熔滴过渡高速摄像技术在水下焊接试验中的应用

根据高压干法水下焊接特殊的环境要求,组建了一套熔滴过渡高速摄像系统。该系统采用激光背景光源,利用准直扩束光学系统对激光进行准直扩束,选用FASTCAM 1024 PCI高速摄像机,并设计了可实现X轴和Z轴二维精确调整的高速摄像技术工作台。用该系统在高压干法水下焊接工作舱内进行拍摄,获得了清晰的水下高压舱内焊接电弧形貌及熔滴过渡图像。     

机器人立体视觉系统标定误差预测补偿技术

针对立体视觉系统在定位应用中存在标定步骤繁琐、耗时长及误差较大等问题,对机器人手眼单目激光立体视觉系统标定误差补偿进行研究。首先,对现有的摄像机标定、手眼标定和激光平面标定模型进行分析,在方便提取整体标定误差的前提下,组合出一种以“棋盘格&激光条纹”混合图像为基础的整体视觉系统快速标定方案。然后,对该视觉系统标定结果产生的误差进行分析与提取,提出一种从像素坐标和重建定位坐标到整体标定误差坐标的BP神经网络预测模型,利用该模型对标定方案产生的误差进行预测和补偿,提高整体标定精度。最终,焊缝位置测量实验表明,该方法可较大程度提高标定精度,在低精度设备的条件下实现同等精度的立体视觉系统标定。     

长输管道全位置自动焊接设备的研制

为适应我国高速发展的管道建设形势的需要 ,开发研制了一套完整的长输管道自动化焊接设备及配套技术 ,实际应用取得了满意的效果。该套设备体积小 ,重量轻 ,操作简便 ,成本低 ,功能强 ,尤其适合我国现场施工作业条件及工人的技术水平 ,克服了国外同类产品的庞大而复杂、造价和售价高等弊端 ,具有较高的推广应用价值。文章介绍了该套设备的机械系统、控制系统的研制 ,并提供了典型的焊接工艺参数     

环境状况对16 MnR、15 Mn VR、15 Mn VNR钢焊接质量的影响

本文分别研究了潮湿和低温有风环境对焊接接头质量的影响。在对扩散氢含量的变化及其与大气中水蒸汽分压之间的线性关系进行定量分析的基础上,给出了相应的经验公式并推导出标准状况与非标准状况下两者之间的关系式;通过现场实测 t 8/5值,进行冲击韧性及金相试验,获得一系列试验数据,据以探讨环境低温及风速对焊接接头组织和机械性能的影响。最后得出具有实际指导意义的结论。     

基于断裂力学的海洋管道焊接接头疲劳寿命计算

在复杂的海洋环境中,海洋管道焊接接头是管道结构中容易发生疲劳失效的薄弱环节,对焊接接头的疲劳寿命进行预先计算和评估关乎整个管道系统的安全性和经济性。应用断裂力学方法分析了海洋管道焊接接头疲劳失效的规律,根据疲劳裂纹形成机理,推导出了疲劳裂纹扩展的萌生阶段、稳定扩展阶段的疲劳寿命数学计算表达式,进而计算出焊接接头的疲劳寿命。以X65海洋管道为例,对其进行了全尺寸疲劳寿命试验,并通过理论公式和试验结果相结合,得到了不同应力水平下海洋管道焊接接头疲劳寿命计算式。通过验证得出公式能够较准确得出疲劳寿命值,且能很好地预测X65海洋管道焊接接头疲劳寿命。为海洋管道焊接接头疲劳寿命判断提供了理论基础,同时为海洋管道焊接接头的检修工程安排提供了时间参考。     

西气东输二线自动焊设备性能分析及应用

西气东输二线工程管径大、压力高、运距长、安全性要求高,为提高施工质量和效率,自动焊技术成为重点推荐的施工方法.在分析自动焊技术优势的基础上,结合西气东榆二线对自动焊设备的性能要求,介绍了该工程中自动焊工艺和设备的构成,并针对工程中采用的国内外自动焊设备,详细分析了其性能和技术特点,列举了两个不同配置的典型自动焊机组的现场应用情况,最后对自动焊设备应用中存在的问题进行了分析总结.     

长输管道环焊缝全位置自动外焊机的研制

为适应我国高速发展的管道建设需要,开发研制了1套完善的长输管道环焊缝全自动外焊机及其焊接工艺,在"西气东输"工程应用中取得了良好的效果.介绍了该设备的机械系统、控制系统的研制,并提供了典型的焊接工艺参数.该套设备实现了焊接参数既可在焊前预设,又可在焊接过程中分别实时调节,尤其适合我国现场施工作业条件及工人的技术水平,克服了国内外同类产品的弊端.     

基于PLC的自动喷砂机伺服控制系统研究

针对自动喷砂除锈机伺服控制系统的设计要求,进行了机构的正逆运动学分析及非线性分析,在此基础上,提出了三闭环控制方案,并建立了控制系统的模型。利用MATLAB分析软件,对控制系统进行了仿真分析,并根据仿真分析结果进行了控制系统的应用试验。试验结果表明,自动喷砂除锈机伺服控制系统具有良好的运行特性,满足设备的各项要求。     

水下高压干法GMAW焊接方法

高压干法焊接是海洋工程水下维修的有效方法,多年来国内外进行过多种焊接方法的尝试,应用中都有各自的问题和局限。对GMAW方法在高压干法环境中的特性进行了系统的研究,通过试验条件的建立及高速摄像技术的应用,开展了高压空气条件下GMAW方法的电弧特性的试验研究以及焊接过程稳定性的建立,结合对焊接接头微观组织及力学性能的测试分析,形成了一套完整的工艺技术,为水下维修工程焊接技术的发展,开辟了一条新路。     

海洋平台桩管自动焊技术研究

海洋平台现场安装由于质量要求高、施工环境恶劣,实现自动化焊接难度大,长期以来,我国乃至世界上对平台导管架与桩管的连接一直采用焊条电弧焊,焊接效率低,工人劳动强度大,是影响工程进度的瓶颈之一.中国石油集团工程技术研究院结合海洋平台的施工特点和技术要求,以自保护药芯焊丝焊接方法为基础,研究开发出专用的自动横焊成套设备及其焊接工艺.文章介绍了桩管自动焊设备的主要系统结构以及EH-36钢自动焊焊接材料的选择、焊接工艺参数的匹配和在海上工程现场焊接的应用情况.