第37卷第2期 2016年2月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.37
No.2
February
y2016
水下高压干式环境下压力及焊接参数对
GMAW焊缝成形的影响刘剑，薛龙，黄继强，黄军芬
（北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室，北京102617）
摘要：开展水下高压干法焊接试验研究，在焊接过程相对稳定的情况下，以环境压力、焊接电流、保护气成分、焊丝伸出长度为变量，探索其对于焊缝截面成形的影响规律。采用正交试验方法，通过试验确定了焊缝熔深、熔宽及余高随上述变量的变化规律。结果表明，随着环境压力增大，焊接飞溅增多，熔深增加，熔宽减小，余高增高；高压环
熔宽增加，余高变化不明显：随者焊丝伸出长度增加，熔深减小，熔宽增加，余高增加关键词：高压焊接；熔化极气体保护焊；焊缝成形；飞溅
中图分类号：TG403 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2016)02002904
接试验系统中完成，如图1所示该系统主要由高压环境焊接试验舱，试验舱液压控制系统，焊接控制系
水下高压干式熔化极气体保护焊（gasmetalarc welding，简写为GMAW）方法因其可进行全位置焊接，焊接效率高，易实现自动化焊等特点，已成为水下结构物修复技术研究热点[1,2]焊缝成形是考量焊接过程及质量的重要指标之一，在常压下，相关焊缝成形质量研究较多，陈茂爱等研究了焊接电流及波控波形对焊缝尺寸的影响3]，周昀等对焊接电流和保护气体对焊缝成形的影响进行了研究4]，但对于水下高压环境下，许多研究工作都重点关注于因为环境压力的变化而导致电弧和熔滴过渡行为变化的研究，如因环境压力变化导致的气体散热加快，引起电弧收缩现象[5]，以及环境压力增加而伴随的熔滴过渡形式的改变而对于高压环境下焊缝成形问题研究较少．所以采用环境压力、焊接电流、保护气成分、焊丝伸出长度等参数为影响因子，进行水下高压于式GMAW工艺试验，确定焊缝截面形状参数随各参数的变化规律，为水下高压干式GMAW焊接工艺的完善提供参考和保证具有重要的现实意义
1试验系统及方案设计
水下高压干式GMAW焊接试验需要在高压焊
收稿日期：2015-07-30
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51275051）；北京市教育委员会
2015年度创新能力提升计划项目（TJSHG201510017023）
统和空气压缩机组成试验舱内设有焊接三轴运动控制平台、场景CCD摄像机、照明装置、送丝机等辅助装置，舱外配有电流电压采集系统，焊接电源采用 TPS3200CMT焊机
图1高压焊接试验系统
Fig. 1Hyperbaric welding test system
试验条件：母材为Q235钢，尺寸为300mm× 150mm×10mm；焊丝牌号为JM-56，直径为1mm；试验前用砂轮清理试板表面的氧化层.GMAW采用直流反接，平板堆焊，
由于要研究多个参数包括环境压力、焊接电流，保护气成分及焊丝伸出长度对焊缝成形参数余高、熔宽、熔深的影响．采用正交试验设计方法，既适当减少试验次数，又保证试验结果具有代表性，试验制定4因素4水平的试验方案，如表1所示