海工八角形桩腿选区电磁感应模块式精确焊前预热方法的研究

桩腿是自升自航式风电安装船重要承载结构。在焊接预热过程中,海工八边形桩腿由于其结构的复杂性容易产生冷却速率不一致,从而导致焊接变形现象。提出八角形桩腿选区电磁感应焊前精确预热技术,并基于电磁-热耦合仿真方法研究模拟了恒电流、线性电流、优化线性电流3种不同的感应电流加载方式对温度场的影响。结果表明:不同的电流加载方式下,围板和导向板正反面温度场均不同。在导向板基底电流为165 A,围板基底电流为92 A,电流加载频率为10 kHz时,通过优化线性电流加载幅度,加热22 min时,在焊缝两侧75 mm范围内,正面温度为154.8~181℃,反面温度为150~180.6℃,围板在焊缝两侧100mm的范围内,正面温度为112.4~150.6℃,反面温度为106.2~151.2℃,桩腿围板和导向板正反两面温度均满足精确选区预热的温度场要求且较为均匀。该研究对后续八边形桩腿焊接制造工艺具有重要的理论指导价值。