水下焊接研究趋势

（1） 由于每种焊接方法(湿法,局部干法,干法)都有其各自的优点和适应场合,因此,多种水下焊接方法并存的局面会长期存在。

（2） 湿法水下焊接的质量主要受水下焊条、水下药芯焊丝等因素的影响和制约，英、美等国已发展了多种高质量的水下焊条，我们也应该加快开发研制高质量水下焊条、水下药芯焊丝。通常湿法焊接的水深不超过100m,目前的努力方向是,实现200m水深湿法焊接技术的突破。

（3）基于先进技术,对焊接过程进行监控的研究已经取得某些进展,主要体现在水下干法和局部干法焊接中的自动化和智能化。例如遥测遥控技术已经在水下焊接中取得了初步应用，采用遥控遥测技术，可以实现水下安装检测中的焊接加工，目前已在水下管道安装维护中取得进展[10],最近华南理工大学的廖天发等人采用VC++编程实现了串口通讯（SPC）,用于远程控制水下焊接焊前的焊缝对中以及焊接过程中的焊缝跟踪[11]。自动化的轨道焊接系统和水下焊接机器人系统,能对焊接过程自动监控,焊接质量好,节省工时,而且还能减轻潜水员的工作强度。但是目前的水下焊接机器人系统还存在许多问题，其灵活性、体积、作业环境、检测和监控技术以及可靠性等还有待于进一步发展和提高，这是目前我们的努力方向。

（4） 模拟技术的出现及发展，为焊接生产朝着

“理论—数值模拟—生产”模式的发展创造了条件，使焊接技术正在发生着由经验到科学、由定性到定量的飞跃。目前陆上焊接过程的温度场、流场以及熔池、焊缝应力等的模拟取得了较大进展，焊接电弧的模拟也有一定的研究，但对水下焊接的模拟研究还比较滞后。德国的Hans-Peter Schmidt 等人对电流在50-100A范围内，压力0.1-10Mpa，钨极氩保护情况下的水下高压焊接电弧进行了模拟研究，用数学方法解守恒方程得出了温度、速度、压力和电流的分布。其中电弧温度的测量结果与理论分布吻合良好。随着海洋石油和天然气工业的发展以及我国海洋工程向深海的挺进,应当重视和加快针对水下焊接这方面的数值模拟研究。目前我们也正在着手进行高压环境下焊接电弧的数值模拟这方面的研究工作。

（5）计算机仿真是一项很有用的技术,它在焊接工艺的制定、焊接设备的研制以及控制系统的改进等方面的研究中都有应用[12]。 Dag.Espedalen等人对高压干法水下焊接进行了仿真技术研究,首先利用SolidEdge建立焊接舱和焊接机器人的3D模型,然后再转化为I-grip运动模型,编制合适的控制程序,整个海底管道维修操作过程就演示出来[13]。通过焊接仿真，有助于构思新方案,并能提前发现存在的问题，这也是我们以后应当研究的一个领域。