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海洋油气开发与核能发电是我国能源发展的主要方向,海底管道及核电站内部设施的修复急需先进的水下焊接技术作为支撑。然而随着海洋工程作业深度的增加,水下高压干法MIG焊接环境压力增大,电弧行为与熔滴过渡特性发生改变。控制熔滴过渡意味着在可控热输入的情况下改善焊接质量与接头性能。对于传统意义的水下高压焊接,若实现稳定的射滴过渡,需提高电流以增加电弧力,而大电流会诱发海底管道的应力腐蚀裂纹,带来极大的安全隐患;为此文中开展一项应用于水下焊接工程技术领域的MIG激光增强熔滴过渡控制研究。将激光导入高压焊接环境并作用于MIG熔滴缩颈处,使得激光产生的反冲作用力减弱周围压力环境对熔滴过渡造成的不利影响,通过对激光器参数的调节,控制熔滴过渡,获得高压环境低电流条件下理想的熔滴过渡状态与焊缝成形。具体研究工作如下:1、提出一种适用于高压环境的熔滴过渡图像拍摄方案,满足高压环境下对熔滴与电弧行为观察的需求;2、基于高压焊接实验舱,建立了水下MIG激光增强熔滴过渡控制试验系统及相应的焊接多信号同步采集系统,可实现将舱外激光束引入舱内并精准定位于焊丝固液交界处,从而将激光技术引入到水下MIG焊接熔滴过渡控制研究中。并基于LabVIEW软件编写了多信号同步显示程序,实现了将同步采集所得到的电流、电压、熔滴过渡图像信号在PC机上同步显示,并进行相关数据的统计分析;3、在不同的压力环境下进行了焊接试验,研究环境压力对熔滴过渡与电弧行为的影响;4、研究常压环境下MIG激光增强熔滴过渡的影响因素,并实现了激光对熔滴过渡“一脉一滴”的精确控制。在此基础上,将激光引入到水下高压干法MIG焊接中,进行探索性工艺试验。试验发现,在0.2MPa以下的高压环境下,激光可实现对熔滴过渡“一脉一滴”的精确控制,而当环境压力上升至0.3MPa以上时,以目前的试验设施,激光增强作用对熔滴过渡状态并没有明显改善。以上研究结果为水下MIG焊接修复技术在海洋工程领域中的应用奠定重要的理论基础,具有重要的研究意义。