CN102049606A - 水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备及方法 - Google Patents

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焦向东
高辉
周灿丰
陈家庆
占宏伟
张艳清
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Abstract

水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备及方法，其中：摩擦叠焊修复设备由底座及其上的移动滑台、工件夹具、横梁、摩擦主轴头构成的机械系统、液压动力系统、电控系统、数据采集系统、应力温度测量系统组成，由控制台控制其操作，该摩擦叠焊修复设备既可以用于平板焊接，也可以用于管道焊接，配备水槽后可进行水下焊接的实验，配装配套排水罩即可做局部排水摩擦叠焊实验；焊接工艺包括摩擦主轴头旋转速度大小、进给速度大小、焊孔孔型与塞棒形状组合、焊接加热时间、氩气保护以及辅助热源等参数组成；本发明的摩擦叠焊修复设备使用方便，可靠度高，质量优异，使用维护修理简易。

Description

水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备及方法
技术领域
本发明涉及一种摩擦叠焊修复设备，尤其是既可以用于平板焊接，也可以用于管道焊接，主要被用于修复连接海洋钢结构物裂纹等破坏的水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备与方法。
背景技术
海洋结构物数量众多，如海洋油气管道、海洋平台等。我国的海洋管道以渤海居多，其平均水深为18m，由于海上变化无常的天气因素以及船舶抛锚等各种原因会对海洋管道造成损坏，而且大部分平台、管道的在役时间已经超过设计使用年限，其中最早的一根管道为1985年投入使用，这些超年限使用的钢结构极易出现疲劳裂纹和破坏，而导致故障事件的发生，给海上作业造成极大的安全隐患和相当高昂的经济损失。采用水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复，可以有效的修复弥补海洋结构物的缺陷，极大地降低经济成本，对于海洋结构物维修而言具有重要意义。
发明内容
根据背景技术所述，本发明的目的在于提供一种既可以用于平板焊接，也可以用于管道焊接，配备水槽后可做水下焊接的实验，配装配套排水罩即可进行钢结构的局部排水摩擦叠焊实验的，用于水下钢结构修复的干式摩擦叠焊焊接方法和配套使用的水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
用于水下钢结构修复的干式摩擦叠焊技术，其工艺参数包括摩擦主轴头旋转速度、进给速度、焊孔孔型与塞棒形状组合、焊接加热时间、氩气保护以及辅助热源等。
水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备，主要由机械系统、液压动力系统、电控系统、数据采集系统、应力温度测量系统组成，该摩擦叠焊修复设备的机械系统中，摩擦主轴头与移动滑台采用液压驱动、滑台与底座及工件夹具均采用螺栓连接，电控系统由西门子S7-200PLC及其扩展模块组成，数据采集系统包括Wavebook数据采集模块、激光转速传感器、压力传感器、位移传感器，应力温度测量系统包括热电偶及红外热像仪。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果：
1、本发明在上述焊接工艺条件下实验，能使焊接效果达到最佳。
2、本发明的排水罩将水与焊接工件隔开，提供了局部干式环境。
3、本发明的焊接效率高，焊接质量好。
附图说明
图1为本发明水下局部排水摩擦叠焊方法流程图
具体实施方式
如图1所示，用于水下钢结构修复的干式摩擦叠焊方法，其工艺参数包括摩擦主轴头旋转速度大小、进给速度大小、焊孔孔型与塞棒形状组合、焊接加热时间、氩气保护以及辅助热源等。
水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备，主要由机械系统、液压动力系统、电控系统、数据采集系统、应力温度测量系统组成，该摩擦叠焊修复设备的机械系统中，摩擦主轴头与移动滑台采用液压驱动、滑台与底座及工件夹具均采用螺栓连接，电控系统由西门子S7-200PLC及其扩展模块组成，数据采集系统包括Wavebook数据采集模块、激光转速传感器、压力传感器、位移传感器，应力温度测量系统包括热电偶、红外热像仪及应变片。
该设备既可以用于平板焊接，也可以用于管道焊接，配备水槽后可做水下焊接的实验，排水罩中通入高压氩气将水排出后，焊接即在局部干式环境下进行。

Claims (4)

1.水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备，主要由机械系统、液压动力系统、电控系统、数据采集系统、应力温度测量系统组成，其特征在于：所述的机械系统由底座及其上的移动滑台、工件夹具、横梁、摩擦主轴头构成，摩擦主轴头与移动滑台采用液压驱动、滑台与底座及工件夹具均采用螺栓连接，电控系统由西门子S7-200PLC及其扩展模块组成，数据采集系统包括数据采集模块、激光转速传感器、压力传感器、位移传感器，应力温度测量系统包括热电偶及红外热像仪，由控制台控制其操作。。
2.根据权利要求1所述的水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复设备，其特征在于：所述的设备配备水槽后可进行水下焊接的实验，配装配套排水罩即可做局部排水摩擦叠焊实验。
3.一种实现权利要求1所述的水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复方法，包括摩擦主轴头旋转速度大小、进给速度大小、焊孔孔型与塞棒形状组合、焊接加热时间、氩气保护以及辅助热源等工艺参数组成。
4.根据权利要求3所述的水下钢结构局部排水摩擦叠焊修复方法，其特征在于在排水罩上开孔通入高压氩气将水排开，提供干式环境。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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