Keywords: underwater thermal cutting; flux-cored wire arc cutting; cutting mechanism

目录

第一章  绪论 1

1。1 本课题研究的背景及意义 1

1。2 水下切割技术在国内外的研究现状 1

1。3电弧焊接与切割过程机理及传感研究现状 5

1。3。1 熔滴过渡与电弧行为高速摄影 5

1。3。2 国内外焊接过程传感研究现状 6

1。3。3 总结 9

1。4 本课题研究目的及内容 10

1。4。1 研究目的 10

1。4。2 研究内容 10

第二章 切割用设备及传感系统 11

2。1 药芯割丝种类及切割原理 11

2。2药芯割丝切割用设备 11

2。2。1 切割电源与送丝机 11

2。2。2行走机构及切割系统构成 13

2。2。3 水下割炬 13

2。3 切割过程高速相机系统 14

2。4 霍尔电流、电压传感器 15

2。5 本章小结 17

第三章 药芯割丝电弧切割机理研究 18

3。1实验方案 18

3。2割炬行走速度对切割过程的影响 18

3。2。1边缘切割法 18

3。2。2常规切割法切割过程 22

3。3电弧电压对切割过程的影响 26

3。3。1低电弧电压切割过程 26

3。3。2高电弧电压切割过程 29

3。3。3高低电弧电压切割过程对比 32

3。4切割电流对切割过程的影响 33

3。4。1中等电流高电弧电压切割过程 33

3。4。2大电流高电弧电压切割过程 34

3。5水下切割实验 36

3。6本章小结 38

结论 40

致谢 41

参考文献 42

第一章  绪论

1。1 本课题研究的背景及意义

为了应对水下建筑、跨江大桥的水下钢结构等金属结构，因为各种外在因素影响逐步磨损、腐蚀或者损坏。需要完成许多不同的水下工作，包括分割金属的一部分，或者把钢结构全部拆毁。除此，随着人们对海洋的开发与探索日益增多，海洋工程得到了较快的发展，因此水下切割成为了当今水下工程中不可或缺的重要方式。水下切割技术常被用于海洋能源开发、海上救援打捞、海洋矿物开采等海洋工程与大型水下设施的施工过程之中。此外，海上石油平台的建设、海底输油管道的修理、船舶及潜艇的维修和核潜艇的水下维护等工作也都离不开水下切割技术。水下切割技术的开发和利用海洋工程海洋资源、发展起到了巨大的促进作用，所以越来越多的人参与了水下焊接和切割实验。药芯割丝电弧水下切割技术具有设备简单、操作安全、综合成本低等优点，是一种有广泛应用前景的水下切割技术。江苏科技大学从巴顿研究所引进了这一技术并进行了切割工艺实验，取得了良好的切割效果，但目前对该方法切割机理并不清楚[1]。本课题在已有的熔化极药芯割丝电弧切割工艺研究的基础上，通过几种传感设备获得对切割过程的实时监控数据，对该方法切割机理进行研究。以及明白怎样可以达到理想的切割，为使药芯割丝电弧切割这一水下热切割技术拥有高质量的机械化，自动化打下基础。