1、隨著海洋開發(fā)、核電工業(yè)的發(fā)展以及港口工程的大量建設,水下焊接技術在這些項目中起到了非常重要的作用,急待提高和發(fā)展。局部干法水下焊接同時具有高質量焊縫和操作技術簡便易行的優(yōu)點。基于旋轉電弧傳感器的局部干法水下焊接有利于水下焊接質量和自動化水平的提高,是非常值得研究的一種水下焊接技術。
　　 論文針對改善水下焊接質量和提高焊接自動化的目的,結合實驗室現(xiàn)有旋轉電弧傳感器的部分結構,研制了一種適用于水下局部干法焊接的氣幕式旋轉電弧傳感器

2、。該焊炬的排水工作原理是利用高壓氣體通過排水罩將焊接區(qū)域的水排開,在工件表面形成一個局部高壓氣罩,從而達到局部干法焊接的目的。排水罩采用了收縮噴管加速氣流來達到排水的目的。針對所設計的排水罩進行了氣液兩相流的流場數(shù)值模擬,通過對壓力場、速度場及速度矢量場的分析,驗證了排水裝置設計的可行性。
　　 利用所建立的氣幕式旋轉電弧傳感器水下焊接的電弧數(shù)值仿真模型,研究了局部高壓氣罩內焊接電弧特性的變化趨勢。在空氣中的最優(yōu)焊接參數(shù)下(電流

3、260A、電壓24V),以氬氣為保護氣,弧長12mm,直流反接等條件下,分別在環(huán)境壓力為0.1MPa、0.4MPa和0.6MPa下,對氬弧等離子體的溫度、電流密度進行了數(shù)值仿真。仿真結果表明:隨著環(huán)境壓力的升高,電弧溫度有所下降、電流密度有所增大,電弧形狀呈收縮趨勢,電弧直徑變小,電弧變得不穩(wěn)定呈現(xiàn)短路過渡現(xiàn)象。適當升高電弧電壓可有效解決弧長被壓縮問題。故通過電弧仿真,在進行氣幕式旋轉電弧傳感器的水下焊接正交試驗時,可以大致預測正交試驗