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.     

水下焊接技术的研究发展现状

随着海洋工程的发展与深海资源的进一步开发,水下焊接技术的重要性愈显突出.特别是近年来,随着水下焊接技术的不断完善,其在核电、港口、桥梁等其他“涉水”行业也逐渐成为不可或缺的技术,为我国在能源领域长期稳定的发展奠定了牢固的技术基础.但是与欧美等发达国家相比,我国对水下焊接的研究工作起步较晚,仍有许多问题亟待解决.从焊接方法、焊接材料及焊接设备三个方面介绍了水下焊接技术在国内外的发展现状,并指出研制新型焊接材料和发展智能化的焊接设备是水下焊接技术发展的关键.     

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。     

水下焊接技术及其进展

讨论了水下焊接的特点和存在的主要问题,综述了水下焊接技术的研究现状及发展趋势。     

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。     

水下湿法焊接电弧图像的边缘检测技术

通过复合滤光技术和水下ＣＣＤ摄像系统,采集了药芯焊线水下湿法焊接电弧区域图像,重点论述了边缘检测理论,确定了基于中值滤波和梯度算子的电弧区域图像边缘检测方法,有效地分了弧燃烧区域和电弧气泡区域,从而为水下湿法焊接电弧的机理分析及水下焊接过程控制奠定了基础。     

水下焊接技术

TWI进行船舶、海上作业和石油、天然气产业的水下焊接研究已超过25年。它的咨询和研发工作涉及耗材、自动化水下焊接和设备等方面。     

基于SVR模型的水下焊接最佳工艺

焊接工艺参数的确定,是水下焊接研究领域的重要内容,但恶劣的焊接环境使之成为研究的难点. 以水下湿法浅水药芯电弧焊(FCAW)为研究对象,将其看成一个多输入多输出(MIMO)的非线性系统,利用支持向量回归机(SVR)提高建模精度和预测速度. 首先在正交试验设计的基础上,利用SVR构建水下焊接模型,并与多元非线性回归及BP神经网络所构建的模型进行拟合精度的比较,然后将SVR模型融入进化算法(EA)的全局优化中,利用模型计算个体的评价函数,通过种群进化操作,得到满足要求的最优参数. 结果表明,该方案具有使用方便,效率高,精度好的优点,并能推广应用于众多类似领域,具有重要的理论和实践价值.     

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.     

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.     

水下复合板的爆炸焊接

通过水下爆炸焊接复合板试验,验证了水下局部排水空气保护的爆炸焊接法与水下直接爆炸焊接法的可行性,并对试验的结果进行了分析。     

水下电弧螺柱焊接关键参数试验

针对水下快速安装、固定等紧固安装作业,在拉弧式螺柱焊接基础上开发了一种水下电弧螺柱焊枪,并基于此开展了水下电弧螺柱焊接工艺试验。通过对焊接电流和焊接时间、提升高度和提升时间及提前送气时间和滞后关气时间等关键参数的试验与分析,焊接质量得到有效提升。试验证明,水下电弧螺柱焊接技术可实现螺柱的水下快速焊接,应用于水下快速固定、安装等海洋工程中。     

水下自蔓延焊接技术

基于自蔓延高温合成技术,研究水下构件的自蔓延快速焊接技术.所用焊料由高热剂(CuO+Cu₂O+Al)、造气剂(CaCO₃)、合金剂(FeSi+MnFe)及造渣剂(B₂O₃)四部分组成.焊块采用石墨坩埚/矩管复合结构设计,其中矩管的一端密封,另一端部分封接,留下开口,可实现对燃烧火焰加热方向的控制,同时采用低功率的钨丝/线圈点火方式,以KNO₃/Al-Mg为点火料,以石蜡对焊块开口处密封,解决了水下自蔓延快速焊接可行性难题.结果表明,该技术无需大功率电源和复杂操作,可在0.5 m水深环境下自行快速燃烧形成焊接接头,且接头抗拉强度经测试达到135 MPa,基本上达到了水下结构件应急抢修的目的.     

水下焊接电弧控制系统的研制

根据药芯焊丝水下焊接的要求,研制了一套水下焊接电弧控制系统,本系统通过单片微机实时控制焊接电流波形,在进行水下短路过渡焊接时可以提高焊接电弧稳定性,减少飞溅,同时改善焊缝成型。     

国内外高压干法水下焊接技术研究概述

介绍了目前国内外在高压干法水下焊接技术研究方面所采用的试验设备,归纳了国内外对高压干法水下焊接的电弧特性、冶金特性及接头性能等方面的研究成果。     

局部干法自动水下焊接系统的研究

为进行远程控制水下焊接,研制了一套局部干法自动水下焊接系统,进行了15 m水深局部干法自动水下焊接工艺试验.结果表明,该水下焊接系统稳定可靠,焊缝成形良好,能够用于特殊环境的远程控制自动水下焊接作业.     

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。     

水下焊接机器人视觉传感器设计

为满足水下焊接的要求,提出了一种用于水下焊接机器人视觉传感器的设计方案.首先介绍了水下焊接机器人视觉传感系统的组成.并对传感器内部CCD和激光器的空间布局结构进行了设计,最后对视觉传感系统与焊接装置的总体进行了设计,并着重介绍了传感器的密封设计.给出了设计后传感器实物照片.     

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。