩用以为焊接区域创造独立的局部干式空间。主体设有阻燃海绵、温/湿度传感器、气压传感器、照明灯、环状气室等，其结构如图4所示。保护气体通过导气管进入气罩内的环状气室，气室的管线上均布3 mm孔径气孔，气体在气室内得到充分缓冲，速度和压力进入气罩后分布较为均匀，可保持气流稳定，并下压焊接烟雾将其排出。

排水气罩用以为焊接区域创造独立的局部干式空间。主体设有阻燃海绵、温/湿度传感器、气压传感器、照明灯、环状气室等，其结构如图4所示。保护气体通过导气管进入气罩内的环状气室，气室的管线上均布3 mm孔径气孔，气体在气室内得到充分缓冲，速度和压力进入气罩后分布较为均匀，可保持气流稳定，并下压焊接烟雾将其排出。气罩底部与池底接触部分为阻燃海绵，海绵在气罩向下的压力作用下能够根据底板和焊缝的形状做适应性改变，起到良好的密封效果。海绵的内侧装有金属防护网，外侧为橡胶胶皮，可维持海绵在运动过程中不发生横向变形。

【参考文献】：
期刊论文
[1]水下机器人局部干法焊接系统[J]. 王振民,谢芳祥,冯允樑,张芩.  焊接学报. 2017(01)
[2]激光光束位置对水下激光焊接熔深和微观组织的影响[J]. 黄尊月,罗震,敖三三,姚杞,赵玉津.  上海交通大学学报. 2016(10)
[3]海洋工程水下焊接自动化技术应用现状及展望[J]. 焦向东,朱加雷.  金属加工(热加工). 2013(02)
[4]水下焊接技术现状及发展[J]. 张洪涛,钟诗胜,冯吉才.  焊接. 2011 (10)



本文编号：3061965