本文關(guān)鍵詞：高氣壓環(huán)境下脈沖MAG焊電弧及熔滴過渡行為特征研究

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【摘要】：隨著海上石油資源開采的迅猛發(fā)展,海底石油管道等機械結(jié)構(gòu)物破損后的水下修復問題口益突出。水下干式高壓焊接方法由于其徹底排除了水對焊接過程的影響,具有焊接質(zhì)量高,安全可靠性好等優(yōu)點而成為海底管道焊接修復常用的方法。但目前尚未解決高氣壓環(huán)境下焊接電弧的穩(wěn)定及其熔滴過渡問題,導致焊接質(zhì)量難以滿足海底管道要求。 本文依托國家自然科學基金：電源特性對高壓環(huán)境焊接電弧行為的影響規(guī)律與控制策略,對高氣壓環(huán)境脈沖MAG焊接過程實驗系統(tǒng)進行了總體設(shè)計及優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上,對高氣壓環(huán)境下脈沖MAG焊電弧行為進行基礎(chǔ)研究,表明了隨著環(huán)境壓力增大,電弧能量損失加劇。 為了獲得高氣壓環(huán)境下穩(wěn)定的焊接過程,文中統(tǒng)計分析了環(huán)境壓力下不同電弧電壓時脈沖MAG焊的電流電壓波形數(shù)據(jù),探討了其概率密度分布規(guī)律與高氣壓環(huán)境下焊接電弧穩(wěn)定性的關(guān)系。并使用高速攝像系統(tǒng)拍攝熔滴過渡過程,研究了環(huán)境壓力對熔滴過渡的影響。研究表明,通過采用提高電弧電壓的方式可以補償電弧能量損失,消除環(huán)境壓力對高壓環(huán)境焊接過程的影響。 在電弧電壓補償?shù)幕A(chǔ)上,進一步對高氣壓環(huán)境下脈沖MAG焊氣體混合比對焊接穩(wěn)定性的影響進行了深入的研究。分析了不同環(huán)境壓力下氣體混合比對脈沖MAG焊飛濺率、熔滴過渡及其焊縫熔透形狀的影響。研究表明在高氣壓環(huán)境下選用合適的氣體混合比可以改變高氣壓環(huán)境下的電弧形態(tài),進而改變其熔滴過渡方式,從而提高高氣壓環(huán)境下脈沖MAG焊接電弧穩(wěn)定性,進而改善焊接質(zhì)量。 本文通過調(diào)整焊接電源參數(shù)及其焊接工藝參數(shù)來消除或者補償壓力環(huán)境對高壓環(huán)境焊接過程的影響,為脈沖MAG焊典型環(huán)境壓力下參數(shù)優(yōu)化匹配提供理論依據(jù)與試驗基礎(chǔ)。研究成果為我國海洋石油等眾多水下工程行業(yè)提供堅實的技術(shù)儲備,具有重大的科學意義及工程應(yīng)用前景。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P756.2;P755.1

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本文編號：1304712