水下局部干法焊接機(jī)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(jī)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(dá)國家把目光轉(zhuǎn)向礦藏豐富的海洋,海洋能源開采平臺(tái)的建設(shè)離不開水下焊接技術(shù)和水下焊接自動(dòng)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(jī)器人自身結(jié)構(gòu)、觀察艙和跟蹤C(jī)CD等多個(gè)因素影響。本文對(duì)水下焊接機(jī)器人焊接功能、外置送絲機(jī)盒的配置、局部罩內(nèi)的高壓氣流場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,并對(duì)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(jī)器人行走速度、高壓氣流量、保護(hù)氣流量、干伸長、導(dǎo)絲管直徑和不同種類的焊絲進(jìn)行了研究。
　　 南昌大學(xué)和清華大學(xué)合作開發(fā)了焊接機(jī)器人軟件和硬件,對(duì)焊接機(jī)器人各個(gè)部件、對(duì)其可能產(chǎn)生的問題和機(jī)器人相關(guān)水下功能進(jìn)行了研究,在實(shí)驗(yàn)室搭建了水下焊接試驗(yàn)平臺(tái),并在長江深水中實(shí)地進(jìn)行了水下焊接試驗(yàn)。
　　 設(shè)計(jì)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(duì)兩種局部排氣罩的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,提出了進(jìn)一步的修改方案。
　　

3、實(shí)驗(yàn)表明高壓氣和焊接保護(hù)氣對(duì)電弧影響較大,對(duì)整個(gè)局部排氣罩的高壓氣和高壓保護(hù)氣流動(dòng)情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了高壓氣和保護(hù)氣的流動(dòng)規(guī)律,對(duì)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(duì)焊接產(chǎn)生的影響。對(duì)三種焊絲和兩種導(dǎo)絲管進(jìn)行了水下焊接實(shí)驗(yàn),研究了不同焊絲直徑和導(dǎo)絲管對(duì)焊接的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明水下焊接機(jī)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