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局部干法水下焊接装置的研制

热加工工艺 2024年第7期53卷 76-79页

作者：侯瑞麟王妍高胜任永良张瑞明东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163319

为了对核燃料池进行水下焊接,研制了一套局部干法水下焊接装置。通过搭建试验平台,采用该装置在亚克力池中进行了水下非熔化极惰性气体保护电弧焊试验,利用圆形补丁片对不锈钢壁面上的缺陷部位进行焊接修复。结果表明,焊后焊缝成形良好... 详细信息

为了对核燃料池进行水下焊接,研制了一套局部干法水下焊接装置。通过搭建试验平台,采用该装置在亚克力池中进行了水下非熔化极惰性气体保护电弧焊试验,利用圆形补丁片对不锈钢壁面上的缺陷部位进行焊接修复。结果表明,焊后焊缝成形良好,可以实现水下废池的修复,验证了该局部干法水下焊接装置的可行性。

关键词：水下焊接局部干法装置设计

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水下焊接参数相关性分析及其电弧稳定性研究

上海交通大学学报 2015年第1期49卷 74-79页

作者：石永华李志辉林水强郑泽培华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

在高压舱内进行了不同水深的水下湿法药芯焊丝焊接(FCAW)试验,以电弧电压差异系数的倒数作为衡量电弧稳定性的指标,分析了不同水深条件下电弧电压与焊接电流之间的相关性对电弧稳定性的影响,并从送丝-熔化系统的角度探讨了电压与电流的... 详细信息

在高压舱内进行了不同水深的水下湿法药芯焊丝焊接(FCAW)试验,以电弧电压差异系数的倒数作为衡量电弧稳定性的指标,分析了不同水深条件下电弧电压与焊接电流之间的相关性对电弧稳定性的影响,并从送丝-熔化系统的角度探讨了电压与电流的相关性对电弧稳定性的影响规律;利用二次函数拟合电弧稳定性指标与电弧电压之间的关系,得到最佳的电压与电流关系.结果表明:最佳的水下湿法FCAW的电压与电流关系曲线呈上升的变化特性,随着水深增加,FCAW需要更高的电弧电压;水下湿法FCAW的电弧稳定性取决于电压与电流的相关性,而并非简单地随着水深的增加而下降;水深对电弧稳定性的影响主要表现在电压与电流相关性的不同;随着水深增加,相同焊接电流所需的电弧电压相应地增大.

关键词：水下焊接水深相关性分析电弧稳定性

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水下焊接高压空气环境下GTAW电弧特性

焊接学报 2007年第6期28卷 1-4页

作者：蒋力培王中辉焦向东周灿丰房晓明马洪新北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617 海洋石油工程股份有限公司天津300451

利用自制的高压干法水下焊接模拟试验平台，首次系统研究了高压空气环境下GTAW电弧特性。结果表明，空气环境下GTAW电弧的安全压力范围可高达0．7MPa；高压空气环境下的GTAW电弧电压值为12～19V，略高于同样压力的氩气环境下氩弧值，其... 详细信息

利用自制的高压干法水下焊接模拟试验平台，首次系统研究了高压空气环境下GTAW电弧特性。结果表明，空气环境下GTAW电弧的安全压力范围可高达0．7MPa；高压空气环境下的GTAW电弧电压值为12～19V，略高于同样压力的氩气环境下氩弧值，其电弧静特性在电流大于50A时呈上升特性；随着空气环境压力升高，GTAW电弧的弧柱电场强度与阴阳极压降增加，导致电弧静特性曲线上移，其上升率约为5-10V/MPa。在试验数据的基础上，建立了高压空气环境下的GTAW电弧电压数学模型，该数学模型可用于综合分析计算电弧长度、环境压力和焊接电流对GTAW电弧电压的影响。

关键词：水下焊接高压干法空气环境电弧

采用微型排水罩的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统

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机械工程学报 2007年第3期43卷 148-153页

作者：梁明王国荣钟继光华南理工大学机械工程学院广州510641

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成。采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取... 详细信息

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成。采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差。在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法。对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度。通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度。在斜线、折线和曲线三种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求。经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量。

关键词：视觉传感焊缝跟踪水下焊接图像处理模糊控制微型排水罩

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气室式局部干法水下焊接

上海交通大学学报 2015年第3期49卷 329-332页

作者：朱加雷王殿舒焦向东陈茂骁北京石油化工学院机械工程学院北京102600 中国石油新疆油田分公司第二采油厂新疆维吾尔自治区克拉玛依834008

利用研制的气室式局部干法水下焊接试验系统,在300mm水深环境的试验水槽中,进行了水下平板堆焊和坡口对接焊验证性工艺试验,并对水下坡口对接焊焊缝进行了显微组织和硬度的测试分析,结果表明:在气室排水密封良好的前提下,送丝速度、焊... 详细信息

利用研制的气室式局部干法水下焊接试验系统,在300mm水深环境的试验水槽中,进行了水下平板堆焊和坡口对接焊验证性工艺试验,并对水下坡口对接焊焊缝进行了显微组织和硬度的测试分析,结果表明:在气室排水密封良好的前提下,送丝速度、焊接速度、摆动速度和摆动周期等参数对焊缝成形和焊接质量的影响较大,通过不同焊接参数的优化组合,可以获得优良的气室式局部干法水下焊接焊缝成形;水下焊接环境对焊缝的显微组织和硬度产生一定影响,由于焊缝周围及背面水的快速冷却作用,焊缝中心区域出现了部分魏氏体组织,同时焊缝中心区域的硬度较热影响区高,出现了一定淬火硬化现象.

关键词：气室水下焊接焊缝成形显微组织

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基于结构光的水下焊接熔池宽度在线检测

焊接学报 2008年第6期29卷 33-36,114-115页

作者：张为民王国荣石永华李鹤喜华南理工大学机械工程学院

直接拍摄水下焊接熔池图像来检测焊接熔池宽度实现难度较大,提出了一种通过成形焊缝结构光条纹图像来完成水下焊接熔池宽度在线检测的方法。将装有防水罩的激光结构光视觉传感器安装在焊枪之后置于水下,针对水下成形焊缝图像特点,经图... 详细信息

直接拍摄水下焊接熔池图像来检测焊接熔池宽度实现难度较大,提出了一种通过成形焊缝结构光条纹图像来完成水下焊接熔池宽度在线检测的方法。将装有防水罩的激光结构光视觉传感器安装在焊枪之后置于水下,针对水下成形焊缝图像特点,经图像加窗、拉普拉斯锐化、二值化以及数学形态学滤波和图像细化处理,就能够在线获得焊接熔池宽度。结果表明,处理过程速度快,检测结果精度高。当条纹检测点和熔池中心之间的距离小于35 mm时,焊接熔池宽度相对误差可控制在3%以内。

关键词：水下焊接焊接熔池宽度条纹结构光图像处理

水下焊接高速旋转电弧传感器及焊枪偏差识别的研究

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热加工工艺 2009年第17期38卷 106-109,112页

作者：黄国兴石永华华南理工大学机械与汽车工程学院水下焊接实验室广东广州510640

搭建了基于高速旋转电弧传感器的水下焊接焊枪偏差识别的实验系统。利用LabVIEW编程进行双通道采集焊接电流信号和转速数字信号,并进行小波滤波、信号合并等处理,最后采用左右区间积分方法进行焊枪偏差识别。实验结果表明,本偏差识别方... 详细信息

搭建了基于高速旋转电弧传感器的水下焊接焊枪偏差识别的实验系统。利用LabVIEW编程进行双通道采集焊接电流信号和转速数字信号,并进行小波滤波、信号合并等处理,最后采用左右区间积分方法进行焊枪偏差识别。实验结果表明,本偏差识别方法有较高的可靠性和精度。

关键词：水下焊接旋转电弧传感器 LabVIEW 小波滤波偏差识别

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基于SVR模型的水下焊接最佳工艺

焊接学报 2017年第12期38卷 69-72,94页

作者：叶建雄李志刚 Jonathan Wu 周金兰彭星玲郭波江西省精密驱动与控制重点实验室南昌工程学院南昌330099 华东交通大学机电工程学院南昌330013 Computer Vision&Sensor Lab. uWindsorCanada N9B 3P4

焊接工艺参数的确定,是水下焊接研究领域的重要内容,但恶劣的焊接环境使之成为研究的难点.以水下湿法浅水药芯电弧焊(FCAW)为研究对象,将其看成一个多输入多输出(MIMO)的非线性系统,利用支持向量回归机(SVR)提高建模精度和预测速度.首... 详细信息

焊接工艺参数的确定,是水下焊接研究领域的重要内容,但恶劣的焊接环境使之成为研究的难点.以水下湿法浅水药芯电弧焊(FCAW)为研究对象,将其看成一个多输入多输出(MIMO)的非线性系统,利用支持向量回归机(SVR)提高建模精度和预测速度.首先在正交试验设计的基础上,利用SVR构建水下焊接模型,并与多元非线性回归及BP神经网络所构建的模型进行拟合精度的比较,然后将SVR模型融入进化算法(EA)的全局优化中,利用模型计算个体的评价函数,通过种群进化操作,得到满足要求的最优参数.结果表明,该方案具有使用方便,效率高,精度好的优点,并能推广应用于众多类似领域,具有重要的理论和实践价值.

关键词：水下焊接参数优化支持向量回归机建模进化算法