資訊介紹:水下焊接研究趨勢(shì):由于每種焊接方法(濕法,局部干法,干法)都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合,因此,多種水下焊接方法并存的局面會(huì)長(zhǎng)期存在。
水下焊接研究趨勢(shì)
(1) 由于每種焊接方法(濕法,局部干法,干法)都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合,因此,多種水下焊接方法并存的局面會(huì)長(zhǎng)期存在。
(2) 濕法水下焊接的質(zhì)量主要受水下焊條、水下藥芯焊絲等因素的影響和制約,英、美等國(guó)已發(fā)展了多種高質(zhì)量的水下焊條,我們也應(yīng)該加快開發(fā)研制高質(zhì)量水下焊條、水下藥芯焊絲。通常濕法焊接的水深不超過100m,目前的努力方向是,實(shí)現(xiàn)200m水深濕法焊接技術(shù)的突破。
(3)基于先進(jìn)技術(shù),對(duì)焊接過程進(jìn)行監(jiān)控的研究已經(jīng)取得某些進(jìn)展,主要體現(xiàn)在水下干法和局部干法焊接中的自動(dòng)化和智能化。例如遙測(cè)遙控技術(shù)已經(jīng)在水下焊接中取得了初步應(yīng)用,采用遙控遙測(cè)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)水下安裝檢測(cè)中的焊接加工,目前已在水下管道安裝維護(hù)中取得進(jìn)展[10],最近華南理工大學(xué)的廖天發(fā)等人采用VC++編程實(shí)現(xiàn)了串口通訊(SPC),用于遠(yuǎn)程控制水下焊接焊前的焊縫對(duì)中以及焊接過程中的焊縫跟蹤[11]。自動(dòng)化的軌道焊接系統(tǒng)和水下焊接機(jī)器人系統(tǒng),能對(duì)焊接過程自動(dòng)監(jiān)控,焊接質(zhì)量好,節(jié)省工時(shí),而且還能減輕潛水員的工作強(qiáng)度。但是目前的水下焊接機(jī)器人系統(tǒng)還存在許多問題,其靈活性、體積、作業(yè)環(huán)境、檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)以及可靠性等還有待于進(jìn)一步發(fā)展和提高,這是目前我們的努力方向。
(4) 模擬技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展,為焊接生產(chǎn)朝著
“理論—數(shù)值模擬—生產(chǎn)”模式的發(fā)展創(chuàng)造了條件,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。目前陸上焊接過程的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)以及熔池、焊縫應(yīng)力等的模擬取得了較大進(jìn)展,焊接電弧的模擬也有一定的研究,但對(duì)水下焊接的模擬研究還比較滯后。德國(guó)的Hans-Peter Schmidt 等人對(duì)電流在50-100A范圍內(nèi),壓力0.1-10Mpa,鎢極氬保護(hù)情況下的水下高壓焊接電弧進(jìn)行了模擬研究,用數(shù)學(xué)方法解守恒方程得出了溫度、速度、壓力和電流的分布。其中電弧溫度的測(cè)量結(jié)果與理論分布吻合良好。隨著海洋石油和天然氣工業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)海洋工程向深海的挺進(jìn),應(yīng)當(dāng)重視和加快針對(duì)水下焊接這方面的數(shù)值模擬研究。目前我們也正在著手進(jìn)行高壓環(huán)境下焊接電弧的數(shù)值模擬這方面的研究工作。
(5)計(jì)算機(jī)仿真是一項(xiàng)很有用的技術(shù),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[12]。 Dag.Espedalen等人對(duì)高壓干法水下焊接進(jìn)行了仿真技術(shù)研究,首先利用SolidEdge建立焊接艙和焊接機(jī)器人的3D模型,然后再轉(zhuǎn)化為I-grip運(yùn)動(dòng)模型,編制合適的控制程序,整個(gè)海底管道維修操作過程就演示出來(lái)[13]。通過焊接仿真,有助于構(gòu)思新方案,并能提前發(fā)現(xiàn)存在的問題,這也是我們以后應(yīng)當(dāng)研究的一個(gè)領(lǐng)域。