高气压环境下脉冲mag焊电弧及熔滴过渡行为特征研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：互毛日期：逊业羔圣堑关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机

2、构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在』L年解密后适用本授权书。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：日期：翌丝兰羔塞日期：塑!竺：兰塑学位论文数据集IllllJllllllfllllllIMIIIIllllJllllllllY2629210中图分类号TG403学科分

3、类号460．2515论文编号1001020141308密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名王磊学号2011201308获学位专业名称机械电子工程获学位专业代码080202课题来源国家自然科学基金研究方向先进焊接技术论文题目高气压环境下脉冲MAG焊电弧及熔漓过渡行为特征研究关键词高气压环境，脉冲MAG焊，概率密度，熔滴过渡。电弧补偿论文答辩13期2014．05．24+论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师焦向东教授北京石油化工学院先进焊接技

4、术评阅人1周灿丰教授北京石油化工学院先进焊接技术评阅人2王殿君教授北京石油化工学院机器人技术评阅人3评阅人4评阅人5答麓到影黼何亚东教授北京'fl二T大学教授级高答辩委员1陈耀昌北京第二机床厂工答辩委员2高锦宏教授北京石油415T学院答辩委员3俞建荣教授北京石油化工学院答辩委员4薛龙教授北京石油化工学院答辩委员5答辩委员6注：一。论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4。其它二．中图分类号在<中国图书资料分类法>查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB厂r13745-9)<学科分类与代码>中

5、查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要高气压环境下脉冲MAG焊电弧及熔滴过渡行为特征研究随着海上石油资源开采的迅猛发展，海底石油管道等机械结构物破损后的水下修复问题日益突出。水下干式高压焊接方法由于其彻底排除了水对焊接过程的影响，具有焊接质量高，安全可靠性好等优点而成为海底管道焊接修复常用的方法。但目前尚未解决高气压环境下焊接电弧的稳定及其熔滴过渡问题，导致焊接质量难以满足海底管道要求。本文依托国家自然科学基金：电源特性对高压环境焊接电弧行为的影响规律与控制策略，对高气压环境脉冲MAG焊接

6、过程实验系统进行了总体设计及优化，在此基础上，对高气压环境下脉冲MAG焊电弧行为进行基础研究，表明了随着环境压力增大，电弧能量损失加剧。为了获得高气压环境下稳定的焊接过程，文中统计分析了环境压力下不同电弧电压时脉冲MAG焊的电流电压波形数据，探讨了其概率密度分布规律与高气压环境下焊接电弧稳定性的关系。并使用高速摄像系统拍摄熔滴过渡过程，研究了环境压力对熔滴过渡的影响。研究表明，通过采用提高电弧电压的方式可以补偿电弧能量损失，消除环境压力对高压环境焊接过程的影响。在电弧电压补偿的基础上，进一步对高气压环境下脉冲

7、MAG焊气体混合比对焊接稳定性的影响进行了深入的研究。分析了不同环境压力下气体混合比对脉冲MAG焊飞溅率、熔滴过渡及其焊缝熔透形状的影响。研究表明在高气压环境下选用合适的气体混合比可以改变高气压环境下的I北京化工大学硕士论文电弧形态，进而改变其熔滴过渡方式，从而提高高气压环境下脉冲MAG焊接电弧稳定性，进而改善焊接质量。本文通过调整焊接电源参数及其焊接工艺参数来消除或者补偿压力环境对高压环境焊接过程的影响，为脉冲MAG焊典型环境压力下参数优化匹配提供理论依据与试验基础。研究成果为我国海洋石油等众多水下工程行业

8、提供坚实的技术储备，具有重大的科学意义及工程应用前景。关键词：高气压环境，脉冲MAG焊，概率密度，熔滴过渡，电弧补偿，气体配比，飞溅率，熔透形状ABSTRACTRESEARCHONCHARACTERISTICSoFHYPERBARICPULSEDMAGWELDINGARCANDDRoPLETTRANSFERW．ththerapidexpansionoftheoffshoreoilresourcesd