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水下作業

水下焊接研究趨勢

分類:最新資訊 關 鍵 字:水下焊接研究趨勢 發布時間: 2014-03-22
資訊介紹:水下焊接研究趨勢:由于每種焊接方法(濕法,局部干法,干法)都有其各自的優點和適應場合,因此,多種水下焊接方法并存的局面會長期存在。


水下焊接研究趨勢

(1) 由于每種焊接方法(濕法,局部干法,干法)都有其各自的優點和適應場合,因此,多種水下焊接方法并存的局面會長期存在。
(2) 濕法水下焊接的質量主要受水下焊條、水下藥芯焊絲等因素的影響和制約,英、美等國已發展了多種高質量的水下焊條,我們也應該加快開發研制高質量水下焊條、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,實現200m水深濕法焊接技術的突破。
(3)基于先進技術,對焊接過程進行監控的研究已經取得某些進展,主要體現在水下干法和局部干法焊接中的自動化和智能化。例如遙測遙控技術已經在水下焊接中取得了初步應用,采用遙控遙測技術,可以實現水下安裝檢測中的焊接加工,目前已在水下管道安裝維護中取得進展[10],最近華南理工大學的廖天發等人采用VC++編程實現了串口通訊(SPC),用于遠程控制水下焊接焊前的焊縫對中以及焊接過程中的焊縫跟蹤[11]。自動化的軌道焊接系統和水下焊接機器人系統,能對焊接過程自動監控,焊接質量好,節省工時,而且還能減輕潛水員的工作強度。但是目前的水下焊接機器人系統還存在許多問題,其靈活性、體積、作業環境、檢測和監控技術以及可靠性等還有待于進一步發展和提高,這是目前我們的努力方向。
(4) 模擬技術的出現及發展,為焊接生產朝著
“理論—數值模擬—生產”模式的發展創造了條件,使焊接技術正在發生著由經驗到科學、由定性到定量的飛躍。目前陸上焊接過程的溫度場、流場以及熔池、焊縫應力等的模擬取得了較大進展,焊接電弧的模擬也有一定的研究,但對水下焊接的模擬研究還比較滯后。德國的Hans-Peter Schmidt 等人對電流在50-100A范圍內,壓力0.1-10Mpa,鎢極氬保護情況下的水下高壓焊接電弧進行了模擬研究,用數學方法解守恒方程得出了溫度、速度、壓力和電流的分布。其中電弧溫度的測量結果與理論分布吻合良好。隨著海洋石油和天然氣工業的發展以及我國海洋工程向深海的挺進,應當重視和加快針對水下焊接這方面的數值模擬研究。目前我們也正在著手進行高壓環境下焊接電弧的數值模擬這方面的研究工作。
(5)計算機仿真是一項很有用的技術,它在焊接工藝的制定、焊接設備的研制以及控制系統的改進等方面的研究中都有應用[12]。 Dag.Espedalen等人對高壓干法水下焊接進行了仿真技術研究,首先利用SolidEdge建立焊接艙和焊接機器人的3D模型,然后再轉化為I-grip運動模型,編制合適的控制程序,整個海底管道維修操作過程就演示出來[13]。通過焊接仿真,有助于構思新方案,并能提前發現存在的問題,這也是我們以后應當研究的一個領域。