摘要：对水下湿法药芯焊丝焊接的研究成果与发展现状进行了详尽的综述,介绍了水下湿法药芯焊丝焊接的优点、药芯成分的设计、工艺特点和接头性能,并提出了目前水下湿法药芯焊丝焊接存在的问题及今后的发展方向。水下湿法药芯焊丝焊接时,高氢含量、高压力和较快的冷却速度影响焊接接头的质量,而通过调整药芯焊丝的材料成分配比和在药芯中添加合金元素,可以实现渣气联合保护,达到优化焊缝组织性能的目的,也可以通过调整焊接工艺参数来优化焊缝。水下湿法药芯焊丝焊接技术的出现,使得水下焊接向高效、自动化的方向发展。

摘要：文中针对常规水下湿法焊接过程中焊缝力学性能低的问题,设计了超声振动辅助水下湿法焊接的方法.通过超声辐射端将超声振动能量施加在电弧前方的待焊区域,进而通过工件将超声能量传递到熔池中,对比研究了超声振动对焊缝成形、微观组织及力学性能的影响.结果表明,超声振动能够减小焊缝截面不对称,增加焊缝深宽比,使熔池发生强烈的搅拌作用,具有细化晶粒的作用,并降低熔合区处柱状结晶的倾向.与常规水下湿法焊接相比,超声振动辅助水下湿法焊接抗拉强度明显提高,达到母材的92.4%;焊缝区显微硬度升高,热影响区硬度值变化较小.

摘要：针对水下湿法焊接质量评定中缺乏简便、客观的评价指标的现状,提出利用焊缝余高的变异系数表征焊接质量.该指标具有支持定量分析客观性强、步骤简单易操作等优点.余高变异系数越大,焊缝外观成形均匀性越差,焊接质量越低;反之,焊缝越平滑、美观,焊接质量越好.为验证该指标的准确性,设计了相关的工艺试验.依据脉冲电流对焊接过程稳定性的影响,开展不同脉冲频率条件下焊接.鉴于送丝方式对焊接过程影响较大,利用焊缝余高变异系数分析送丝方式对水下湿法药芯焊丝焊接过程稳定性研究.结果表明,余高变异系数评价结果与焊接质量相关度较高.焊接过程中采用X射线高速成像技术,从焊接过程稳定性与熔滴过渡类型等方面深入分析了焊接过程对余高变异系数的影响,进一步验证了该指标的可靠性.

摘要：设计了一种具有信号同步采集功能的高压水下湿法焊接系统。该系统由焊接系统、信号同步采集系统、伺服驱动系统和空气加压系统构成,可精准记录引弧到稳弧过程中的光、电、声信号以及焊接气泡状态信息。同时分别进行了0.3、20 m水深条件下的湿法焊接对比试验,综合分析水压条件对水下电弧的影响。结果表明,水压越大,电信号及焊接气泡稳定性越差,焊缝成型质量下降,但电弧粒子成分并未随水压的升高发生改变。

摘要：为保护水下焊接人员的人身安全,提高焊接电源通断相应时间,设计开发了一种水下湿法焊接远程遥控装置,该装置由水下开关组件、水密通讯电缆、陆上控制组件与信号输出插头等构成,可以实现由潜水员在水下自主操作焊接电源的通断,最大限度地缩短响应时间。实际应用结果表明,与传统的大功率闸刀相比,水下湿法焊接远程遥控装置的指令响应速度由2~4s缩短到0.2s以内,焊接过程中没有出现麻电现象和拉弧现象,为水下作业提供安全保障和便利。

摘要：基于自蔓延高温合成技术(SHS技术)和湿法电弧焊原理,研究了一种用于水下金属结构应急维修的新型焊接方法—水下湿法手工自蔓延焊接技术.通过焊条结构设计、焊药设计等,研制了水下燃烧型焊条,进行了焊接试验,对接头组织和性能进行了分析.结果表明,该技术可在无电、无气、无其它设备的条件下实现水下金属构件的湿法焊接,单面焊双面成形,接头抗拉强度达267MPa,冲击吸收能量13.8J;SEM和EDS分析表明,焊缝金属为以α-Cu固溶体为基体、有大量块状富铁第二相析出的高铁铜合金,熔合区的成分和组织与焊缝第二相基本相同,焊缝合金与熔融母材交互结晶,形成了梯度熔焊连接;拉伸断裂发生在焊缝或熔合区,断口有大量韧窝,属韧性断裂.

摘要：针对某次沉船事故打捞方案中需要在水下焊接扳正桩头的情况,设计了原桩头1/4尺寸的缩比模型,为验证水下焊接质量,在不同焊接规范下对缩比模型进行焊接,并对焊后试件的力学性能进行了检测。结果表明,在该焊接规范下所焊试件的焊缝成形良好,目测无明显缺陷,所设计试件结构的承载拉力达到了设计承载力的2倍,且焊接效率较高,能在短时间内完成施焊工作,实现了预期设计目标。

摘要：为进一步推动水下湿法焊条电弧焊的应用,设计并研制一套能实现水下电弧摆动功能的湿法焊条电弧自动焊接试验系统。利用该系统进行水下摆动电弧焊条电弧焊焊接试验。试验结果表明:该系统能实现稳定的水下焊接过程,焊缝熔宽均匀。随着摆动幅度和摆动频率的提高,焊缝熔宽均有增大的趋势,焊缝铺展性的确得到改善,但同时电弧稳定性均呈不同程度的下降趋势。此外在短弧焊接条件下,水下湿法焊接易产生短路过渡,焊接电流和焊接电压波形波动较大,但该现象在摆动频率为2Hz时有所改善。

摘要：水下焊接技术是海洋油气设施建造及核电站维修的关键技术之一。水下湿法电弧稳定性是水下湿法焊接的关键问题,提高水下焊接电弧稳定性对促进水下焊接技术具有重要意义。搭建了用高压舱模拟水下环境进行FCAW水下湿法焊接的试验平台,以焊接电流、电压和水深三个焊接工艺参数为自变量,设计了三因素五水平的响应曲面(RSM)试验方案,建立了电弧稳定性与焊接参数之间的响应曲面模型。对单一焊接参数以及参数间的交互作用对电弧稳定性的影响、水下湿法焊接电压电流的匹配规律和焊接工艺范围进行了研究。

摘要：为了解决水下焊接焊缝质量差的问题,提高水下焊接自动化,设计了一种用于水下湿法焊接稳弧装置,可为水环境中的电弧制造半干环境和进行磁力约束,达到稳定水中焊接电弧的目的。采用有限元方法对该装置的磁场进行分析。运用流体力学仿真方法对该装置的高压气道和保护气道进行了仿真分析,分析了在水下高压环境下,不同气压对高压气道流场的影响和不同进气口速度对保护气道流场的影响,验证了高压气道的排水效果和保护气道的保护效果。