水下局部干法焊接機器人局部罩湍流氣體的數(shù)值模擬及焊接工藝研究.pdf

1、水下焊接機器人在水下焊接和焊接修復(fù)中起著不可替代的作用,越來越多的發(fā)達國家把目光轉(zhuǎn)向礦藏豐富的海洋,海洋能源開采平臺的建設(shè)離不開水下焊接技術(shù)和水下焊接自動化的支持。水下焊接過程不同于陸地上的焊接過程,焊縫承受水下高壓和焊接熔池急劇冷卻、機器人自身結(jié)構(gòu)、觀察艙和跟蹤CCD等多個因素影響。本文對水下焊接機器人焊接功能、外置送絲機盒的配置、局部罩內(nèi)的高壓氣流場進行了數(shù)值模擬研究,并對影響焊接質(zhì)量的焊接工藝參數(shù)如水下焊接環(huán)境、焊接電流、焊接電壓

2、、焊接機器人行走速度、高壓氣流量、保護氣流量、干伸長、導(dǎo)絲管直徑和不同種類的焊絲進行了研究。
　　 南昌大學(xué)和清華大學(xué)合作開發(fā)了焊接機器人軟件和硬件,對焊接機器人各個部件、對其可能產(chǎn)生的問題和機器人相關(guān)水下功能進行了研究,在實驗室搭建了水下焊接試驗平臺,并在長江深水中實地進行了水下焊接試驗。
　　 設(shè)計了水下焊接用的圓形和矩形結(jié)構(gòu)的局部排氣罩,分別對兩種局部排氣罩的優(yōu)缺點進行對比,提出了進一步的修改方案。
　　

3、實驗表明高壓氣和焊接保護氣對電弧影響較大,對整個局部排氣罩的高壓氣和高壓保護氣流動情況進行了數(shù)值模擬,研究了高壓氣和保護氣的流動規(guī)律,對焊接工藝參數(shù)的選用奠定了基礎(chǔ)。
　　 研究了水下焊接工藝參數(shù)的影響因素,分析了各種工藝參數(shù)對焊接產(chǎn)生的影響。對三種焊絲和兩種導(dǎo)絲管進行了水下焊接實驗,研究了不同焊絲直徑和導(dǎo)絲管對焊接的影響。
　　 實驗結(jié)果表明水下焊接機器人能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場水下焊接,可以為我國未來海上大型構(gòu)件的開發(fā)和修復(fù)提供