论文部分内容阅读
伴随着社会与经济的迅速发展,海洋油气资源日益成为竞争的焦点。海洋油气资源的开发离不开海上结构物和海底管道,因此海洋装置的维修变得愈加重要。高压干法水下焊接不但可以获得良好的焊接质量,还可以很好的适应水下高压环境。而在水下高压干法焊接技术中,脉冲GMAW越来越受到重视,因为它具有较多的调节参数和较好的控制能力。受到水下高压环境的影响,高压焊接的焊接过程并不稳定,并且随着水下压力逐渐增加,焊接过程的稳定性逐渐下降。因此研究高压环境下脉冲参数对焊接的影响十分重要。本实验利用高压实验舱模拟水下高压环境,设定实验舱压力值,进行脉冲GMAW焊接试验。通过汉诺威分析仪采集焊接过程图像,对焊接电信号图像进行分析,通过电信号的变化趋势,指导相应参数的调节。利用高速摄像及时观察不同参数的熔滴过渡情况,对比不同参数的熔滴过渡形式。焊后,针对于每一种焊接参数所得的焊缝,观察焊缝成形情况,找出相应的变化规律,总结得出:平均电流主要影响焊丝的熔敷率,增加平均电流可以使焊接过程稳定,焊缝成形变好。电弧电压既可以改变电弧高度也调节电弧挺度。高压环境下电压可以改变焊缝的宽度,并且可以有效的缓解焊接飞溅;峰值时间、频率主要影响焊接电弧能量,不仅可以提高焊丝的熔敷效率还可以有效的改善焊接过程的稳定性,增加频率和峰值时间可以有效的控制短路现象的发生;过渡电流和过渡时间主要影响熔滴过渡情况,二者合理的配比可以有效地控制飞溅的大小,但对焊缝成形外观影响不大;高压环境下采用直流正接可以有效改善焊缝成形,尤其是当压力超过0.4MPa时,采用直流正接焊接方式,焊接飞溅较少,且飞溅颗粒小。本文通过一系列的焊接实验,总结出脉冲焊接参数对不同压力下脉冲GMAW的影响情况,分析了高压环境下焊缝成形的原因。为开发相应的脉冲GMAW焊接设备和获得良好的焊接质量奠定理论基础,为将来进行水下焊接研究提供重要参考。