據科技日報6月20日報道,深海焊接的實現靠水下機器人。而我國水下機器人焊接技術一直難以提升,原因是高端焊接電源技術受制于人。
水下焊接電源是關鍵
“埋在深海里的油管有可能因船只沖撞,或者核電站乏燃料池因地震等原因,引起開裂、破口等事故,需要立刻焊接維修,這時就得靠水下機器人出馬,進行水下焊接。”華南理工大學機械與汽車工程學院王振民教授介紹,“水下焊接工藝質量優劣直接影響到大型裝備的服役性能。”
水下機器人,顧名思義是能在不同水深中進行多種作業的機器人。海洋島礁建造、海上油氣田、水壩建設、大型船艦修復、核泄露事故應急水下修補、軍事海防工程等,它都能應付自如。“人不敢去的地方它都敢去。”王振民說。
水下機器人焊接質量的好壞,受制于多種技術,其中最為關鍵的是焊接電源。“焊接電源為焊接電弧提供能量,焊接時電弧穩定燃燒是基本要求。”王振民說。
水火不相容,偏偏水下焊接就是要在水中通過“火”來完成的。由于焊接區域周邊一直處于水的強冷狀態,待焊接工件的表面也有水,在焊接電弧的引弧和燃弧過程中,電弧易熄滅,熔化金屬難以流動擴展,嚴重影響到水下焊接時電弧穩定性。王振民表示,電弧穩定性主要取決于焊接電源的電特性及其動態調控能力。
然而,目前我國水下機器人焊接領域普遍使用陸上通用型(常壓環境)弧焊電源,或在此基礎上進行結構微調,對水下專用焊接電源的研究非常少,缺乏高性能的水下焊接電源,嚴重制約了水下機器人焊接質量的提升。