水下焊接技術(shù)在海底管道、海洋平臺(tái)維修中起著重要作用。與濕法水下焊接相比,高壓干法水下焊接可以消除水對(duì)焊接過程的影響,焊縫質(zhì)量高,應(yīng)用較為廣泛。海水是一種很強(qiáng)的電解質(zhì),除了要考慮焊縫的力學(xué)性能之外,焊縫的腐蝕性能以及焊縫在特定水下環(huán)境下的使用壽命同樣是水下焊接技術(shù)不可忽視的問題。本文應(yīng)用高壓焊接試驗(yàn)對(duì)Q345鋼材進(jìn)行高壓干式脈沖GMAW平板堆焊試驗(yàn),從電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和顯微組織兩方面研究環(huán)境壓力、工藝參數(shù)和保護(hù)氣體配比對(duì)堆焊層腐蝕性能的影響。本文研究了不同壓力對(duì)堆焊層腐蝕性能的影響,應(yīng)用高壓焊接試驗(yàn)艙在0.1MPa~0.7MPa壓力下對(duì)Q345鋼材進(jìn)行平板堆焊試驗(yàn),對(duì)所得堆焊層進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)并觀察其顯微組織,研究表明:在0.1MPa~0.7Mpa的壓力范圍以內(nèi),堆焊層的防腐蝕性能隨著環(huán)境壓力的升高而降低;顯微組織晶粒大小隨環(huán)境壓力升高增大,致密性降低。本文研究了不同焊接工藝參數(shù)和保護(hù)氣體配比對(duì)堆焊層腐蝕性能的影響,應(yīng)用高壓焊接試驗(yàn)艙在0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa壓力下對(duì)Q345鋼材進(jìn)行平板堆焊試驗(yàn),對(duì)所得堆焊層進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)并觀察其顯微組織,研究表明:提高焊接電壓、脈沖峰值電流和脈沖頻率能夠提高堆焊層的防腐蝕性能,改善堆焊層的顯微組織均勻性和致密性;保護(hù)氣體中CO_2含量從0升高至15%時(shí),堆焊層的防腐性能逐漸提升,繼續(xù)升高CO_2的含量至20%,則會(huì)減弱堆焊層的防腐蝕性能。
【學(xué)位單位】：北京石油化工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG456.5
【部分圖文】：

其危害更為嚴(yán)重[29]。隨著海洋工程的不斷發(fā)展，對(duì)于水下焊縫腐蝕規(guī)律的研究也越來越重要以高壓干法脈沖熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW-P）為基礎(chǔ)，對(duì)不同焊接工藝參護(hù)氣體配比以及環(huán)境壓力下焊接的試件進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出不同參數(shù)的對(duì)焊縫腐蝕規(guī)律的影響。由于陸上焊接不同于水下焊接，兩者之間有很大區(qū)此對(duì)水下焊縫腐蝕規(guī)律的影響因素的研究，具有重要的實(shí)際意義。2 高壓干法水下焊接研究現(xiàn)狀高壓干法水下焊接技術(shù)相比其他水下焊接技術(shù)，在保證焊接過程相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，又避免了昂貴的造價(jià)和復(fù)雜的控制系統(tǒng)。其主要原理是將焊接工作艙焊接部件所在位置，包裹住焊接部件，然后向焊接艙內(nèi)打入空氣從而將焊的水排出艙外以達(dá)到陸上焊接環(huán)境的目的，這時(shí)焊接艙內(nèi)的環(huán)境壓力等同于水深的壓力，高壓壓力會(huì)壓縮焊接電弧長度，影響焊接過程的穩(wěn)定性，進(jìn)接質(zhì)量造成影響。

研究現(xiàn)狀水下焊接技術(shù)需要有一套復(fù)雜且能精確控制的系統(tǒng)作接系統(tǒng)設(shè)備高。我國針對(duì)水下焊接技術(shù)的研究開展的世紀(jì) 80 年代，由哈爾濱焊接研究所研制的 HSC-1 和接模擬裝置，兩套裝置的容積分別為 1m3和 0.055mMPa 和 3.0MPa。哈爾濱焊接研究所應(yīng)用這兩套焊接技焊接模擬實(shí)驗(yàn)，并取得了相應(yīng)的成果，但之后對(duì)其對(duì)行下去[30, 31]。進(jìn)入 21 世紀(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家焊高壓環(huán)境模擬水下焊接實(shí)驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備容積為 0.，在此基礎(chǔ)上，哈工大國家焊接重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做了一些電弧、焊縫成形等方面的影響做了研究，并取得了相所處的環(huán)境壓力增高時(shí)，熔滴過度的形式也會(huì)發(fā)生改數(shù)和焊接電源的極性也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響[32-34]

圖 1- 3 北京石油化工學(xué)院高壓干法焊接試驗(yàn)艙ig.1-3 Hyperbaric dry welding test chamber of Beijing Institute of Petrochemical Techno北京石油化工學(xué)院能源工程先進(jìn)連接技術(shù)工程中心應(yīng)用該套模擬焊接了大量的研究實(shí)驗(yàn)，并取得了一定的研究成果。研究表明，當(dāng)環(huán)境壓力焊接電弧由于高壓的壓縮作用會(huì)變得不穩(wěn)定，焊接飛濺增多，焊接質(zhì)量較改變焊接工藝參數(shù)和保護(hù)氣體配比可以有效改善熔滴過度行為。.2.2 國外研究現(xiàn)狀相對(duì)于國內(nèi)，國外對(duì)于高壓干法水下焊接技術(shù)的研究開始的要早，并取有實(shí)際意義的研究成果。早在上個(gè)世紀(jì) 80 年代，Allum 就對(duì)高壓干法水下焊接展開了研究。研當(dāng)環(huán)境壓力范圍在 1-40bar 之間，電弧長度保持不變時(shí)，環(huán)境壓力上升弧的特性曲線也會(huì)隨之上升。當(dāng)焊接電流和焊接電弧的長度均保持不變，環(huán)境壓力升高，TIG 電弧電壓也會(huì)升高[35]。
【參考文獻(xiàn)】

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3 焦向東;朱加雷;;海洋工程水下焊接自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];金屬加工(熱加工);2013年02期

4 周利;劉一搏;郭寧;袁新;馮吉才;;水下焊接技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀[J];電焊機(jī);2012年11期

5 劉西洋;王旭友;岳燕星;杜兵;;Nd:YAG激光+CMT電弧復(fù)合熱源橫焊工藝參數(shù)對(duì)焊縫形貌的影響[J];焊接學(xué)報(bào);2012年09期

6 劉安崢;文宇;黃峰;柳斌;趙百龍;;水下焊接技術(shù)研究與應(yīng)用的新進(jìn)展[J];科技信息;2012年01期

7 虞毅;許可望;蔡文剛;王彬;李成杰;翁松干;杜敏;;海洋用鋼焊接件海水腐蝕性能研究[J];全面腐蝕控制;2010年12期

8 石玗;聶晶;黃健康;盧立暉;樊丁;;基于電弧電壓概率密度鋁合金脈沖MIG焊穩(wěn)定性分析[J];焊接學(xué)報(bào);2010年05期

9 梁富浩;李愛華;張永祥;苗春生;陳俊英;;深水海底管線維修系統(tǒng)研究進(jìn)展及有關(guān)問題探討[J];中國海上油氣;2009年05期

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2 張嬌嬌;L360管線鋼及其焊接接頭在CO_2/H_2S介質(zhì)中的腐蝕行為研究[D];北京化工大學(xué);2011年

3 林陽陽;AZ31B鎂合金TIG焊及接頭腐蝕性研究[D];吉林大學(xué);2009年

4 楊戰(zhàn)勝;高強(qiáng)鋼熔化極氣體保護(hù)焊電弧特性及熔滴過渡的研究[D];天津大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2838369