水下焊接技術(shù)在海底管道、海洋平臺維修中起著重要作用。與濕法水下焊接相比,高壓干法水下焊接可以消除水對焊接過程的影響,焊縫質(zhì)量高,應用較為廣泛。海水是一種很強的電解質(zhì),除了要考慮焊縫的力學性能之外,焊縫的腐蝕性能以及焊縫在特定水下環(huán)境下的使用壽命同樣是水下焊接技術(shù)不可忽視的問題。本文應用高壓焊接試驗對Q345鋼材進行高壓干式脈沖GMAW平板堆焊試驗,從電化學實驗和顯微組織兩方面研究環(huán)境壓力、工藝參數(shù)和保護氣體配比對堆焊層腐蝕性能的影響。本文研究了不同壓力對堆焊層腐蝕性能的影響,應用高壓焊接試驗艙在0.1MPa~0.7MPa壓力下對Q345鋼材進行平板堆焊試驗,對所得堆焊層進行電化學試驗并觀察其顯微組織,研究表明:在0.1MPa~0.7Mpa的壓力范圍以內(nèi),堆焊層的防腐蝕性能隨著環(huán)境壓力的升高而降低;顯微組織晶粒大小隨環(huán)境壓力升高增大,致密性降低。本文研究了不同焊接工藝參數(shù)和保護氣體配比對堆焊層腐蝕性能的影響,應用高壓焊接試驗艙在0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa壓力下對Q345鋼材進行平板堆焊試驗,對所得堆焊層進行電化學試驗并觀察其顯微組織,研究表明:提高焊接電壓、脈沖峰值電流和脈沖頻率能夠提高堆焊層的防腐蝕性能,改善堆焊層的顯微組織均勻性和致密性;保護氣體中CO_2含量從0升高至15%時,堆焊層的防腐性能逐漸提升,繼續(xù)升高CO_2的含量至20%,則會減弱堆焊層的防腐蝕性能。
【學位單位】：北京石油化工學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG456.5
【部分圖文】：

其危害更為嚴重[29]。隨著海洋工程的不斷發(fā)展，對于水下焊縫腐蝕規(guī)律的研究也越來越重要以高壓干法脈沖熔化極氣體保護焊（GMAW-P）為基礎(chǔ)，對不同焊接工藝參護氣體配比以及環(huán)境壓力下焊接的試件進行電化學實驗，總結(jié)出不同參數(shù)的對焊縫腐蝕規(guī)律的影響。由于陸上焊接不同于水下焊接，兩者之間有很大區(qū)此對水下焊縫腐蝕規(guī)律的影響因素的研究，具有重要的實際意義。2 高壓干法水下焊接研究現(xiàn)狀高壓干法水下焊接技術(shù)相比其他水下焊接技術(shù)，在保證焊接過程相對穩(wěn)定時，又避免了昂貴的造價和復雜的控制系統(tǒng)。其主要原理是將焊接工作艙焊接部件所在位置，包裹住焊接部件，然后向焊接艙內(nèi)打入空氣從而將焊的水排出艙外以達到陸上焊接環(huán)境的目的，這時焊接艙內(nèi)的環(huán)境壓力等同于水深的壓力，高壓壓力會壓縮焊接電弧長度，影響焊接過程的穩(wěn)定性，進接質(zhì)量造成影響。

研究現(xiàn)狀水下焊接技術(shù)需要有一套復雜且能精確控制的系統(tǒng)作接系統(tǒng)設(shè)備高。我國針對水下焊接技術(shù)的研究開展的世紀 80 年代，由哈爾濱焊接研究所研制的 HSC-1 和接模擬裝置，兩套裝置的容積分別為 1m3和 0.055mMPa 和 3.0MPa。哈爾濱焊接研究所應用這兩套焊接技焊接模擬實驗，并取得了相應的成果，但之后對其對行下去[30, 31]。進入 21 世紀，哈爾濱工業(yè)大學國家焊高壓環(huán)境模擬水下焊接實驗設(shè)備，該設(shè)備容積為 0.，在此基礎(chǔ)上，哈工大國家焊接重點實驗室做了一些電弧、焊縫成形等方面的影響做了研究，并取得了相所處的環(huán)境壓力增高時，熔滴過度的形式也會發(fā)生改數(shù)和焊接電源的極性也會對焊接質(zhì)量造成影響[32-34]

圖 1- 3 北京石油化工學院高壓干法焊接試驗艙ig.1-3 Hyperbaric dry welding test chamber of Beijing Institute of Petrochemical Techno北京石油化工學院能源工程先進連接技術(shù)工程中心應用該套模擬焊接了大量的研究實驗，并取得了一定的研究成果。研究表明，當環(huán)境壓力焊接電弧由于高壓的壓縮作用會變得不穩(wěn)定，焊接飛濺增多，焊接質(zhì)量較改變焊接工藝參數(shù)和保護氣體配比可以有效改善熔滴過度行為。.2.2 國外研究現(xiàn)狀相對于國內(nèi)，國外對于高壓干法水下焊接技術(shù)的研究開始的要早，并取有實際意義的研究成果。早在上個世紀 80 年代，Allum 就對高壓干法水下焊接展開了研究。研當環(huán)境壓力范圍在 1-40bar 之間，電弧長度保持不變時，環(huán)境壓力上升弧的特性曲線也會隨之上升。當焊接電流和焊接電弧的長度均保持不變，環(huán)境壓力升高，TIG 電弧電壓也會升高[35]。
【參考文獻】

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本文編號：2838369