海洋大開發(fā)和核能發(fā)電的推廣,使得水下焊接修復(fù)的需求進(jìn)一步加大。焊接質(zhì)量好、修復(fù)效率高的先進(jìn)焊接方法一直受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。同軸送粉式激光增材技術(shù)是以高能激光束為能量的加工技術(shù),能實(shí)現(xiàn)高熔點(diǎn)等難加工金屬的修復(fù)制造,容易集成和實(shí)現(xiàn)自動化,能進(jìn)入深海、高溫、輻射區(qū),是遠(yuǎn)距離加工最好的工具。水下局部干法焊接技術(shù)靈活性好,能獲得較高的加工質(zhì)量,其與激光增材技術(shù)的結(jié)合有著良好的應(yīng)用前景。本文針對同軸送粉式激光增材技術(shù)展開了氣簾式排水裝置的研究工作。首先分析了局部干區(qū)質(zhì)量的影響因素,并設(shè)計出一款排水模擬噴頭;進(jìn)行排水實(shí)驗(yàn)對各個影響因素進(jìn)行探究,以此獲得氣簾式排水裝置的一般規(guī)律。其次,通過分析水下修復(fù)工況和設(shè)計要求,設(shè)計出排水裝置的基本結(jié)構(gòu),并借助Workbench 15.0中的Fluent模塊,采用VOF兩相流模型和RNG k-ε湍流模型,對排水流場進(jìn)行了數(shù)值分析,用于輔助排水裝置的設(shè)計;加工出第一套排水罩,先進(jìn)行了排水實(shí)驗(yàn),用于作為數(shù)值仿真的參照,并進(jìn)行了水下激光增材實(shí)驗(yàn),以反映排水罩實(shí)際的工作效果。最后,提出了在排水罩底部增加?xùn)鸥窠Y(jié)構(gòu),用以改善排水質(zhì)量,首先設(shè)計出一組以不同出口結(jié)構(gòu)為特征的排水...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1海洋開發(fā)利用項目分布圖

綱要（2006-2020）》把高效開發(fā)利用海洋資源、發(fā)展大型海洋工程技術(shù)與裝備以及包括海洋環(huán)境監(jiān)測、大洋海底探測、天然氣水合物開發(fā)和深海作業(yè)在內(nèi)的海洋技術(shù)放在了重要的位置[4]。此外，中國政府還先后出臺了《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》、《中國制造2025....

圖1-2水環(huán)境對焊縫的影響[13]

起[10]。由于老化的核電設(shè)施在延展性上大幅度降低，修復(fù)技術(shù)的熱輸入不宜過高[11]。根據(jù)國際核電的慣例，核電站每十年需要進(jìn)行一次安全維護(hù)；考慮到因故障暫停產(chǎn)生的高昂的經(jīng)濟(jì)損失[12]，其維護(hù)工作大多在水環(huán)境中進(jìn)行，主要以焊接修復(fù)為主，因此為保障核電安全穩(wěn)定的運(yùn)行、避免核事故悲劇....

圖1-3水下焊接的三種方法[19]

維護(hù)離不開水下焊接。然而，無論是海洋工程還是核能發(fā)電，復(fù)雜的水下環(huán)境給工程建設(shè)、維護(hù)和修理帶來了不小的挑戰(zhàn)。一方面，人難以現(xiàn)場完成某些特殊的水下作業(yè)，比如壓強(qiáng)超出人類承受極限的深海、輻射強(qiáng)度較大的水下環(huán)境、空間狹小的水下作業(yè)空間，部分水下環(huán)境還具有高溫、混合氣體和強(qiáng)腐蝕性等特點(diǎn)。....

圖1-4BIAS公司開發(fā)的多層氣簾式排水裝置結(jié)構(gòu)示意圖[51]

（OMAE）上展示了三種類型的氣簾式排水裝置，并在環(huán)境壓力1MPa下實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼鋼板的水下激光縫合焊接。同時，通過研究認(rèn)為迷宮式密封的圓筒狀橡膠裙能形成130mm的密封半徑，在平板上的密封可以有±4mm的波動范圍。這些排水裝置皆具有多道排水氣簾，排水、隔水能力加強(qiáng)，能夠進(jìn)行....

本文編號：3987998