【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下焊接，特别是涉及一种水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置及方法。
技术介绍
1、随着我国能源需求的日益增长，海洋资源及核电等清洁能源的开发和利用愈发重要。在清洁能源开发利用的过程中，由于水下结构件常年在极端恶劣的环境下服役，极易出现腐蚀、开裂等情况导致核心结构件失效，因此，需要在水环境下对破损的水下结构件进行修复。
2、目前，水下湿法焊接及增材方法，即不采用任何保护措施，将热源、丝材及母材直接暴露在水环境中进行焊接与增材的方法，凭借其设备工艺简单、环境适应性强、作业快速高效等优点，在水下结构件破损修复方面具有广阔前景。
3、然而，在自保护药芯焊丝水下湿法焊接及增材过程中，电弧气泡的周期性变化会导致电弧燃烧稳定性较差，同时，熔滴受力情况复杂，过渡模式多变，造成熔池剧烈波动，导致过渡过程稳定性变差，成形精度较低。
4、现有的水下激光-电弧复合湿法焊接及增材方法，多利用激光束进行旁轴耦合，对焊接及增材方向有所限制，并且，激光束无任何保护措施直接穿透水环境到达电弧气泡，光束传输质量较差且增...
【技术保护点】
1.一种水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：包括水平滑轨和激光电弧同轴复合机构，所述水平滑轨设置于水下基材的上方，所述激光电弧同轴复合机构包括第一转盘、第一激光头以及第一伸缩组件，所述第一转盘滑动连接于所述水平滑轨上，所述第一激光头转动连接于所述第一转盘上，所述第一伸缩组件包括第一伸缩管和第一驱动器，所述第一伸缩管同轴设置于所述第一激光头的端部，且所述第一伸缩管和所述第一激光头内同轴设置有导电金属管，所述导电金属管内同轴设置有药芯焊丝，所述药芯焊丝能够在所述水下基材的熔池区域燃烧并产生气泡，且在所述气泡内产生电弧；所述第一驱动器能够驱动所述第一伸缩管伸...
【技术特征摘要】
1.一种水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：包括水平滑轨和激光电弧同轴复合机构，所述水平滑轨设置于水下基材的上方，所述激光电弧同轴复合机构包括第一转盘、第一激光头以及第一伸缩组件，所述第一转盘滑动连接于所述水平滑轨上，所述第一激光头转动连接于所述第一转盘上，所述第一伸缩组件包括第一伸缩管和第一驱动器，所述第一伸缩管同轴设置于所述第一激光头的端部，且所述第一伸缩管和所述第一激光头内同轴设置有导电金属管，所述导电金属管内同轴设置有药芯焊丝，所述药芯焊丝能够在所述水下基材的熔池区域燃烧并产生气泡，且在所述气泡内产生电弧；所述第一驱动器能够驱动所述第一伸缩管伸入所述气泡内，所述第一激光头能够将环形激光束经所述第一伸缩管导入所述气泡内，以使所述环形激光束与所述电弧同轴耦合。
2.根据权利要求1所述的水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：所述第一激光头内同轴设置有中空聚焦镜，所述中空聚焦镜用于将所述环形激光束聚焦于所述水下基材的表面。
3.根据权利要求1所述的水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：所述第一伸缩管包括多个由上至下依次滑动连接的第一套管，相邻的所述第一套管之间通过一第一密封圈密封，且相邻的所述第一套管之间形成一第一空腔；所述第一驱动器能够调节各所述第一空腔内的气压，以使所述第一伸缩管进行伸缩。
4.根据权利要求3所述的水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：所述第一伸缩组件还包括第一密度传感器和第一控制器，所述第一密度传感器设置于最下方的所述第一套管的端部，且所述第一密度传感器和所述第一驱动器均与所述第一控制器电连接，所述第一密度传感器用于检测最下方的所述第一套管的端部周围介质的密度，所述第一控制器用于控制所述第一驱动器，以使最下方的所述第一套管的端部位于所述气泡内。
5.根据权利要求1所述的水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置，其特征在于：所述水下激光电弧同轴复合湿法焊接与增材装置还包括激光去渣机构，所述激光去渣机构包括第二转盘、第二激光头以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：付云龙，吴笛，郭宁，王德欣，童俊珲，于梦秋，黄昊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。