外文翻譯----水下焊接技術(shù)發(fā)展史

1、<p><b>　　外文資料翻譯</b></p><p>　　HISTORY OF UNDERWATER </p><p>　　WELDING TECHNOLOGY</p><p>　　Underwater welding technology is the development of the marine, offshore oi

2、l exploitation as well as assembly, maintenance such as oil platforms, pipelines and submarine positions in large marine structures such as one of the key technologies, but also ships emergency repair, salvage, construct

3、ion of bridges and other necessary technically work means. Nuclear power development is the trend of the world in nuclear power plants within the reactor pressure vessel (RPV) for long-term work in the wat</p><

4、;p>　　In the late 1970s, located within the blessing of Britain, underwater pipeline engineering company has successfully developed a complete set of pipeline system, using the first explosion welding technology.● Fri

5、ction stitch welding British Welding Institute (TWI) in the mid 80s of last century developed a set of friction for the underwater environment, stud welding systems. The system has the equivalent of 600 m water dept

6、h pressure tested, the results show that the welding results from wa</p><p><b>　　水下焊接技術(shù)發(fā)展史</b></p><p>　　水下焊接技術(shù)是開發(fā)海洋、開采海底石油以及組裝、維修諸如采油平臺(tái)、輸油管線和海底倉(cāng)等大型海洋結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 也是艦船應(yīng)急修理、海上救助、橋梁架設(shè)等工作的

7、必要技術(shù)手段。核電是世界電力發(fā)展的趨勢(shì)，在核電站內(nèi)部，核反應(yīng)堆壓力容器（RPV）因?yàn)殚L(zhǎng)期在水中工作，容易受到應(yīng)力腐蝕裂紋的破壞，核電結(jié)構(gòu)修復(fù)時(shí)，會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)。為了減少工作人員所受的核輻射，經(jīng)常會(huì)采用水下焊接方法。水下焊接的分類一般將水下熔焊分為三大類: 濕法、干法和局部干法。其中干法又可以分為高壓干法水下焊接和常壓干法水下焊接。局部干法則包括排水罩式、高壓水簾式、鋼刷式、移動(dòng)氣箱式和等離子弧 MIG 局部干法等。采用的焊接方法一般有藥

8、皮焊條焊接, GTAW,GMWA以及 FCAW 。水下焊接除熔焊之外還有爆炸焊和 FSW ( friction stitch welding 摩擦疊焊) , 這兩種方法都屬于固相連接技術(shù)。以下為水下焊接的發(fā)展歷程：</p><p>　　1. 水下濕法焊接技術(shù)</p><p>　　1802 年, 一位名叫 Humphrey的學(xué)者指出電弧能夠在水下連續(xù)燃燒, 即指出了水下焊接的可能性, 然而其

9、實(shí)際應(yīng)用卻是在 100 多年以后, 在不可能把結(jié)構(gòu)物移到陸地上進(jìn)行焊接的情況下才做到的。1917 年,英國(guó)海軍船塢的焊工采用水下焊接的方法來(lái)封堵位于輪船水下部分漏水的鉚釘縫隙, 這是水下焊接的首次應(yīng)用。第 一篇正式發(fā)表的關(guān)于水下焊接研究工作的論文, 是在 1933 年由 Hibshrman 和 Jensen 共同完成的。1932 年, Khrenov 發(fā)明了厚藥皮水下專用焊條,在焊條外表面涂有防水層, 使水下焊接電弧的穩(wěn)定性得到了一定程

10、度的改善。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí), 水下焊接技術(shù)在打撈沉船等方面已經(jīng)占有重要地位。1971 年, Humble 石油公司對(duì)墨西哥灣鉆采平臺(tái)的水下焊接修理工作是水下焊接技術(shù)第一次應(yīng)用于海洋石油工程。1985 年產(chǎn)生了第一批經(jīng)過(guò)認(rèn)可的潛水焊工,并制定了水深小于 100m 的水下濕法焊接工藝。1987 年, 水下濕法焊接技術(shù)在核電廠不銹鋼管道的修理工作中得到應(yīng)用。上世紀(jì) 90 年代, 隨著要求修理的水下工程結(jié)構(gòu)的增多以及船塢修理成本的增加,濕

11、法焊接技</p><p>　　2. 水下干法焊接技術(shù)</p><p>　?。?）水下高壓干法焊接技術(shù)</p><p>　　高壓干法水下焊接的設(shè)想是 1954 美國(guó)首先提出的, 1966 年正式用于生產(chǎn), 主要用于海底管道的修復(fù)。目前最大使用水深在 300 m 左右。該焊接方法中, 氣室底部是開口的, 通入氣壓稍大于工作水深壓力的氣體, 把氣室內(nèi)的水從底部開口處排出,

12、 焊接是在干的氣室中進(jìn)行的。一般采用 MIG 焊或 TIG 焊,是當(dāng)前水下焊接中質(zhì)量最好的方法之一, 基本上可達(dá)到陸上焊縫的水平。上世紀(jì) 70 年中期, 無(wú)人高壓焊接研究裝置開發(fā)成功。德國(guó)、挪威、美國(guó)、英國(guó)都在上世紀(jì) 90 年代開始此類研究并建立了無(wú)人高壓焊接研究中心。從上世紀(jì) 80 年代中期開始, 一些研究中心就開始研究 300~500 m 水深的 GTAW 自動(dòng)焊接系統(tǒng)和工藝, 或者是檢驗(yàn) 500~1000 m水深替換性焊接技術(shù)的適

13、應(yīng)性了?，F(xiàn)在法國(guó)、德國(guó)、挪威、美國(guó)的高壓焊接研究中心的實(shí)驗(yàn)艙作業(yè)壓力都可以達(dá)到相當(dāng)于1000 m 水深。從上世紀(jì) 90 年代開始石油公司的作業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入更深的水域。第一個(gè)在這種水深下進(jìn)行作業(yè)的公司應(yīng)該是巴西石油公司 (即巴西國(guó)家石油公司) , 其在亞馬孫盆地的作業(yè)水深達(dá)到 1 000 m。在我國(guó), 隨著海洋石油</p><p>　?。?）水下常壓干法焊接技術(shù)</p><p>　　水下高壓

14、干法焊接的焊接質(zhì)量雖然較好, 但其局限性較大, 尤其是隨著水深的增加, 電弧周圍的氣壓不斷增加, 容易破壞電弧的穩(wěn)定性而產(chǎn)生焊接缺陷。而且在沒有達(dá)到焊接全自動(dòng)化的情況下, 需要潛水焊工的輔助操作, 如果水深超過(guò)潛水極限或者潛水成本過(guò)高則無(wú)法實(shí)施。在技術(shù)水平還無(wú)法解決這些問(wèn)題的時(shí)候, 為了克服水下高壓干法焊接的不足, 1977 年制造出水下常壓干法焊接設(shè)備。1977年, 法國(guó) LPS公司首先采用這種方法在北海水深150 m 處成功地焊接了

15、直徑 426 mm的海底管道。我國(guó)目前還沒有水下常壓干法焊接設(shè)備。</p><p>　　3. 水下局部干法焊接技術(shù)</p><p>　　水下局部干法焊接技術(shù)有很多方法。上世紀(jì) 70年代后期, 哈爾濱焊接研究所在上海海難救助打撈局和天津石油勘探局的協(xié)助下, 開發(fā)了水下局部排水CO2 氣體保護(hù)焊接技術(shù), 簡(jiǎn)稱 LD- CO2 焊接法, 屬于排水罩式局部干法, 采用此方法可以完成多項(xiàng)水下施工任務(wù)

16、。高壓水簾式是由日本應(yīng)用的一種方法, 為了克服水簾式的一些缺點(diǎn), 日本又將其發(fā)展為鋼刷式。移動(dòng)氣箱式于 1968 年由美國(guó)首先提出, 后由美英跨國(guó)公司應(yīng)用于生產(chǎn)。法國(guó)最近還研究了一種旋罩式的水下局部干法焊接技術(shù)。另外, 等離子弧 MIG 局部干法水下焊接也是一種很有前途的局部干法焊接技術(shù)。</p><p>　　4. 水下固相連接技術(shù)</p><p><b>　?。?）爆炸焊<

17、;/b></p><p>　　在上世紀(jì) 70 年代后期, 位于福內(nèi)斯巴羅的英國(guó)水下管道工程公司研制成功了 1 套完整的管道修補(bǔ)系統(tǒng), 首次采用了爆炸焊技術(shù)。</p><p><b>　?。?）摩擦疊焊</b></p><p>　　英國(guó)焊接研究所 ( TWI) 在上世紀(jì) 80 年代中期開發(fā)了 1 套用于水下環(huán)境的螺柱摩擦焊系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)在

18、相當(dāng)于 600 m 水深的壓力下進(jìn)行試驗(yàn), 結(jié)果表明焊接效果不受水深影響, 而且業(yè)已證明, 該系統(tǒng)可以有效地使用 ROV (水下作業(yè)機(jī)器人)。最近的發(fā)展是試圖把水下摩擦焊由螺柱摩擦焊擴(kuò)展到具有縫合焊縫的摩擦疊焊。目前北京石油化工學(xué)院已經(jīng)開始了此方面的研究工作并獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。</p><p>　　5. 水下焊接技術(shù)在 21 世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　雖然上述各種水下

19、焊接方法自從其出現(xiàn)以來(lái)，都依靠其各自的優(yōu)勢(shì) 在特定的方面得到了應(yīng)用。但從目前來(lái)看 水下焊接的研究還不能完全滿足水下焊接施工的要求 未來(lái)應(yīng)從以下幾個(gè)方面做重點(diǎn)研究：</p><p>　　（1）從焊接冶金和保證焊接質(zhì)量的角度看，干法水下焊接是最為有利的，所以，近年來(lái)高壓干法水下焊接技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，但仍然不能滿足實(shí)際的需求。目前，對(duì)于高壓電弧的理論研究還不十分完整，如何采用多信息融合技術(shù)達(dá)到對(duì)焊接過(guò)程的智能監(jiān)控

20、也已成為高壓干法焊接領(lǐng)域的新課題。</p><p>　?。?）由于水下焊接機(jī)器人工作環(huán)境的特殊性，增加了水下焊接機(jī)器人的應(yīng)用難度。未來(lái)水下焊接機(jī)器人應(yīng)該能夠完成焊縫的預(yù)處理、焊接及焊縫檢測(cè)工作，因此，要努力做好包括水下機(jī)器人的精確定位技術(shù)、機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、基于視覺傳感系統(tǒng)的焊縫空間位置的檢測(cè)、跟蹤以及水下焊接質(zhì)量控制等幾個(gè)方面的工。</p><p>　?。?）焊接模擬技術(shù)的出現(xiàn)及

21、發(fā)展使焊接技術(shù)正在發(fā)生著由經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)，由定性到定量的飛躍。近年來(lái)，焊接數(shù)值模擬技術(shù)不斷向深度、廣度發(fā)展，但對(duì)水下焊接的模擬研究還比較滯后，應(yīng)重視和加快這方面的數(shù)值模擬研究。</p><p>　?。?）采用計(jì)算機(jī)仿真技，比在實(shí)際物理模型上的安裝、調(diào)試、試驗(yàn)等工作量要小得多，并且周期短，投資少，顯示出許多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，它在焊接工藝的制定、焊接設(shè)備的研制以及控制系統(tǒng)的改進(jìn)等方面的研究中都有應(yīng)用。通過(guò)焊接仿真，有助于構(gòu)思