先进制造技术论文水下焊接技术PPT课件

。1.先进制造技术-水下焊接技术，xxx精密仪器系统，2.什么是先进制造技术？先进制造技术是制造技术的总称，它在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术的成果，并将其应用于产品设计、制造、测试、管理、销售、使用和服务的全过程，以实现高质量、高效率、低消耗、清洁和灵活的生产，提高对动态多变的市场的适应性和竞争力。它也是实现理想技术和经济效益的制造技术的总称。先进制造技术的优势先进制造技术不是一般意义上的工艺方法，而是涵盖从产品设计、加工制造到产品销售和客户服务的整个产品生命周期中的所有相关技术，涉及设计、工艺、加工自动化、管理和特殊加工等诸多领域，并逐步整合。先进制造技术是推动机械制造业发展和国民经济进一步发展的有力武器。焊接技术的发展趋势焊接是制造业的重要加工方法之一，焊接技术的发展水平是一个国家机械制造和科技发展水平的标志之一。目前，焊接技术的发展趋势具有以下特点：(1)随着新型焊接材料和结构的不断出现，需要开发新的焊接工艺方法。(2)改进常规焊接工艺，提高焊接过程的机械化和自动化水平，提高焊接质量和生产率。(3)利用电子计算机控制焊接过程，大力推广焊接机器人和焊接中心。(4)开发专用焊接设备。(1)超声波焊接超声波焊接是指利用超声波的高频振荡对工件接头表面进行局部加热和清洗，然后施加压力实现焊接的压力焊接方法。超声波焊接时，焊件表面不变形，不需要严格清洗，焊接质量高。超声波焊接适用于焊接厚度小于0.5毫米的工件，目前广泛应用于无线电、仪器、精密机械和航空工业。超声波金属焊接机，超声波塑料焊接。6、引进一些成熟的焊接新技术(2)，2、爆炸焊接爆炸焊接是一种利用爆炸产生的冲击力引起工件快速碰撞并实现工件连接的压力焊接方法。爆炸焊接质量高，工艺操作简单。玻璃纤维主要用于生产爆炸焊接用复合材料。美国“阿波罗”登月飞船的燃料箱由钛板制成，其与不锈钢管的连接采用爆炸焊接方法。(3)等离子弧焊接是利用水冷喷嘴对电弧的抑制作用获得高能量密度等离子弧的一种方法。等离子弧能量易于控制，能量密度高，熔透能力强，焊接质量高，生产率高，焊缝深宽比大。然而，其焊枪结构复杂，对控制系统要求高。等离子弧焊接广泛用于焊接铜合金、钛合金、合金钢和其他先进技术如航空航天中使用的金属。(4)扩散焊接扩散焊接是指在高温下对工件加压但不产生可见变形和相对运动的固态焊接方法。扩散焊接的特点是焊接接头质量高，焊件变形小。它可以焊接相同和不同的金属材料，尤其是不适合熔焊的材料。它也可用于金属和非金属之间的焊接。小零件可以拼接成机械性能均匀、形状复杂的大零件，以取代整体锻造和机械加工。(5)激光焊接是指用聚焦激光束轰击焊件产生的热量进行焊接的方法。它的特点是能量密度高，焊接速度快。焊缝非常窄，变形非常小。它具有很大的灵活性，可以实现关节此外，激光还可以用来切割各种金属和非金属材料。(6)磁脉冲焊接是指通过焊接件之间的脉冲磁场相互作用产生的冲击来实现金属与金属连接的焊接方法。其工作原理与爆炸焊接相似，适用于焊接薄壁管和异种金属。一些成熟的新焊接技术介绍电子束焊接(EBW)是指利用加速和聚焦电子束轰击放置在真空或非真空中的焊接件所产生的热能进行焊接的方法。其焊接特点是：能量利用率高，速度快，焊缝窄而深，焊接变形小，焊缝金属纯净，焊接质量高，但焊接设备复杂，成本高，使用和维护技术要求高。它越来越广泛地应用于原子能和航空航天等先进技术部门。(8)电阻焊接是一种将焊接工件压在两个电极之间并施加电流的方法，该方法利用电流流过工件接触表面和相邻区域产生的电阻热效应将工件加热至熔融或塑性状态，从而形成金属结合。电阻焊主要有四种方法，即点焊、缝焊、凸焊和对焊。我目前的工作包括点焊和对焊(附照片中的磁焊接和显像管框架焊接机)，13、彩色显像管自动磁焊生产线(1)、显像管框架自动焊接生产线(2)。14、水下焊接技术的应用背景水下焊接是水下工程结构安装和维修中不可缺少的重要技术手段。它们通常用于海上救援、海洋能源、海洋采矿和其他海洋工程以及大型水下设施的建造。水下焊接被认为是大型船舶维修的一种经济有效的方法。此外，水下焊接提供了即时伤口修复和救援能力，以提高船舶的利用率和耐用性。正式投入使用的水下湿式补焊技术消除了船舶进入干船坞的需要，从而大大降低了船舶维护成本。水下焊接方法介绍(1)干法焊接是一种用一个大的气室覆盖焊件，用一个焊机在气室中焊接的方法。因为焊接是在干燥的空气中进行的，所以它的安全性更好。当深度超过空气的潜水范围时，由于空气环境中局部氧气压力的增加，火星很容易产生。因此，气室中应使用惰性或半惰性气体。干焊时，焊工应穿着特殊的耐火和耐高温防护服。与湿法焊接和局部干法焊接相比，干法焊接具有最好的安全性，但其应用有限且不常见。(2)局部干法焊接局部干法焊接是一种水下焊接方法，其中焊工在水中焊接，并人工置换焊接区域周围的水。其安全措施类似于湿法焊接。由于局部干燥法仍在研究中，其应用仍不广泛。(3)湿式焊接湿式焊接是一种水下焊接方法，其中焊工直接在水下焊接，而不是手动排放焊接区域周围的水。水下焊接方法简介电弧类似于埋弧焊，它在气泡中燃烧。当焊条燃烧时，焊条上的涂层形成套筒，使气泡稳定存在，从而稳定电弧。为了使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂上一层一定厚度的涂层，并且必须用石蜡或其他防水物质浸渍使焊条防水。氢气、氧气、水蒸气和电极涂层燃烧会产生气泡。其他氧化物的烟雾。为了克服111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111水下焊接方法介绍与干式焊接和局部干式焊接相比，水下湿式焊接应用最多，但安全性最低。由于水的导电性，防电击已成为湿焊的主要安全问题之一。质量保证应满足以下三个主要条件：工程人员必须确保焊工对该现象有深刻的理解。所用设备应设计为水下使用，以确保焊工的施工质量和安全。只有通过不断的实践才能取得好的结果。水下焊接的特点，水下环境使得水下焊接过程比陆上复杂得多。除了焊接技术，还涉及潜水作业技术等诸多因素。水下焊接的特点如下：1 .能见度低，水对光的吸收、反射和折射比空气强得多。因此，光在水中传播时会迅速减弱。此外，焊接过程中电弧周围会产生大量气泡和烟雾，这使得水下电弧的可见度非常低。当水下焊接在淤泥海床和有泥沙的海域进行时，水中的能见度更差。水下焊接的特点2。焊缝中的氢含量很高，氢是焊接的敌人。如果焊缝中的氢含量超过允许值，很容易引起裂纹，甚至损坏结构。水下电弧会引起周围水的热分解，导致焊缝中溶解的氢气增加。水下电弧焊焊接接头质量差与氢含量高是分不开的。3.冷却速度很快。水下焊接时，海水的导热系数很高，大约是世界空气的20倍。如果采用湿法或局部水下焊接，焊接件直接在水中，对焊缝有明显的淬火效果，容易产生高硬度的硬化组织。因此，只有采用干法焊接，才能避免冷效应。23、水下焊接的特点，4、压力的影响，随着压力的增加，电弧柱变薄，焊缝宽度变窄，焊缝高度增加，导电介质的密度增加，从而增加了电离的难度，电弧电压增加，电弧稳定性降低，飞溅和烟尘增加。5.连续操作难以实现。由于水下环境的影响和限制，很多情况下需要一次焊接一段，一次停止一段，导致焊缝不连续。6.水下焊接和切割危险因素的特点是：水下使用电弧或气体火焰，比在大气中焊接或普通潜水作业更危险。24，水下湿焊可能出现的问题，1。氢致开裂。2.焊缝金属和热影响区(热影响区)非常坚硬。3.气孔和夹渣的存在。4.降低韧性，25.中国水焊机的历史。中国的水下焊接技术仍处于起步阶段，还不成熟。澳大利亚尤尔布朗教授的棕色气体发生器是水焊机的雏形。他受雇于中国兵器工业研究所52研究所，生产棕色发电机，从华北出口到欧美。因此，中国是第一个生产水焊机的国家。早期的水焊机结构复杂，生产成本非常昂贵。因此，它们卖得不好。后来，经过无数人的改进，1990年引进的双筒式低压大电流水焊机(又称水氧焊机)真正解决了水焊机的生产成本问题，并首次在珠宝行业成功推广。反过来，它又一次成功地在广告行业抛光丙烯酸树脂玻璃。26、我国水焊机的历史，后来水焊机发展成各种规格和版本，并成功应用于钎焊、碳钢切割、应时玻璃加工、注水拉丝密封等领域。目前，中国已成为世界水焊机的主要生产基地。与其他国家相比，中国在价格和质量上有绝对优势。小型水焊机的应用范围如下：抛光亚克力工艺品、有机玻璃火焰抛光、金银首饰焊接、电机漆包线焊接、假牙焊接和牙模修复、框架焊接、光纤焊接、小火焰喷涂、石英管密封、中小学水电解制氢和制氧实验演示。(1)由于各种焊接方法(湿法、局部干法和干法)各有优势和适用场合，各种水下焊接方法将长期共存。(2)水下湿法焊接质量主要受水下焊条和水芯焊丝等因素的影响和制约。英国、美国等国家已经开发出各种高质量的水下焊条。加快开发高质量水下焊条和水芯焊丝。湿法焊接的水深一般不超过100米，目前的努力方向是在水深200米的湿法焊接技术上取得突破。(3)在先进技术的基础上，焊接过程监控的研究取得了一些进展，主要体现在水下干法焊接和局部干法焊接的自动化和智能化上。例如，华南理工大学的廖天发等人通过VC编程实现了串行通信，用于遥控水下焊接前的焊缝对准和焊接过程中的焊缝跟踪。然而，目前水下焊接机器人系统仍存在许多问题。它的灵活性、体积、工作环境、检测和监测技术以及可靠性需要进一步发展和提高，这是我们目前努力的方向。(4)模拟技术的出现和发展为焊接生产向“理论-数值模拟-生产”模式发展创造了条件，焊接技术正经历着从经验到科学、从定性到定量的飞跃。例如，德国的汉斯-彼得施密特等人对钨极氩保护下的水下高压焊接电弧进行了模拟研究，电流范围为50-100安，压力为0.1-10兆帕，用数学方法求解守恒方程，得到了温度、速度、压力和电流的分布。电弧温度的测量结果与理论分布吻合良好。随着海洋石油天然气工业的发展和我国海洋工程向深海的推进，我们应该重视和加快水下焊接的数值模拟研究。目前，我们还在进行高压环境下焊接电弧数值模拟的研究。(5)计算机仿真是一项非常有用的技术，已经应用于焊接技术的研究、焊接设备的开发和控制系统的改进。达格。Espedalen等人对高压干式水下焊接模拟技术进行了研究。通过焊接模拟，有助于提前构思新的方案和发现存在的问题，这也是我们今后应该研究的一个领域。总之，随着人类社会步入知识经济时代，全球竞争异常激烈。制造业作为我国的战略性产业，正面临着