国产焊接电源“哑火”,机器人水下作业有心无力

2018-06-20 13:15:38    科技日报  参与评论()人

我国是海洋大国,拥有300多万平方公里海域,正在大力发展高端海洋资源开发和海洋维权装备。海里的设备一旦出现开裂等故障,需要用有工业制造“缝纫机”之称的焊接装备修补。

据科技日报6月20日报道,深海焊接的实现靠水下机器人。而我国水下机器人焊接技术一直难以提升,原因是高端焊接电源技术受制于人。

水下焊接电源是关键

“埋在深海里的油管有可能因船只冲撞,或者核电站乏燃料池因地震等原因,引起开裂、破口等事故,需要立刻焊接维修,这时就得靠水下机器人出马,进行水下焊接。”华南理工大学机械与汽车工程学院王振民教授介绍,“水下焊接工艺质量优劣直接影响到大型装备的服役性能。”

水下机器人,顾名思义是能在不同水深中进行多种作业的机器人。海洋岛礁建造、海上油气田、水坝建设、大型船舰修复、核泄露事故应急水下修补、军事海防工程等,它都能应付自如。“人不敢去的地方它都敢去。”王振民说。

水下机器人焊接质量的好坏,受制于多种技术,其中最为关键的是焊接电源。“焊接电源为焊接电弧提供能量,焊接时电弧稳定燃烧是基本要求。”王振民说。

水火不相容,偏偏水下焊接就是要在水中通过“火”来完成的。由于焊接区域周边一直处于水的强冷状态,待焊接工件的表面也有水,在焊接电弧的引弧和燃弧过程中,电弧易熄灭,熔化金属难以流动扩展,严重影响到水下焊接时电弧稳定性。王振民表示,电弧稳定性主要取决于焊接电源的电特性及其动态调控能力。

然而,目前我国水下机器人焊接领域普遍使用陆上通用型(常压环境)弧焊电源,或在此基础上进行结构微调,对水下专用焊接电源的研究非常少,缺乏高性能的水下焊接电源,严重制约了水下机器人焊接质量的提升。

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