本文關(guān)鍵詞：水下MIG激光增強(qiáng)熔滴過渡控制研究

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【摘要】：海洋油氣開發(fā)與核能發(fā)電是我國能源發(fā)展的主要方向,海底管道及核電站內(nèi)部設(shè)施的修復(fù)急需先進(jìn)的水下焊接技術(shù)作為支撐。然而隨著海洋工程作業(yè)深度的增加,水下高壓干法MIG焊接環(huán)境壓力增大,電弧行為與熔滴過渡特性發(fā)生改變�？刂迫鄣芜^渡意味著在可控?zé)彷斎氲那闆r下改善焊接質(zhì)量與接頭性能。對于傳統(tǒng)意義的水下高壓焊接,若實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的射滴過渡,需提高電流以增加電弧力,而大電流會誘發(fā)海底管道的應(yīng)力腐蝕裂紋,帶來極大的安全隱患;為此文中開展一項應(yīng)用于水下焊接工程技術(shù)領(lǐng)域的MIG激光增強(qiáng)熔滴過渡控制研究。將激光導(dǎo)入高壓焊接環(huán)境并作用于MIG熔滴縮頸處,使得激光產(chǎn)生的反沖作用力減弱周圍壓力環(huán)境對熔滴過渡造成的不利影響,通過對激光器參數(shù)的調(diào)節(jié),控制熔滴過渡,獲得高壓環(huán)境低電流條件下理想的熔滴過渡狀態(tài)與焊縫成形。具體研究工作如下:1、提出一種適用于高壓環(huán)境的熔滴過渡圖像拍攝方案,滿足高壓環(huán)境下對熔滴與電弧行為觀察的需求;2、基于高壓焊接實(shí)驗(yàn)艙,建立了水下MIG激光增強(qiáng)熔滴過渡控制試驗(yàn)系統(tǒng)及相應(yīng)的焊接多信號同步采集系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)將艙外激光束引入艙內(nèi)并精準(zhǔn)定位于焊絲固液交界處,從而將激光技術(shù)引入到水下MIG焊接熔滴過渡控制研究中。并基于LabVIEW軟件編寫了多信號同步顯示程序,實(shí)現(xiàn)了將同步采集所得到的電流、電壓、熔滴過渡圖像信號在PC機(jī)上同步顯示,并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析;3、在不同的壓力環(huán)境下進(jìn)行了焊接試驗(yàn),研究環(huán)境壓力對熔滴過渡與電弧行為的影響;4、研究常壓環(huán)境下MIG激光增強(qiáng)熔滴過渡的影響因素,并實(shí)現(xiàn)了激光對熔滴過渡“一脈一滴”的精確控制。在此基礎(chǔ)上,將激光引入到水下高壓干法MIG焊接中,進(jìn)行探索性工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在0.2MPa以下的高壓環(huán)境下,激光可實(shí)現(xiàn)對熔滴過渡“一脈一滴”的精確控制,而當(dāng)環(huán)境壓力上升至0.3MPa以上時,以目前的試驗(yàn)設(shè)施,激光增強(qiáng)作用對熔滴過渡狀態(tài)并沒有明顯改善。以上研究結(jié)果為水下MIG焊接修復(fù)技術(shù)在海洋工程領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定重要的理論基礎(chǔ),具有重要的研究意義。
【學(xué)位授予單位】：北京石油化工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG456.5

【相似文獻(xiàn)】

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