海上风机结构件高性能激光锻造复合电弧修复基础研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ALIMHL
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海上风电平台的发展是推动我国实现碳中和目标的强有力途径。管类零件作为海上风电的主体结构发挥着重要作用,长期受风、浪、流动载荷等恶劣环境影响,易产生磨损、裂纹、腐蚀等失效行为,导致平台内部泄漏,失去发电功能。管类零件的更换面临着成本高、效率低、资源浪费等问题,采用合理的管类零件现场修复手段对资源的可持续发展具有重大的意义。本文提出了一种激光锻造复合电弧焊接的新型高性能焊接修复技术,区别于传统修复技术,该技术具有修复层耐磨性好、焊接缺陷少、修复效率高等诸多优势。本文选用高硬耐磨的YD998焊丝作为修复材料,以Q235钢管为基体,采用激光锻造复合电弧焊接技术探索了管类零件的修复工艺,研究了管类修复件的金相组织及硬度性能,对典型的焊接缺陷进行分析并提出了预防措施,分析了激光锻造前后管类修复件的摩擦磨损性能及影响机制。主要研究内容及结果如下:(1)通过管类零件的修复工艺研究,探索了工艺参数对焊缝形貌影响,并选择优化的工艺参数完成了管类零件的整体修复工作。结果表明:焊接参数过大或过小时,焊缝易产生气孔、未焊透、咬边、焊瘤等缺陷;焊接电流对熔深影响较大,焊接速度对熔高影响较大,电弧电压、激光频率均对熔宽影响较大;当工作电流为130A、电弧电压为34V、焊接速度为160mm/min、激光频率为10HZ时,所得焊缝质量较好;激光锻造对管类整体修复件的表面形貌影响较大,锻造前,焊缝表面有明显气孔,飞溅严重,焊道过渡呈凹凸状,锻造后,焊道表面光滑平整,过渡起伏较小,表面无明显缺陷。(2)探索了不同工艺参数及激光锻造对焊缝金相组织及显微硬度的影响规律,分析了典型的焊接缺陷并提出改善方法。结果表明:焊缝区冷却速度是影响其金相组织的主要原因,随着焊接电流的增加、焊接速度的减小,焊缝线能量增大,焊缝冷却速度降低,熔合区马氏体组织减少,贝氏体组织增多;热影响区组织表现为先共析铁素体+魏氏组织;随着激光频率增加,熔合区柱状晶尺寸变小,柱状枝晶数量增多,组织主要为板条状马氏体;激光锻造前后管类修复件熔合区组织变化较大,锻造前熔合区组织呈粗大柱状晶形状,由针状马氏体与粒状贝氏体组成,锻造后组织明显细化,呈细小等轴晶状,由大量板状马氏体与针状马氏体组成;焊缝区组织成分及晶粒大小是影响其显微硬度值的主要原因,组织中马氏体含量越高,晶粒尺寸越小,显微硬度值越高;激光锻造后平均硬度值达到607.45HV,较未锻造平均硬度值提升了8.12%,较母材硬度值提高了3倍;激光锻造前后热影响区硬度值变化较小;焊接缺陷主要有气孔、裂纹、咬边、焊瘤、凹坑等,可通过工艺调控和控制环境因素预防。(3)探索了激光锻造对管类修复件焊缝区摩擦磨损性能的影响。结果表明:母材区磨损机制以黏着磨损和接触疲劳磨损为主,未锻造区主要是接触疲劳磨损,锻造区为磨粒磨损;激光锻造后,明显降低了管类修复件的摩擦系数、磨痕宽度和深度、磨损量以及磨损率等摩擦磨损参数,耐磨性得到了显著的提高。
其他文献
制鞋业是国民经济的一个重要的产业,其中鞋底点胶是制鞋业中一个重要的工序,随着人工智能技术的发展,鞋底点胶领域通过引入人工智能的技术,能够智能指导点胶机的六轴机械手自动点胶,但是传统的算法在识别鞋底边缘轮廓存在识别的结果不清晰,无法构成有效的点胶路径点做规划,且无法在规定的时间内完成点胶路径的规划,严重影响了鞋底点胶生产的效率与准确性。针对现有的点胶加工方法中算法实现复杂、路径规划效率低与规划不合理
仿人机器人的驱动器是仿人机器人系统的核心之一,驱动器性能与特性对于仿人机器人来说至关重要,它决定了机器人的运动性能和控制难易程度。本文所设计的仿人机器人驱动器采用的是准力矩电机,亦叫本体驱动器(Proprioceptive Actuator),它由大扭矩力矩电机串联低减速比减速箱(10:1以内)组成。相比于传统的高减速比或基于串联弹性机构(SEA)驱动器,它能通过电流环做精准的力控,同时还具备高频
长非编码RNA(lncRNA)是一种长度超过200个核苷酸的nc RNA,在细胞增殖、细胞分化、表观遗传调控、基因组印记、染色体修饰等许多重要的生物学过程中发挥着不可替代的作用。lncRNA与人类疾病息息相关,但其背后的确切机制尚不清楚。nc RNA研究对于理解细胞生物学和疾病机制的重要性还是显而易见的。为了推动研究的积极发展,需要发现新的lncRNA-疾病关联关系。然而,lncRNA与疾病之间的
本文尝试从品牌设计的角度为切入点对广州十三行文化进行调查研究,在现代社会推广具有历史意义的文化IP方法。将城市历史文化资源转化为具有城市地域特色的国际化品牌,并通过对品牌的应用获得经济收益,形成对城市文化遗产保护、利用、发展的可持续性的发展循环,延续城市文脉。首先对研究背景和现状进行了分析。近年来伴随着改革开放,中国的经济影响力在世界越来越大,但是文化影响力相对较弱,构建中国城市的文化品牌增加其软
目前,焊接机器人主要是通过拖动示教的方式实现对工件的重焊接,这种方式操作繁琐且受限于工件摆放位置的准确性,焊接的质量参差不齐难以完成高效准确的焊接任务。针对这种问题,本课题设计搭建了激光视觉平台赋予焊接机器人视觉感知能力,使其能够准确的识别出焊缝所在的空间位置,对帮助焊接工业机器人实现焊接自动化有及其重要的意义与价值。本课题选取识别的焊缝类型为厚度为10mm、角度为90°的V形坡口焊缝,首先完成焊
命名实体识别(NER)作为自然语言处理领域中不可或缺的任务,虽然其算法已经广泛运用于各种应用当中,但是基于传统机器学习或者深度学习的命名实体识别算法仍然十分依赖于许多具有相同分布的标注数据,从而导致模型泛化能力较弱。而在实际应用中标注数据的规模都较小或者数据都是与业务领域强相关的,如果要获得大量的标注数据,其代价是十分高昂的。另一方面,往往训练模型的数据分布通常不能满足独立同分布假设,所以通常由一
近年来,随着5G通信技术的发展与应用、高端生物医疗微纳功能器件的研发与推广、相关智能芯片产业链的技术革新和制造工艺的进步,各行各业都将焦点聚焦到需求精度越来越高、加工难度越来越大的微纳级别功能器件制造与高端微纳加工制造中。微纳加工技术是应对新时代微纳制造需求的方法,而高精度的微纳运动定位平台则是微纳制造的重要基石。微纳刻蚀加工技术是应对新时代微纳制造需求的方法之一,本论文的目标为制造一款的可应用于
在“中国制造2025”提出后,中国实施推进制造强国战略,促使制造产业转型升级,工业化和信息化紧密融合将成为智能制造主要建设方向,这使得对生产过程数据化、结构化显得十分有必要。对于传统的人工巡检,巡检质量难以保证,存在着漏检、代巡、不按规定巡检等问题,随着机器人智能化技术不断突破,把机器人技术用于车间代替人工实现智能化巡检有助于帮助解决传统巡检问题。传统的导航技术,如磁导航、二维码导航等均需要对场地
广东粤西地处岭南,地方文化色彩非常浓厚,民俗活动丰富。“年例”作为粤西当地的一个历史悠久并具有极大影响力的民俗活动,是粤西社会、文化、经济的集中展示与体现。“年例”作为粤西地区特有的文化习俗,活动中用到增加节日气氛的装饰是当地人民生活方式的体现,见证了民间生活的喜乐与信仰。对粤西“年例”装饰的创新设计可以扩大年例的影响力,吸引更多本地及外地人参加,进而促进更多产业尤其是旅游与文化创意产业的发展,进
随着我国西部公路建设进入高质量发展阶段,对沥青路面的使用寿命提出了更加严格的要求。西部地区具有紫外辐射强、日照时间长、昼夜温差大等极端气候特点,其波长辐射能量与沥青分子键能相近,而长期老化作用会破坏沥青键能,导致沥青内部结构由胶体转变成固体,在天气等条件影响下加速沥青路面裂缝、车辙等病害的形成,从而劣化沥青路面的服役寿命。基于此,有效控制沥青路面紫外老化行为及性能劣化,对于实现沥青路面的长寿命化发