海洋平臺(tái)厚大構(gòu)件的焊接制造工作量巨大,目前主要采用窄間隙手工焊或窄間隙埋弧焊等焊接方法,工件坡口尺寸較大,材料消耗較多,存在焊接熱輸入較大,工件容易變形以及焊接效率低,焊接過(guò)程飛濺及煙塵較大,施工環(huán)境差等問(wèn)題。一旦出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題,海洋平臺(tái)厚大構(gòu)件的返修難度極大,制造成本隨之增高。窄間隙CO₂焊所需的坡口較小,焊接線(xiàn)能量較低,可節(jié)省焊接材料和能量,可用于全位置焊,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接,尤其適用于海洋平臺(tái)厚大構(gòu)件的焊接制造。目前,對(duì)適用于海洋平臺(tái)厚大構(gòu)件窄間隙CO₂焊的專(zhuān)用NGW（Narrow Gap Welding）電源技術(shù)的研究極少,使用通用的CO₂焊接電源時(shí)的焊接飛濺較大,焊接線(xiàn)能量難以精確控制,自動(dòng)化程度低,因此,很有必要研發(fā)能夠降低飛濺、精細(xì)控制焊接能量以及提高焊接效率的NGW焊接電源,提升海洋平臺(tái)厚大構(gòu)件的制造水平。本文從窄間隙焊接方法與焊接電源兩個(gè)方面分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究進(jìn)展,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)厚大構(gòu)件NGW電弧及熔滴過(guò)渡特點(diǎn),采用基于SOC高速DSC的全數(shù)字控制技術(shù)和大功率高頻逆變技術(shù),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了高精度全數(shù)字... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

海洋平臺(tái)常規(guī)焊接方法焊接效果

焊有窄間隙鎢極氬弧焊（NG-TIG），高能密度焊有窄間隙激光焊（NG-LBW）及窄間隙電子束焊（NG-EBW）。其中，應(yīng)用較為廣泛的是窄間隙埋弧焊（NG-SAW）和窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊（NG-GMAW），分別如圖1-2(a)和(b)所示[9]。（a）窄間隙埋弧焊 （b）窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊圖1-2 常用窄間隙焊接方法焊接效果窄間隙埋弧焊（NG-SAW）結(jié)合了普通埋弧焊與窄間隙焊的特點(diǎn)，如圖1-2（a）所

通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)彎曲的導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)，電弧擺動(dòng)頻率與速度可通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，該方法容易由于齒輪的磨損造成控制精度下降，且彎曲的導(dǎo)電嘴增加了焊絲傳送的摩擦力，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其推廣應(yīng)用受到一定限制，其控制原理如圖1-4所示[15]。圖1-4 導(dǎo)電嘴擺動(dòng)窄間隙焊（4）旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊通過(guò)旋轉(zhuǎn)電弧不僅可以提高熔敷率，還有促進(jìn)熔滴過(guò)渡的作用，旋轉(zhuǎn)電弧的方法如圖1-5所示。該方法是利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動(dòng)偏心導(dǎo)電嘴旋轉(zhuǎn)，焊絲通過(guò)偏心孔推送，帶動(dòng)電弧旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)頻率為100Hz左右。該方法省去了焊絲彎曲的過(guò)程，實(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
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