湿法水下焊接及水下焊接机器人技术进展

海洋作为能源、食品和原材料的重要来源地,越来越受到世界各国研究人员的重视.大量海洋工程的出现,对水下焊接技术提出了更高的要求.着眼于水下焊接中的湿法焊接技术,介绍了国内外的最新发展,概括了当前研究的两个重要领域,即水下焊接专用焊务的研制和湿法焊接用传感器;指出水下焊接机器人是实现人类从浅水走向深水的必然选择,从水下焊接机器人的机构设计和密封设计、远距离通信及遥控焊接等方面介绍了当前水下焊接机器人的技术进展.     

水下焊接技术研究和应用的进展

水下焊接由于受水的影响,其焊接方法与焊接设备都比陆上的复杂得多,综述了各种水下焊接技术研究与应用的最新进展,介绍了现在的一些新技术在焊接领域的应用现状,并对水下焊接技术的发展趋势提出了一些看法。     

湿法水下焊接材料研究进展

阐述了湿法水下焊接的技术特点,着重对湿法水下焊接技术的焊接材料研究进展进行了综述,最后探讨了湿法水下焊接的发展趋势.     

湿法水下焊接材料研究进展北大核心

阐述了湿法水下焊接的技术特点,着重对湿法水下焊接技术的焊接材料研究进展进行了综述,最后探讨了湿法水下焊接的发展趋势。     

水下管道焊接技术的研究现状及发展趋势

水下管道的焊接由于受水下环境韵影响,焊接方法与焊接设备都较陆地上的复杂得多,它具有可见度差、焊缝舍氢量高、冷却速度快、电弧电压高和连续作业困难等特点。综述了水下管道焊接技术研究与应用的最新进展,并就水下．焊接技术的发展趋势提出了看法。     

焊缝余高变异系数在水下湿法焊接质量评估过程中的应用

针对水下湿法焊接质量评定中缺乏简便、客观的评价指标的现状,提出利用焊缝余高的变异系数表征焊接质量. 该指标具有支持定量分析客观性强、步骤简单易操作等优点. 余高变异系数越大,焊缝外观成形均匀性越差,焊接质量越低;反之,焊缝越平滑、美观,焊接质量越好. 为验证该指标的准确性,设计了相关的工艺试验. 依据脉冲电流对焊接过程稳定性的影响,开展不同脉冲频率条件下焊接. 鉴于送丝方式对焊接过程影响较大,利用焊缝余高变异系数分析送丝方式对水下湿法药芯焊丝焊接过程稳定性研究. 结果表明,余高变异系数评价结果与焊接质量相关度较高. 焊接过程中采用X射线高速成像技术,从焊接过程稳定性与熔滴过渡类型等方面深入分析了焊接过程对余高变异系数的影响,进一步验证了该指标的可靠性.     

4种水下焊条焊接工艺性研究

水下湿法焊条电弧焊是一种经济实用的水下焊接方法。本文对4种典型商用水下焊条的引弧性、脱渣性、焊缝成形等进行了工艺特性评价,同时对4种焊条焊接工艺性进行对比分析。结果表明,4种焊条中,国外焊条4的引弧性较好;国产焊条1和焊条2的焊缝成形较好,且容易清渣,但焊渣疏松不致密对焊缝保护效果不好;国产焊条3和国外焊条的成形较差,且较难清渣,但焊渣致密完整能很好地保护焊缝。4种焊条焊缝组织较为相似,热影响区易出现平行于熔合线的裂纹。     

水下焊接技术现状及发展

对近年来的水下焊接技术进行了综述,指出了现行水下焊接技术的特点和不足,认为水下焊接接头质量以及可靠性还有待于进一步发展和提高,焊接方法的灵活性、可操作性方面需要加强.详细介绍了水下焊接所用设备,预测了水下焊接技术研究趋势.     

水下湿法焊接等离子成分计算

水下湿法焊接所产生的电弧是在带电离子气体的气泡中形成的,结合前人对水下湿法焊接气泡成分的测定,分析了水下湿法焊接气泡中气体的主要解离和电离过程,对局部热力学平衡态下的不同水压、不同温度的水下电弧成分采用potapov模型进行了计算,其主要理论依据为Dalton分压定律、质量作用定律、电荷准中性条件和化学计量平衡条件.结果表明,随着水压由0.101 3 MPa变化到1.013 MPa再到10.13 MPa,离子体内H+,O,C,O+,C+的数密度呈现逐渐增加的趋势,同时电子数密度和离子体密度也跟随增加.而离子体总体平均电离度不受水压的影响.为进一步计算水下湿法焊接电弧的输运系数和水下电弧的仿真打下了基础.     

水下焊接超声波测距研究

提出将高频水下专用超声波传感器用于湿法焊接,进行焊缝偏差识别的想法。设计了一种收发一体的超声波电路,通过AVR单片机实现了声波信号的同步采样,在硬件带通滤波的基础上引入数字带通滤波器,并对原始信号进行处理,利用相关系数法得到了稳定的距离检测结果,为下一步的焊接母材形貌分析和焊缝跟踪提供了研究基础。     

水下湿法焊接材料的研究进展

对水下湿法焊接用焊条、药芯焊丝的研究与发展现状进行了详尽的综述,并指出目前水下焊接材料的主要研制思路、存在的问题及今后的发展方向.在水环境中直接进行焊接时,富氢环境、冷却速度快、电弧稳定性较差等是影响湿法焊接接头质量的主要原因.通过调整焊接材料配比,添加合金元素等措施,可以实现渣气联合保护及焊缝组织性能的优化.金红石型焊条仍是当今实际工程中应用最广泛的水下焊条,水下药芯焊丝的制备、研发满足了水下焊接向高效化、自动化焊接发展的需求.     

超声辅助水下湿法焊接工艺

水下湿法焊接过程电弧不稳定,常存在熄弧、焊缝成形不均匀等问题.针对这一问题,提出了超声辅助水下湿法焊接方法,其原理是将功率超声振动与常规水下湿法焊接相结合,通过超声振动作用改善焊接电弧稳定性、焊缝成形,进而提高水下焊接接头质量.超声辅助水下湿法焊接堆焊对比试验结果表明,超声辅助水下湿法焊接显著改善了焊缝成形,能够获得尺寸均一连续的焊缝;焊接过程稳定性提高,熄弧率明显减小,熔深增大,余高减小,焊缝中心区域的显微硬度减小.     

不锈钢水下等离子湿法焊接工艺分析

试验采用5 mm的304不锈钢板材,利用等离子电弧进行水下湿法焊接工艺试验.通过观察焊缝外观形貌和金相显微镜宏观组织,并借助超景深光学显微镜,评价了接头界面微观组织特征,最后通过拉伸试验对焊接接头的力学性能进行了测试.结果表明,水下等离子湿法焊接可以获得稳定电弧和优质焊缝,满足焊接性能要求.焊缝晶粒以均匀但略微粗化的平行树枝状晶为主,其间存在有较为致密、均匀的树枝状等轴晶.焊缝抗拉强度达到母材的77.56%.断口形态为典型的韧性断裂,但其表面存在的气孔,影响了焊缝力学性能.     

水下湿法焊接药芯焊丝成分设计及焊接工艺研究进展

对水下湿法药芯焊丝焊接的研究成果与发展现状进行了详尽的综述,介绍了水下湿法药芯焊丝焊接的优点、药芯成分的设计、工艺特点和接头性能,并提出了目前水下湿法药芯焊丝焊接存在的问题及今后的发展方向。水下湿法药芯焊丝焊接时,高氢含量、高压力和较快的冷却速度影响焊接接头的质量,而通过调整药芯焊丝的材料成分配比和在药芯中添加合金元素,可以实现渣气联合保护,达到优化焊缝组织性能的目的,也可以通过调整焊接工艺参数来优化焊缝。水下湿法药芯焊丝焊接技术的出现,使得水下焊接向高效、自动化的方向发展。     

水下焊接技术的研究与应用现状

随着海洋工程不断向深海推进以及核电站内部构件修复等新问题的提出.对水下焊接技术提出了更高的要求.本文简要介绍了高压干法、局部干法以厦深水结构摩擦叠焊等水下焊接技术研究与应用的最新进展,综述了水下机器人在水下焊接领域的研究现状,并对水下焊接技术的发展趋势提出了一些看法.     

水下湿法焊接接头质量控制技术研究现状

为探究水下湿法焊接在现代工业方面的应用前景,简介了水下湿法焊接的常见问题,氢致裂纹、焊接接头质量差及焊接过程不稳定;介绍了提升水下湿法焊接接头质量的方法及原理;重点介绍了控制水下湿法焊接接头扩散氢含量、提高接头强度和提升焊接过程稳定性的研究进展, 并对未来水下湿法焊接过程在工程实践中的发展进行了展望。     

304不锈钢水下湿法焊接工艺

利用自保护镍带药芯焊丝,对304不锈钢进行水下湿法焊接试验,并分析了焊接接头的微观组织和力学性能. 结果表明,304不锈钢水下湿法焊接过程稳定,飞溅少,成形良好,增加焊接电流会显著增加熔宽,而熔深变化很小,增加焊接电压,熔宽增加,焊缝成形变差且飞溅增多. 焊缝金属由单一的镍基γ-固溶体相组成,焊接接头热影响区存在晶粒粗化现象. 拉伸试验试件均断裂在焊缝处,焊接接头平均抗拉强度值达到450 MPa,呈现为脆性断裂,热影响区硬度因晶粒粗化有所降低.     

新型水下焊接电源及送丝机构的研究

研究了一种新型的水下焊接系统。系统中孤焊电源输出阶梯型的外特性，送丝系统采用脉动送丝方式。在单片机控制下，脉动送丝波形与外特性同步调控。在停止送丝阶段，单片机夸电源输出电压为峰值，焊丝在此电压下返烧并形成熔滴。送丝脉冲到来的瞬间，电源输出电压切换为基值。熔滴依靠送丝动量向熔地方向前进，最终向熔池过渡，随着焊炬的移动而彤成一道焊缝。实验结果表明，使用这个系统进行气体保护药芯焊丝水下湿法焊接时，电压、电流波形均匀工整，短路过渡频率受控，焊接过程稳定，水下焊缝成形较为美观。     

水下湿法焊接裂纹敏感性试验

潜水焊工在水深2m的水池里,使用水下专用焊条进行EH36和16Mn试板湿法焊接试验。依据GB4675.1-1984斜Y型坡口焊接裂纹实验方法,评价水下湿法焊接接头的冷裂纹敏感性。小铁研实验表明,水下湿法焊接接头的抗裂性很差,裂纹率基本为100%。裂纹是从根部产生,沿着熔合线向焊缝表面或者焊缝表面熔合线区域扩展。同时提出了水下湿法焊接冷裂纹防止的一些建议。