局部干法水下焊接工藝及焊縫質(zhì)量研究.pdf

1、隨著陸地能源的匱乏，海洋工程大量增加，大型船舶建設(shè)、能源開發(fā)與輸送以及礦產(chǎn)資源開采等迅速發(fā)展，水下焊接技術(shù)在海洋工程中發(fā)揮著越來越重要的作用。由于水下可見度差，壓力增加等特殊環(huán)境，焊接工件迅速冷卻，焊縫氫含量增加，成形質(zhì)量難于保證。人工作業(yè)受潛水深度影響大，成本高，實(shí)現(xiàn)高效保質(zhì)和低成本的水下焊接自動化是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。相對于濕法和干法水下焊接，局部干法水下焊接質(zhì)量較好，成本較低，適應(yīng)范圍較廣，自動化程度較高，具有較好的應(yīng)用潛力。

2、r>　　 本文對局部干法水下焊接工藝和焊縫成形質(zhì)量進(jìn)行了研究。首先，對局部干法水下環(huán)境進(jìn)行了分析，并根據(jù)環(huán)境條件和試驗(yàn)要求構(gòu)建了試驗(yàn)系統(tǒng)，采用熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接方法，搭建了局部干法水下焊接試驗(yàn)系統(tǒng)。其次，針對試驗(yàn)成本高，周期長，難度大等因素，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，基于ANSYS軟件平臺對焊接過程進(jìn)行模擬分析。利用APDL參數(shù)化編程對局部干法水下焊接熱過程和應(yīng)力應(yīng)變情況進(jìn)行了模擬，研究了焊接過程溫度場和應(yīng)力應(yīng)變場的變化情況和分布規(guī)

3、律。模擬結(jié)果為水下焊接試驗(yàn)提供了可參考的數(shù)據(jù)。然后，以局部干法水下焊接機(jī)器人試驗(yàn)系統(tǒng)為平臺，從陸地上到淺水，從模擬深水到實(shí)際深水進(jìn)行焊接試驗(yàn)。通過焊接缺陷分析，焊縫成形質(zhì)量研究，不斷改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)施，優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，獲取符合質(zhì)量要求的焊縫最后，在同方江新造船有限公司進(jìn)行長江實(shí)際深水焊接試驗(yàn)，焊縫成形良好，外觀平整均勻。試驗(yàn)結(jié)果表明，局部干法水下焊接可獲得與陸地上MAG焊接相似的焊縫質(zhì)量，焊接接頭的綜合力學(xué)性能符合要求。研究結(jié)果為局部干法水