20钢熔化衬垫自动焊工艺研究及力学性能分析

20钢因其优异的焊接性而应用于核工业领域,全位置自动焊技术可以大幅度提高核电管道安装效率。但是,常规的全位置自动焊技术因焊缝会出现凹陷等质量问题而限制其进一步应用,为此将针对20钢进行研究,采用熔化衬垫自动焊工艺来实现焊接。研究结果表明:焊接时,衬垫被放置在焊前填充金属的位置,经过打底焊后,衬垫会与焊缝根处完全熔合,成为焊缝的一部分。针对20钢自动焊工艺的研究和接头性能的分析,表明使用熔化衬垫可以解决全位置管道自动焊在仰焊位置上出现凹陷的问题,并且获得的焊接接头符合核电建造标准要求。

辐射环境下遥控操作焊接设备研究

根据辐射环境下遥控焊接和远程操作的特殊性,提出“宏观遥控,局部自主”的控制策略,采用“管道替换策略”代替裂纹原位维修的设计思想,设计远程机器人维修方案。以辐射环境下遥控操作机器人作为研究目标,进行了辐射环境下的装备设计。详细分析了设备整体结构设计、设备可达性分析、机器人承载轨道设计、工具架设计、机器人方案设计、力控传感器及快换接头设计,以及焊接工具头设计,证明了管道远程自动化返修的可行性。