面向低合金高强钢的新型水下埋弧焊接方法、材料与工艺

发布时间：2024-02-04 01:15

　　随着人类对于海洋资源的依赖不断增加,21世纪的海洋工程正逐渐形成一个新的庞大产业。诸多海洋工程结构如采油钻井平台,油气管道,跨海大桥以及海洋中工厂和城市等的建设及后期维护修复均离不开水下焊接技术的支持。但是,当前水下焊接技术发展缓慢,焊接难度高,焊接质量差是其存在的主要问题,而造成这些问题的原因与水下焊接所处的水环境有着密不可分的关系。通常来说,水环境的存在容易导致焊接过程稳定性变差,并极大的增加焊后的冷却速度,这些都严重削弱了水下焊接的质量。因此,为了排除水环境对于水下焊接过程的干扰,本研究在水下湿法焊接基础上添加了环氧树脂与埋弧焊剂组成的混合焊料,进行了水下埋弧焊接的探究工作。在水下埋弧焊接工艺试验与焊缝成形分析方面,通过对焊缝形貌、焊接电参数、焊接热循环过程的研究确定了最佳的溶剂与焊剂比例为4:6。而当选用环氧树脂作为溶剂时,其焊缝成形、焊缝组织以及焊接过程稳定性方面均要优于将水玻璃作为溶剂时的水下埋弧焊,证明环氧树脂是更适合的水下埋弧焊溶剂成分。在水下埋弧焊接机理研究方面,通过设计合适的视觉采集方案,成功的拍摄到了水下埋弧焊接的部分过程。并发现水下埋弧焊接过程较为稳定的原因是其...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２高压焊接实验舱，（ａ）英国ＨｙｐｅｒＷｅｌｄ－２５０高压焊接舱；（ｂ）北京石油化工学??院高压焊接装置［２８］??

?第一章绪论???度过高，至今发展缓慢。如图１．２所示，高压干法焊接和深水常压千法焊接??相似，也需要特定的排水舱将水和待焊工件隔离开来，但舱内气压和舱体所??处位置水压保持一致，这样对于舱壳的压力较小，对于材料的要求较为简单。??挪威科技工业研宂院、德国ＧＫＳＳ中心、德国联邦国....

图１．３水帘式局部干法焊接结构，（ａ）水帘式水下局部干法焊炬结构Ｍｌ；?（ｂ）日本曰??立公司开发的水帘式辅助保护激光焊枪（ｃ）钢丝刷式水下局部干法焊枪??

?山东大学硕士学位论文???员研究探索了多种局部千法焊接方式，大致可分为水帘式局部干法焊接、气??罩式局部干法焊接和可移动气室式局部干法焊接。??美国学者Ｓａｇａｒａ等人于１９７７年最早提出了如图１．３（ａ）所示结构的??水帘式局部干法焊接，实际焊接时其内部通入特定保护气体，外圈....

图１．４排水罩式局部干法焊接结构，（ａ）排水罩局部干法水下焊接原理图；（ｂ）排水??罩结构及可插拔式焊枪与清渣器??

?第一章绪论???焊接方式。其中，排水罩式局部干发焊接利用排水罩包裹在焊接区域外围并??使用特殊的密封垫以保证排水罩内部不进水，并在内部充上特定保护气体进??行焊接的方式。２００７年，华南理工大学梁明等人设计了如图１．４?（ａ）所??示的适用于水下药芯焊丝焊接的可移动式排水罩结构....

图１．５水下焊条电弧焊和水下药芯焊丝电弧焊??

中位置适应性更差，对于接头形式具有??较高要求，难以适应水下工程结构的复杂问题。??１．２．３水下温法焊接??水下湿法焊接不依靠外部保护气，直接将焊丝或者焊条与工件进行接触??焊接。焊接区域的水由于电弧热作用而蒸发或分解成气体并形成包裹电弧的??气泡，电弧在气泡中持续燃烧。相较于....

本文编号：3894954