盾构机结构件机器人多层多道焊关键技术北大核心

盾构机作为先进的大型工程装备在隧道施工中得到广泛应用,其与普通工程机械有两个明显的不同之处,一是盾构机重要结构件属于超厚钢板,焊接工作量很大;二是为了更好地适应隧道地质条件,结构件均采用针对性的设计。这导致每个结构件的形状、尺寸、重量乃至结构形式都不相同,从而给机器人焊接的实施带来挑战。为了实现盾构机结构件超厚钢板多层多道机器人焊接,需要解决焊接变形与应力、焊缝传感与跟踪、离线编程示教,以及多机器人协同焊接等关键技术。对于盾构机结构件机器人焊接的未来发展而言,通过接头图形自动生成、坡口智能规划等技术加强计算机辅助焊接工艺功能、融合虚拟现实等多种技术手段提升焊接过程监测水平,以及大力开发针对具体应用的焊接工艺规范数据库等,将是重要方向。     

基于ACFM的Q235钢表面裂纹检测与特征重构研究

为保障管线安全,研究Q235钢常规裂纹特征,针对裂纹量化和重构精度不高等问题,探究Q235钢常规裂纹的特征重构方法。建立ACFM有限元仿真模型,通过仿真分析常规裂纹的长度和深度特征量的分布规律。结果表明：用三点插值法可确定波峰及波谷的相对位置,通过自适应拟合算法建立了裂纹长度和深度的重构方程;最后试验验证长度特征检测误差为5.98%,深度特征检测误差为3.86%。     

高压焊接试验舱的设计及其关键问题研究

介绍了高压焊接工艺研究试验装置的总体方案，重点讨论了高压焊接试验舱的结构设计及其关键问题。即基于疲劳分析的本体结构设计、快开锁紧结构设计、安全连锁装置设计等问题。其中。快开锁紧结构的设计．采用了具有弹性接触的有限元应力分析法。为加工、制造国内第1套全尺寸高压干式焊接舱奠定了基础。     

水下干式高压焊接电弧摄像研究

在介绍高压焊接试验装置及其对电弧摄像要求的基础上,研制了与管道全位置高压GTAW自动焊机配套的电弧摄像系统,并通过电弧摄像试验证明:该系统可以成功地用于高压环境下管道全位置CTAW自动焊机焊接过程监视.     

API X65深水海底管道J形铺设横向焊接变形

对深水海底管道铺设中关键的GMAW自动焊焊接应力与变形进行了研究,其工艺特点是背面不加衬垫、窄坡口、横向位置焊接。在焊接应力与变形理论分析的基础上,以SYSWELD软件为工具,提取焊缝截面平均热循环曲线作为多道焊的加载热源,对与管道厚度、坡口参数相同的API X65板材进行了多道焊焊接变形与应力分布数值仿真,搭建横向自动焊接试验系统进行了多道焊焊接验证。研究结果表明,最终焊接变形的数值模拟结果与试验结果大致吻合,二者之间存在的误差主要源于热流分布、二维截面模型的计算精度、约束及热循环曲线的自身特点等因素;在多道焊焊接过程中,前几层焊缝对最终焊接变形影响大,而后几层焊缝产生的影响小,其原因是前几层焊接中焊接的基础变形大,而后几层焊接中残余应力释放产生的变形补偿明显地抵消了一部分焊接变形。     

海洋油气管道铺设全自动焊接技术研究现状

随着海洋油气资源大开发时代的到来,对海洋油气管道焊接施工工程质量和施工速度的要求越来越高。由于具有突出优势,全位置自动焊接技术已经在国内外海洋管道铺设焊接中得到了广泛应用。本文概括介绍了常用的管道全位置自动焊接方法,详细叙述了海洋油气管道熔化极全位置自动焊接系统,并针对海洋管道的焊接跟踪技术和非电弧焊接技术的发展提出了一些看法。     

北京石油化工学院能源工程先进连接技术研究中心成果简介（2）——先进焊接自动化技术

文章第一部分介绍了能源工程先进连接技术研究中心水下连接技术成果,本文介绍该研究中心在焊接自动化方面的成果。双车双丝管道焊接工作站采用现场总线技术进行总体设计,焊接电源和焊接小车作为从站与主控单元主站连接,焊接过程可以通过网络接口由上层计算机进行监督。焊接小车采用紧凑式结构,尺寸小重量轻,适合于管道铺设现场应用。工作站采用双车双丝布置方式,结合窄坡口焊接工艺,实现了管道铺设的优质高效焊接,管道焊缝达到API STD1104--2005标准的要求,并成功地进行了海上试验。     

摩擦叠焊单元成型质量影响因素研究

摩擦叠焊单元成型的工艺参数对接头表面成形及其性能有着决定性的影响.进行了大量焊接工艺试验,考查了各种参数组合下的焊接接头质量,对比各焊接参数下接头的微观组织、宏观形貌和焊接压力,分析缺陷出现的原因并提出改善方法.结果表明:主轴转速在3500r/min以上,焊接速度40mm/min以上的范围内,得到的焊接接头组织致密均匀...     

摩擦螺柱焊在水下连接领域的发展与应用

摩擦螺柱焊是摩擦焊技术的的一种,在焊接过程中,焊机带动螺柱旋转并轴向进给,当旋转螺柱与基板接触时开始摩擦剪切过程,并对基板上的接触部位加热,摩擦过程持续一小段时间后螺柱停转,然后维持或增大压力进行顶锻完成焊接。国外试验研究表明该技术在水下环境亦能获得较好的连接质量,因而在水下牺牲阳极等非重要钢结构物的连接方面具有巨大的应用潜力。国内应该优先结合海洋石油工业的实际发展需求,尽快开展相应的应用基础研究工作。     

高温测量技术及其在焊接研究中的应用进展

对在焊接研究中普遍采用的高温测量技术进行了综述,介绍了典型的接触测温法和非接触测温法的工作原理和应用特点.热电偶法是常用的接触测温法,它测温准确、实现简便、使用灵活,至今在焊接研究中仍被广泛使用,其缺点是只能测点温,且会干扰测试区的温度场.非接触测温主要有辐射法和干涉法,由于测温元件不与被测物接触,不会破坏被测物的温度场,通过与数字图象处理技术相结合,能实现温度场的快速、实时测量,全面、形象的反映温度场的动态变化,因此成为高温测量技术的发展趋势,在焊接熔池和电弧温度场测量中得到越来越多的应用.