自动焊接技术论文范文第1篇
关键词：机械焊接技术;电子束焊接技术;超声波焊接技术
文章编码：1672-7053(2017)08-0181-02
我国经济和科技的快速发展加快了我国机械行业的发展速度，提高了我国机械制造技术的水平。在制造机械的过程中，机械制造的质量是由焊接技术的好坏直接决定 [1]。
1电子束焊接技术
1.1电子束焊技术的特点
德国是最先应用电子焊接技术的国家，之后进一步发展和推广这一技术，使其不断成熟。与传统的焊接工艺相比，其具有很高的能量密度，较小的热变形、能够精确控制电子束焊接参数、具有很高的焊接速度以及可以在真空中进行焊接等，这些都是电子束焊接技术具有的特点，因此其具有越来越广泛的应用。
1.2工作原理
用电子枪中聚集的高速电子束轰击工件的接缝处，在实际的轰击过程中，会转变机械能，也就是动能转换为热能的过程，这样焊接过程中需要的热能就会产生出来，通过对这些热能进行利用，可以将焊接工作顺利的完成。
1.3应用
在精密元器件和电子仪表的生产中广泛的應用这一技术，其不但具有很高的焊接水平，同时具有很快的焊接速度等优势，从而可以将封装焊接、加热焊接等难题有效的解决。在生物医药行业中也可以使用电子束焊接技术，从而为焊接点清洁度的要求提供保障。
2激光焊接技术
1.1特点
激光加工技术中重要的部分之一主要是激光环节技术，其是一种高能束的热传导技术。与传统焊接方法相比，其主要有以下几方面的特点：(1)具有集中的热源，对激光焊接具有很小的热影响区，对于非常精密的零部件也可以焊接，从而降低被焊接工件的收缩和变形。(2)焊缝表面具有很好的质量，很高的强度，同时与其它焊接工艺相比，其具有更快的焊接速度。(3)可以灵活的控制激光束，在任何地方都可以利用光学镜片进行聚焦。(4)对异种合金的焊接相比，其更加容易焊接，甚至可以焊接金属与非金属。
1.2工作原理
激光焊接技术主要是将周围的热量利用抛物镜或者凸透镜汇集起来，这时高温度的热源就是激光[2]。在工件接缝的表面对其进行直接使用，可以达到焊接的目的。由于不同的工件，所以其会使用不同的激光焊接技术，一般传导焊接和小孔焊接是经常使用的两种激光焊接方式。
1.3应用
在航天航空工艺中，激光焊接技术主要的作用是修复损坏的工件;在汽车制造领域中，激光焊接技术主要的作用是制造散热器和传动轴等零部件。在船舶制造业中，激光焊接技术的主要作用是处理焊接过程中的变形和翘曲状况，同时可以节省工作时间，而且将工作效率大大提高;在生物医学中领域的牙科中主要使用这一技术，其具有很好的应用效果;在电子工业领域中，主要将这一技术使用在半导体和集成电路设备的封装中，而在研发真空的器件时，其发挥的作用也是非常重要的。
3搅拌摩擦焊接技术
3.1特点
相对于普通摩擦焊接技术和熔焊技术来说，搅拌摩擦焊接技术主要有以下几个特点：(1)不容易熔化被焊材料，将因金属熔化带来的复杂冶金化学反应问题大大减少和消除，同时对于具有很大差异性的金属材料和异种金属也可以进行焊接。(2)可以在同一台设备上同时焊接金属和非金属。(3)搅拌摩擦焊接接头所具有的一个特性是细化的锻造组织，在实际的熔焊过程中，气孔、裂纹和元素烧损等冶金缺陷不会出现。(4)具有很低的焊接温度，焊缝之间具有很小的凸起和变形。(5)投资设备的成本比较低、具有很低的焊接耗能、简化的焊接过程，从而可以将运行费用和投资费用大大减少。(6)在焊接过程中，烟雾、粉尘、噪声和各种辐射不会产生，因此其具有绿色环保性和较高的性价比。
3.2工作原理
随着科学技术的断发展，普通摩擦焊接技术逐渐演化成搅拌摩擦焊接技术，其对材料摩擦受热形变和机械作用力的特点进行了充分的应用。在实际的焊接过程中，在被焊工件的待焊部位慢慢的插入旋转着的搅拌头，其中摩擦热的现象主要是通过搅拌头和被焊材料之间的摩擦阻力形成的[3]。材料在摩擦热的作用下逐渐产生软化和塑形变形的现象，同时将形变能释放出来。沿着焊接坡口的缝隙逐渐向前移动搅拌头，从搅拌头的前部向后部逐渐转移热塑化的材料，这样就会在搅拌头轴肩的压力下，使工件之间永久性连接的目的得以实现。
3.3应用
(1)在航空航天工业中的应用，搅拌摩擦焊接技术的接头强度和焊接质量可以为火箭的成功发射提供保障;在结构件的制造过程中应用这一技术可以缩短制造工期，节省制造的成本。如在飞机蒙皮、加强件之间的连接、飞机壁板和壁板的连接以及外挂燃料箱中都对这一技术进行了广泛的应用。(2)在核能技术领域中，搅拌摩擦焊接技术主要应用在挤压和轧制板之间。(3)在交通制造业中，主要在高速列车、地铁车厢、汽车发动机引擎、逃生工具、成体框架以及车门预成形结构件中应用搅拌摩擦焊接技术。(4)在船舶和海洋工业中，搅拌摩擦焊接技术应用到快艇和游艇的甲板、船用冷冻器、防水隔板等这些部件中。
4等离子弧焊接技术
4.1特点
等离子电弧的能量密度、温度和刚直性比较高，相对于一般的电焊弧技术相比，其具有以下几个特点：(1)具有很强的熔透能力，可以一次想将8-10mm厚的不锈钢板在不开坡口和不加填充焊丝的情况下焊透。(2)焊缝质量对弧长没有敏感的变化，造成这种现象的主要原因是电弧的形态与圆柱形相似，而且具有很好的挺值度，弧长变化对加热斑点面积具有很小的影响，从而使均匀的焊缝形状容易获得。(3)等离子电弧具有很高的电离度，而且在具有较低电流的同时仍然保持稳定，因此对于微型精密零件也可以焊接。
4.2工作原理
准确的来说等离子弧焊接技术应该是压缩电弧焊接技术，其主要是最大程度压缩焊炬的整个电弧，加快其中等离子的效应，之后电弧就逐渐形成了一个强大的留热源，其具有稳定性和单向性，当其温度达到一定的临界点时，即16000k-33000k，就可以直接焊接金属。一般转移型和非转移性是企业最为常用的等离子弧焊接技术。
4.3应用
等离子弧焊焊接技术可以应用于不锈钢、铝和铝合金、蒙乃尔合金以及钛和钛合金中等乌极氩弧焊焊接。而且在航天、航空、核能、电子业和造船业等各个领域也广泛应用这种焊接技术。
5超声波焊接技术
5.1特点
(1)节能环保;(2)不需要装备散烟散热的通风装置;(3)具有很低的成本和很高的工作效率;(4)自动化生产比较容易实现;(5)具有很高的焊接强度，焊接的牢固性比较好;(6)焊点比较美观，可以使无缝焊接的目的得以实现，而且具有很好的气密性。
5.2工作原理
在超声波焊接的过程中，发生器会将20KHz或15KHz具有高压性和高频性的信号发射出来，利用能量转换系统，将这种信号轉化为一种具有高频性的机械振动，从而在塑料品的工件中可以进行广泛的使用。接口温度的升高主要是利用摩擦力来实现的，当温度与工件的熔点相符合时，工件就会自动熔化，从而对接口处的缝隙进行填充，在冷却定型以后，顺利的完成整个焊接工艺。
5.3应用
由于超声波焊接技术自身具有的特性，其一般广泛的应用在塑料品的加工行业中，但是却很少应用于机械类的加工工业中。
6电渣焊接技术
6.1特点
电渣焊技术的焊接主要是利用电阻热来完成的，其可以将很厚的工件在其没有开坡口的情况下一次性焊接完成，而且气孔和夹渣等问题不容易产生，在焊缝金属化学成分的调整过程中具有重要的作用，同时可以将焊缝金属中的有害杂质降低，所以这一技术具有优质性和高效性。
6.2工作原理
这一焊接技术中的热源主要是电热阻，通过对热源进行应用，将金属和木材进行熔化，之后进行冷却和凝固，从而使各个金属原子之间的连接得以完成。其中熔嘴、非熔嘴电渣焊技术、板极电渣焊技术以及丝级电渣焊技术是经常使用的电渣焊技术。
6.3应用
铁路各个站点的焊接、鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等，这些具有特殊性的地方或者行业会广泛的应用电渣焊技术。
7结论
由此可见，工程机械制造中的重要技术之一主要是焊接技术，从被发现以后，许多最新学科的发展都对其具有一定的影响和指导作用，而且在新材料和新技术的应用过程中，使焊接的新工艺也在不断的增加，而且逐渐从手工焊过渡到自动焊和智能化。随着不断研究和应用自动化焊接技术以及新焊接工艺技术，工程机械产业的制造水平将会进一步提高和发展。
参考文献
[1]夏得昌，刘立功，秦优培.工程机械焊接专机的应用现状和发展趋势[J].金属加工(热加工)，2011(05)，22：18-20.
[2]陈晓伟，戴汉政，陈增江，曲晓龙，王加庆，张勇.起重机械焊接工艺评定相关标准对比分析与应用[J].起重运输机械，2015(09)，12：6-11.
[3]张德芬，宋天民，陈孝文，张国福，尹成江，管建军.机械振动焊接对残余应力的影响及机理分析[J].抚顺石油学院学报，2001(12)，01：53-56+63.
自动焊接技术论文范文第2篇
关键词：电力系统;计算机技术;自动化水平
1前言
对于电力系统自动化发展来讲，计算机技术的科学运用既可以大幅度提升电力能源利用效率，也能够促进电力系统安全、稳定性的不断提升，从而为电力工作人员大大减轻工作负担与压力，促进其工作质量与效率的进一步提高。但就目前来看，由于种种因素的影响，计算机技术具体应用于电力系统自动化过程中还存在一些有待完善的问题，需要其相关工作人员进行更深层次的分析研究，从而将计算机的优势特点充分发挥出来。
2电力系统自动化的概述
电力系统自动化是在传统电力系统技术之上发展出来的，其通过计算机技术和网络技术的应用，可以及时将系统运行的状态信息反馈给操作人员，有效实现电力系统的智能化和数据化，可以让电力系统运行过程中产生的问题得到自行的处理，对电力开展自动化的调度。第一，通过电力调动自动化系统的应用，能够根据电网实际供电状态，自动进行相关配电工作，实现对电力的统一调度。第二，通过变电站自动化技术的应用，能够对变电站的运行情况进行监视，从而及时对电力系统的运行状态进行调整。第三，通过电力系统自动化技术的应用，还可以有效实现不同部门和设备之间的通信。
3计算机技术在电力系统自动化中的应用价值
计算机技术的产生和发展，对于人类社会的发展来说是具有里程碑式的意义的，由此产生的各种电子、电力行业的发展，极大的促进和推动了社会经济的发展。从其发展历程上看，无论是晶体管的问世还是中小规模集成电路的应用，都给电力行业带来了极大的冲击，使其从生产方式和生产方向上作出了很大挑战。虽然我国的电子技术的发展相较于其他发达国家还有一定的差距，但是各种基于计算机技术的自动化装置的应用也有效的推进了我国电力系统的发展，不仅实现了全面的自动化管理和控制，还提高了电力运行的安全性。就目前我国的电力系统的发展来看，已经基本实现了运行过程的自动化，无论是电力调度、变电站综合还是电厂监控，都实现了基于计算机技术的更加准确高校的数据的采集、汇总、分析和存档功能。近年来，随着计算机技术和网络技术的结合应用，电力系统的自动化开始朝着分布式、开放式、网络化和智能化的方向发展。
4计算机技术在电力企业自动化控制中的应用
4.1计算机仿真技术
计算机仿真技术指的就是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术，该门技术的运用非常灵活，不会受到外界环境条件的影响，高效且安全。目前，它已经成为了电力企业自动化控制中的重要技术，计算机仿真技术行业是是一个全球竞争力最大的一个行业，但是随着科学技术的不断进步，仿真技术的运用得到了很大程度的完善。
我国已经加大了电力企业自动化方面的研究力度，代表着计算机技术与电力企业自动化控制的发展步伐也在逐渐加快，根据相关技术人员对电力企业的深入研究发现，其已经符合当今社会的运用需求，最重要的就是其中所采用的计算机仿真技术，既完善了电力工作过程中的数据传输效率，还为工作人员建立了一个与实际工作相符的操作环境，真正的促进了我国电力行业的快速发展。
4.2智能电网技术
智能电网指的就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，该种技术能够有效的实现电网的安全运行，能够科学的抵御黑客的入侵，对我国电力系统具有非常重要的保护作用，与传统的电网技术相对比，智能电网技术更符合人们的用电需求，既可以提高电力设备的使用效率，还可以有效的降低电能的损耗。
对于一些其他的没有线路的系统来说，智能电网技术是其他任何一种技术都没有办法的取代的，在电力系统中采取智能电网技术的应用，不仅能够有效的增强整个系统的安全性能，还能够及时的排查整个电力系统的故障，如果在运行过程中发现了所存在的问题，智能化电网还能够做出相应的补救措施，这样还可以提高电力工作人员的工作效率。
4.3人工智能技术
人工智能指的是集研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的一门新的科学技术，随着我国科学技术的不断完善，这项技术的应用领域也在逐渐扩大，虽然人工智能不能够像人的大脑一样具有思想，但是也能够像其一样进行思考统计数据，总的来说，实现人工智能就是为了让机器自主的完成只有依靠人类大脑才能完成的一些工作。
实际上，2017年我国就已经进入了人工智能时代，属于初期的发展阶段，现在将人工智能技术应用到电力企业自动化控制中，能够使整个电力系统实现一个自检的功能，这样就不会耗费更多人力与财力在电路检查方面，目前国家电网已经在我国几个城市设立了试点，电力系统一旦自检到问题，就会通过计算机装置报警，有效的防止事故发生，对人们的生命财产安全起到了保护作用。
4.4使用大数据处理技术
目前，随着我国信息化技术的不断发展，人们开始进入大数据时代，大数据技术下的数据来源是非常广泛的，相关工作人员只有对大量的数据展开搜集分析，才能够得出最终准确的数据，只有这样才能够满足当今社会人们的生存需求，现在人们对数据信息的要求也非常高，尤其是在其数据处理的高效性等方面，也就是说，我们处于大数据时代，就使用大数据处理技术来分析问题。
大数据处理技术主要包括云计算、百度云等高端科技，将其应用到我国电力行业中，能够使我国电网得到迅猛的发展，该种方式就是通过云计算对小区居民的用电情况等信息展开大面积的统计，然后由专业人员对所统计的信息进行分析，最终找出人们用电过程中存在的问题，而且在电网技术中采用大数据模式能够有效提高工作效率，促进我国电力行业的发展。
4.5信息管理技术
信息管理技术指的是对现代信息技术如通讯技术，信息处理技术、控制技术等的科学管理活动和过程，该项技术主要是将信息服务业的开展与社会的需求作为主要依据，目前，其已经被应用与各个行业中，但是无论在哪个行业中，都是一个对信息进行处理、传输、加工的过程，将其作为支撑，能够有效的促进我国自动化的发展。
近几年来，我国的变电站越来越多，整个电力系统需要处理许多的数据才能够保证其正常运行，现状就是完全依靠人工统计已经无法满足现代社会的需求，跟不上电力系统的处理速度，因此，将信息管理技术应用到电力企业控制技术中，对我国电网行业的发展具有深远的影响。
5结束语
在电子系统自动化的发展中，计算机技术在其中发挥着关键性作用，云计算技术、大数据技术、地理信息系统技术等均属于在其中应用较为广泛的计算机技术形式。结合实际调研可以发现，计算机技术的应用可有效提升操作系统稳定性、劳动模式先进程度、以及生产的效率与质量，计算机技术应用的必要性可见一斑。
参考文献
[1]李培培，高晓宁.计算機技术在电力企业自动化控制中的应用[J].信息与电脑(理论版)，2018，418(24)：27-29.
[2]冷金敏，李迪，冯涛.探究计算机在电力自动化控制中的应用分析[J].电子技术与软件工程，2014(12)：252-252.
自动焊接技术论文范文第3篇
关键词：计量器具管理;自动识别技术;RFID
现代计量随着科学技术的高速发展，计量器具广泛应用于工业，农业，交通，安全，医疗等各个行业。计量的准确度、精确度都有了质的提升，而计量部门计量器具管理的发展却没有跟上计量器具发展的脚步，绝大多数还是传统的手工登记模式或简单的电脑登记模式，建立一个以自动识别技术为基础的计量器具管理系统已经成为提升计量器具管理能力和效率的必经之路。
1、计量检定部门工作流程分析
计量技术机构业务管理部门一般通过收发室登记建立企业送检计量器具档案，来记录计量器具的检定情况。传统的计量器具管理工作模式要求操作人员对所有单据、证书、通知书进行手工填写，重复、枯燥的工作不但效率很低，而且容易出错。要提高其工作效率急需一款合适的自动识别技术，作为计量器具管理系统的一部分来替代人工的信息重复登录、识别、查询和检索，大大提高工作效率和管理水平。
2、自动识别技术简介
自动识别技术是将数据自动采集和识读，并自动输入计算机的重要方法和手段。近十年来，科技的发展，技术成本的降低使得自动识别技术在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个涵盖条码识别技术、磁识别技术、图像识别技术以及射频识别技术等集计算机、光、电、通信和网络技术为一体的高科技识别技术。
自动识别技术根据识别对象的特征可以分成两大类，即数据采集技术和特征提取技术。这两大类自动识别技术的基本功能都是完成特色的自动识别和数据采集。
3、几种常见的自动识别技术
3.1 条码技术
条码技术是指把计算机所需的数据用一种条形码(即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”以此类推)来表示，然后将条形码数据转换成计算机可以自动阅读的数据。
3.2 光学字符识别技术
光学字符识别(Optical Character Recogni tion，OCR)技术，已经有30多年的历史，是指对文本资料进行扫描，然后对图像文件进行分析处理，获取文字及版面信息的过程。近几年又出现了图像字符识别(ImageCharacter Recogniton，ICR)技术和智能字符识别(Image CharacterRecogniton，ICR)技术，这3种自动识别技术的基本原理大致相同。
3.3 卡识别技术
常用的卡识别技术有两种，即磁条卡技术(磁存储器识别技术)和Ic卡技术(电存储器技术)。
磁条卡技术应用了物理学和磁力学的基本原理。磁条就是一层薄薄的由定向排列的铁性氧化粒子组成的材料(也称为涂料)，用树脂粘合在一起并粘在纸或者塑料这样的非磁性基材上。
IC又称集成电路卡，它是在大小和普通信用卡相同的塑料卡片上嵌置一个或多个集成电路构成的。IC卡成本比磁卡高，但安全性能更好，存储量更大，逐渐在各个领域替代了磁条卡。
3.4 射频识别技术
射频识别(RFID)和IC卡系统紧密相关。和智能卡类似，数据被存储在一个电子数据承载设备——应答器(Transponder)中。但是和智能卡不同的是，数据承载设备和阅读器之间的电源供应和数据传输不是基本于接触的电源方式，而是基于磁场或电磁场的方式。基于这种非接触方式，RFID系统和其他识别系统相比有很多优点，因此，近年来RFID系统开始大规模地占领市场。RFID技术适用的领域包括物流、交通、仓储、工业生产等要求非接触数据采集和交换的领域。由于RFID电子标签具有可读写能力，因此该技术对于需要频繁改变数据和存储内容的场合尤为适用。
同其他识别技术相比较，RFID技术具有以下优势：
1)因为具有非接触性特点，完成识别工作一般无需人工干预，基本上能够实现自动化。2)数据存储量很大，根据需要可传输除识别信息外的被识别物的身份信息、运行状态等。3)信息阅读、处理速度快，在某些应用场合甚至可以达到微秒级。4)可靠性、保密性高，未经允许几乎不能复制与修改数据。5)识别距离远，被识别物数据载体与阅读器之间的最远距离可以达到数十米。6)具有很强的环境适应性而且抗干扰能力强，可在全天候下使用，几乎不受设备所处环境的影响，同时因为具有非接触性，还避免了机械磨损。7)系统简单、操作方便快捷。
4、RFID在计量器具管理系统中的应用
在计量器具管理系统中使用RFID技术，将计量基本信息写入电子标签，粘贴到计量器具上，利用标签读写设备识别电子标签从而识别计量器具，进而获取该计量器具的信息，达到快速、动态管理计量器具的目的。射频识别技术(RFID)通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别，与传统的识别方式相比，RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息的输入和处理，且操作方便快捷。此应用的开展将极大地提高计量检测和管理部门的工作效率，具有极高的应用价值。
近年来，很多计量部门采用条形码标签进行计量器具管理，给计量器具一个标签编号，即计量器具的唯一性编号，用激光扫描采集标签编号，并根据标签编号来获取管理系统中该计量器具的数据信息。这样做确实比手工查询提高了效率，减少了一些重复操作。但是，条形码信息容量低，数据信息一旦形成，无法更改。而RFID在计量器具管理中的应用将计量器具基本信息数据采集的准确性、高效性和信息量又提到了一个新高度。射频识别(RFID)的数据存储信息容量比条形码大很多，信息内容更加详细，计量器具电子标签的可以记录属性数据包括计量器具名称、型号规格、出厂编号、购置日期、测量范围、准确度等级、制造单位、溯源结果、检测日期、送检单位、溯源有效性、使用部门、保管人、使用状态、以及历次检定记录信息等等。电子标签大存储量所包含的设备完整信息，使得计量器具在日常使用和管理中，数据更加真实、准确可靠。
射频识别(RFID)技术在计量器具管理系统中的运用，是一种突破性创新：首先它可以快速识别每一件计量器具，识别速率高，错误率低;其次它采用无线电射频的非接触方式，直接读取计量器具信息数据，操作简单方便;第三它可以随时根据计量器具的使用变化写入新的信息，快捷方便;最后其储存的信息量非常大，适合计量器具长期的管理和信息的记录。
5、结束语
以射频识别技术(RFID)为核心的计量器具管理系统，具有着传统管理方式所无法比拟的优点。如能在计量系统推广使用对计量检定和计量器具的管理具有很高的实用性。
自动焊接技术论文范文第4篇
关键词：矿砂解冻;探杆;丝杠传动;PLC;数据视图
Design and Implementation of Automatic Ore Thawing Detection and Analysis System
ZHOU Xudong， LIANG Xiao
(Xinjiang Railway Vocational and Technical College， Urumqi 830011， China)
0 引 言
在一些钢铁冶金、煤电企业都存在煤炭、矿砂等散装物料运输的问题，为了防止粉尘污染，一般在装车的时候首要在散装物料上喷撒一些水，在北方的冬天就存在散装物料用火车运输的过程中存在冻结的现象，当货物运送到目的地卸车时就存在卸不下或卸不净的问题，解决的办法就是要把火车车辆拉运到解冻库里解冻，根据货物的解冻情况再决定是否将车辆拉出去卸货。本项目研究的就是一款自动探测车辆中散装物料解冻情况测量分析系统。通过本系统可以增加测量精度，提高效率，降低成本。
1 开发背景
在北方，冬天火车车辆装运矿砂、煤炭等工业砂料时，工业砂料就会出现冻结的情况。到达目的地后，需将砂料解冻后进行卸料。常规方法是将车辆拉到解冻库，停滞几小时甚至几十小时后才能将车辆拉出去卸货，在解冻过程中必须测定车辆内砂料的解冻程度后，才能确定车辆拉出去卸料的时间，而这一过程往往通过人工用探杆穿插来完成的，这种探测方法存在工作效率低、准确率不高、劳动强度大等缺点，因此经常会出现因解冻不彻底造成的卸货不干净，或者因探测不准确而导致的解冻时间过长，延长了车间停放车辆的时间，降低了卸车效率，降低运输效率，增加生产成本。自动砂料解冻检测分析系统可以精确测量砂料的解冻情况和结冻情况提高生产效率，降低劳动强度，提高经济效益。
2 系统介绍
2.1 系统组成
自动砂料解冻检测系统是由检测控制系统和执行机构组成，检测控制系统又分为软件系统和硬件系统。软件系统是由控制检测分析模块的计算机软件组成。硬件系统由计算机、PLC、变频器、传感器组成，硬件系统在执行机构上安装了多个限位传感器、超声波位置傳感器，作为执行机构各部件位置信号的检测元件。
经过前期测试验证确定，机械执行机构是由一个四柱龙门架、X轴方向丝杠传动部分、Y轴方向丝杆传动部分、Z轴方向丝杠传动探杆部分、三个三相异步电动机组成。三个三相异步电动机固定在龙门支架上，其操纵轨迹分为X轴、Y轴和Z轴，X轴电机和Y轴电机分别装有一个超声波传感器和两个限位传感器，负责控制探杆装置的水平位移，Z轴电机同样装有一个超声波传感器和两个限位传感器，负责控制探杆装置的下降距离。Z轴探杆装置示意图如图1所示。
2.2 系统动作过程
计算机作为上位机运行控制和测试分析软件系统，它通过电缆与PLC连接，PLC作为下位机除接收计算机下发控制指令，同时还向计算机发送采集到的传感器信号和探杆电机电流数据，PLC分别控制三台变频器，每个变频器连接一台三相异步电动机，每一台电动机又分别驱动X、Y、Z轴方向的丝杠系统运动，从而控制探杆探测车辆中的矿砂。探杆传感器测量探杆滑块的位移，并把位移数据发送到计算机，计算机通过该数据判断矿砂的解冻情况。
2.3 软件的基本组成
软件系统为Windows系统应用安装程序，与可编程序控制器PLC进行串口通信，操作界面上设置初始化按钮、急停按钮、开始检测按钮、设备运行状态显示、设备故障报警、探测物料选择、探测密度设置、车辆各纵断面冻结曲线显示、车辆各水平面冻结范围显示、车辆俯视冻结情况显示(不同用颜色显示冻结情况)、解冻率显示等界面。
3 系统工作过程
当车辆在解冻车间里解冻一段时间后，解冻检测分析系统开始工作，在操作人员发出开始检测指令后，软件系统会进行初始化，控制X轴，Y轴电机，将探杆装置移动到坐标原点处。此时，操作人员在软件界面上选择检测物料，系统将根据不同的物料设定探杆电机的电流值，该电流值与冻结的物料层的硬度成正比，具体电流值根据不同物料冻结的程度来测定，操作人员随后设定检测密度，系统将根据车辆水平面积的大小计算出需要探测的点数和每个点的坐标，然后，操作人员点击开始检测按钮，X、Y轴丝杠传动系统将探杆移动到系统计算好的位置，Z轴电机正转，Z轴丝杠系统带动探杆向下移动，探杆插入矿砂后，如果Z轴电机电流达到设定值时，电机停止，探杆位置传感器将测量数据经PLC发送到计算机，系统将数据记录后，计算机向PLC发出指令控制Z轴电机反转，探杆上升，探杆上升到Z轴上限位传感器时电机停止，X、Y轴丝杠传动系统控制探杆移动到下一个探测点，探杆再次下探。当所有的探测点都探测完毕后，系统软件将所有的探杆位移数据进行分析，分别绘制出车辆所有被测纵断面冻结曲线图、水平断面冻结范围图、车辆俯视冻结分布图、计算出整个车辆的解冻率。图和数据都在计算机界面上显示出来。
4 软件设计
4.1 开发环境
本软件采用4种编程语言跨线程交互设计，主程序采用C/C++语言，图形界面采用JavaScript语言，数据库设计采用SQL server语言。
4.2 软件界面
4.2.1 登录界面
登录界面的设计是出于设备安全性考虑，只有工作人员拥有账号和密码，才可以登录到软件主界面操作设备，否则，非工作人员无法启动软件，进而操作设备。登录界面如图2所示。
4.2.2 主界面
当工作人员登录账号进入软件主界面，便可以通过设置系统参数操作设备。主界面主要分为以下几个部分：
(1)信息管理界面。信息管理界面由账号管理、数据管理和帮助信息3个部分组成，信息管理界面如图3所示。
账号管理是对旧账号的用户名和密码进行修改以及对新账号的添加等信息进行设置。
数据管理是用来对自动砂料解冻检测系统采集的现场数据进行备份和导出，例如：车辆编号、检测物料、检测密度、解冻率等数据。
(2)操作界面。操作界面是由初始化设置界面、电机控制界面和主控制界面组成。操作界面如图4所示。
初始化设置界面包括车辆编号、是否就位、检测物料、检测密度等参数设置。
“车辆编号”为工作人员手动输入项，当本节车辆进入待测区域就位，工作人员观测完毕，输入车辆编号，注意此项为必输入项，若此项为空，则主启动按钮无效。
“是否就位”为系统自动检测项，检测区域上方有两个红外传感器，分别检测车辆首尾是否进入待检区域，如果车辆首尾均进入待检区域，“是否就位”指示灯则显示为绿色;如果车辆首尾均未进入待检区域，“是否就位”指示灯则显示为红色;如果车辆首尾有一侧未进入待检区域，“是否就位”指示灯则显示为黄色。"是否就位"为必检测项，仅为绿色显示时主启动按钮有效，其他显示情况无效。
“检测物料”为选择项，在软件中为下拉菜单形式，工作人员根据实际情况选择渣料种类，如粉煤、块煤、焦煤、铁矿砂等，“检测物料”为必选择项，若工作人员未做选择，则主启动按钮无效。
“检测密度”为工作人员手动输入项，在输入框内输入车辆俯平面采样点数，根据车辆的长度和宽度，軟件内部将按照输入的采样点计算出每个采样点的XY平面坐标，电机1和电机2根据平面坐标的数值进行转动，将探杆移动至各个采样点处。“检测密度”为必输入项，若此项为空，则主启动按钮无效。
电机控制界面用于显示电机1、电机2、电机3的单机的实时坐标、运行状态和故障报警。
“实时坐标”通过设置在X轴、Y轴和Z轴的3个超声波传感器的反馈数据，进行坐标转换显示在操作界面上，单位精确到cm，该项数值反映出当前电机1、电机2的实时位置，以及电机3所传动的探杆下降深度。
“运行状态”用来显示电机1、电机2和电机3的启停状态，若该电机处于运转状态，则对应指示灯常亮，若该电机处于停止状态，则对应指示灯常灭。
“故障报警”用来显示电机1、电机2和电机3的故障状态，若该电机处于正常运转状态，则对应指示灯显示绿色，若该电机因过载等原因出现故障，则对应指示灯显示红色。
主控制界面包括主启动和主停止两个按钮。主控制界面拥有系统的最高权限，若初始化设置界面中的必输入项中有任意一项为空，则主启动按钮处于无效状态;主停止按钮一旦按下，设备无条件停止工作。
(3)显示界面。显示界面是砂料冻结状态的数据图形化表现形式，由纵断面曲线、冻结范围图和冻结分布图三个部分组成。
根据初始化设置界面中"检测密度"的数值，纵断面曲线以每个车辆长度的采样点为一组，将每一纵断面采样点的深度，以数值的形式导入笛卡尔坐标系，用曲线显示每一纵断面的冻结状态，X轴为采样点的位置，Y轴为采样点的深度。纵断面曲线有可选择项，每一项代表某一个纵断面，项数等于纵断面个数，工作人员可根据下拉菜单的选项，查看每一个纵断面的冻结状态。
冻结范围图是通过探杆上的超声波传感器采集的数值，以采样点为个体，反映砂料的冻结情况。根据软件算法，系统会自动处理“检测密度”的数值，将采样点以矩阵的形式分配到车辆水平面上，将同一个水平面上多个探测点连接起来，形成该水平面上的冻结范围，通过调取不同水平层面的冻结范围图，就可以了解不同深度的冻结范围情况。
冻结分布图是通过算法将冻结范围图进行微分处理，以颜色渐变的形式展现出来。冻结分布图可以更直观地展现当前车辆砂料的冻结状态，同时根据冻结分布图的数值，计算出解冻率，显示在分布图区域。如果解冻率大于90%，系统弹出提示框“x号车辆已解冻，可卸料!”;如果解冻率小于90%，系统弹出提示框“x号车辆未解冻!”。冻结分布图显示界面如5图所示。
(4)数据库搭建。本系统有两个数据库，一个是登录数据库，一个是信号采集数据库。
登录数据库内容包括姓名、工号、密码、工种、部门、手机号等工作人员信息。工作人员可根据主界面的菜单栏中“数据管理”，进行更改信息。注意，最高权限admin账号和密码，无法通过主界面进行修改，同时该数据库无法通过主界面导出。
信号采集数据库内容包括车辆编号、检测密度、检测物料、电机1实时坐标、电机2实时坐标、电机3实时坐标、运行时间、故障时间、解冻率等现场信号采集数据。该数据库可以通过主界面的菜单栏中“数据管理”进行导出。
5 结 论
本项目来源于企业实际需求，并经过企业的专家论证、机械传动机构的试验测试、软件系统的研发等前期的准备工作，在研究过程中获得了企业的大力支持，本项目解决了机械探杆的机械传动与检测、计算机对机械系统的控制与检测、计算机对数据分析与展示、车辆探测位置与解冻情况计算等问题。该项目的投入使用，将有效解决企业冬天卸货时存在的矿砂解冻检测分析的问题，将大大提高砂料解冻检测的准确率，提高货物卸车效率，降低劳动强度，提高经济效益。
参考文献：
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作者简介：周旭东(1968.01—)，男，汉族，重庆人，实验师，本科，研究方向：电气自动控制;梁潇(1987.07—)，男，汉族，新疆乌鲁木齐人，讲师，本科，研究方向：电气自动化控制。
自动焊接技术论文范文第5篇
摘要：火灾自动报警系统是消防系统的重要组成部分，随着我国经济社会的快速发展，我国消防形势日益严峻。在这样的背景下加强火灾自动报警系统的研究，提升火灾自动报警系统的水平就成为了人们的必然要求，掌握火灾自动报警系统的工作原理是提高自动报警系统的水平的前提，本文主要来探讨自动报警系统的工作原理以及它的联动应用。
关键词：火灾自动报警系统；工作原理；联动应用
随着经济社会的发展，火灾自动报警系统的应用范围越来越广。火灾自动报警系统随着建筑技术的发展，它在智能化建筑中的应用越来越广泛。智能建筑的首要目标是要实现建筑物的安全。随着人们对建筑环境的要求越来越高，火灾自动报警系统的性能亟待提高。近些年来，我国的防火形势日益严峻。这种现象产生的主要原因有两个，一是人们消防观念的薄弱；二是消防水平低下，尤其是火灾自动报警系统的性能不能满足复杂的形势。因而加强对火灾自动报警系统的研究就成为了必然选择。
加强火灾自动报警系统的研究，就必须要掌握火灾自动报警系统的工作原理以及它的联动应用，这是提升火灾自动报警系统性能的前提。笔者将先介绍的火灾自动报警系统的概念，而后再来详细论述它的联动应用。
1 火灾自动报警系统概述
火灾自动报警系统的主要是用来预防火灾发生并在火灾发生后及时报警的一套完整的系统，它主要是将在燃烧过程中的烟雾、热量以及光等物理量通过各种形式的探测器转化成电信号，发送给火灾报警控制器，火灾报警器再及时报警。
火灾自动报警系统是很早就产生的事物，迄今为止按照火灾自动报警系统的技术发展，可以分为四个阶段。第一个阶段主要是多线制的火灾自动报警系统。第二个阶段是总线制的开关量式的火灾自动报警系统。第三个阶段是以模拟量传播为特征的智能火灾自动报警系统。第四个阶段主要是以数字式为特征的报警系统。在我国占据主导地位，应用非常普遍的是以模拟传输为特征的智能火灾报警系统。数字式的报警系统可靠性高、精确度高，是未来发展的趋势。
火灾自动报警系统主要是由两部分组成的，一是火灾探测器，二是火灾报警装置。此外还有一些具有辅助功能的设备。火灾自动报警器可以在火灾发生初期就把各种物理量转化为电信号，从而实现报警。
2 火灾自动报警系统的工作原理
火灾自动报警系统有多种分类，根据报警方式的不同可以分为三类：区域报警系统、集中报警系统以及控制中心报警系统。三种系统在我国应用非常广泛，三种系统呈现出不同特点，它们各自也有着自己的优缺点。我们在安装火灾自动报警系统的时候要结合现场环境的实际情况以及三种系统的各自优缺点，来进行调节。
火灾自动报警系统的工作原理非常简单，笔者在这里先简单介绍下。火灾自动报警系统工作过程中，报警控制器不断向探测器发出巡检信号。火灾探测器将检测区域的烟雾浓度、温度等重要指标实时传输给报警控制器，报警控制器对反馈信息进行判别。如果发生火灾，则报警控制器發出报警，同时显示出火灾发生位置。报警之后，系统自动启动相对应的控制模块，启动灭火设备进行灭火。火灾自动报警系统的性能与探测器、报警器有很重要的关联。下面不妨来详细论述这两种设备。
2.1火灾探测器
火灾探测器是火灾自动报警系统中最为重要的设备，是火灾自动报警系统中主要的检测元件。衡量火灾探测器性能有三个重要指标：一是灵敏度，灵敏度主要指的是对火灾的反应度。二是可靠性，可靠性主要指的是探测器的误差率。三是稳定性，稳定性主要指的是火灾探测器的平稳运行的能力。我们在选择火灾探测器的时候就是要从这三个方面入手来进行选择。这三个指标中灵敏度与可靠性非常重要。灵敏性是判断火灾发生的关键指标、可靠性主要是指误判率。一个性能非常好的探测器必然是一个灵敏度高同时误判率有非常低的。这是判断火灾探测器性能的重要指标，也是我们在提升火灾自动报警系统的水平的重要措施。
火灾探测器的分类有许多，根据探测物质的不同可以分为感烟式、感光式、感温式、复合式以及可燃气体探测器。以上几种探测器的灵敏度和可靠性各有不同，它们的性能各有不同。几种探测器的应用要根据实地环境来确定，在对火灾探测过程中，常常会发现单纯地测量一种物理量指标存在很大误差，因而人们在不断实践中探索出了复合型探测器，这种探测器的性能更高。更精确。
火灾探测器的主要工作原理是将随时采集到的数据，准确无误地送到火灾报警器中，火灾报警器通过对各种参数的分析运算，最终自动去除环境背景的干扰。相对于模拟量的火灾探测器，分布式探测器本身带有微处理器。微处理器可以把现场现场环境的数据直接变为模拟信号或者是数字信号。转化完成后再进行统计评估，不同的信息可以转化为相对应的动作指标。通过微处理器的处理可以把复杂的处理过程以及算法更加精确。分布智能式探测器的性能更高。
2.2火灾报警控制器
报警控制器是火灾自动报警系统中用来实现报警的主要设备，报警控制器根据应用区域的不同可以分为多种形式，我们常常用到的是区域报警控制器和集中报警控制器。报警控制器的主要功能是处理火灾信号并及时报警。
3 消防控制系统的联动应用
火灾自动控制系统的联动应用范围非常广，在消防系统中主要运用在自动喷水灭火系统，气体自动灭火控制、防火门控制、排烟控制、火灾联动系统的应用有效地提高了灭火能力。下面笔者就来分别论述这几个方面的应用。
3.1自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统一般分为两大类，一是干式灭火系统，二是湿式灭火系统。这两大类的区分是按照管道内是否有水来进行分类的。干式灭火系统平常管道内不充水。当火灾发生后，自动报警控制系统发出报警信号后，控制主机开始下达指令，系统马上开始往管道内充水。湿式喷水灭火系统的管道内平常都储存着水。火灾发生后，室内温度在达到一定程度后，闭式喷头会自动喷水。从而最终实现灭火的功能。
3.2防火门以及防火卷帘的控制
常用的防火门一般是常闭式的防火门。这种防火闷得控制方法主要是机械方法，主要是通过机械设备实现对常闭式防火门的控制。常开式防火门平常处于开启状态，当火灾发生后可以通过手动或者自动方式将门关闭。常开式之所以能保持常开状态主要是通过永久磁铁的吸引力来实现的，当火灾发生后，控制器发出指令性信号，让电磁线圈通电产生的吸引力消失，最终把常开式防火门关上。
4 消防电梯的控制
消防电梯是火灾发生后及时逃生的主要工具，实现对消防电梯的有效控制是人们能够顺利逃生的重要保证。我们在消防联动系统中对于消防电梯的控制必须要保持高度重视，针对消防电梯的控制主要是通过消防控制室内的电梯显示盘来实现。火灾发生后，消防控制人员要强制电梯降到底层，让居民先走。
随着经济社会的发展，火灾自动报警系统的应用范围越来越广。面对着复杂的消防形势，加强火灾自动报警系统的研究工作就显得尤为重要。本文主要探讨了火灾自动报警系统的工作原理。消防联动系统性能的提高能够有助于消防灭火。针对各个系统的控制，我们必须要把持高度重视。
自动焊接技术论文范文第6篇
【摘 要】本文以海洋石油工程中的水下焊接技术为研究对象，通过对海洋石油工程中的水下焊接技术的方法、特点、基本问题的分析，结合现代海洋石油工程中的水下焊接技术的发展趋势，在克服原有技术的不足的基础上，展望未来海洋石油工程中的水下焊接技术的发展趋势，推动海洋石油工程水下焊接技术的科研发展。
【关键词】石油；海洋石油工程；水下焊接
前言
随着我国国民经济的高速发展，市场经济对石油能源的需求也越来越大。然而石油能源作为不可再生能源具有稀缺性的特征，加之由于政治利益集团的博弈导致的原油市场波动，石油市场的供给关系的平衡状态时刻面临着冲击。在石油供不应求的大背景下，世界各国石油公司都把石油开发方向瞄准了海洋石油资源。能源安全关系国家经济安全，中国石油集团公司应该制定开发海洋石油的战略，加强海洋石油开发的相关技术的研究和运用，加快海洋油气勘探步伐。
1 研发水下焊接技术的必要性
建造和安装起坚固的海洋石油开发构筑物是进行海洋石油开发的基础条件，如坚固可靠的石油平台和导管架等，它们的坚固程度必须能达到适应恶劣的工作环境的程度，要能承载起本身建筑结构的负载荷度、来自海洋风暴和潮流的附加载荷度，同时要能抵抗海水的盐分腐蚀、海水砂流的磨损、海洋地震或者寒冷的洋流侵袭等。由于海洋工程建筑对工作性能要求很高，所以无论海上石油平台还是海底输油管道等设施在力学设计、加工制造、制造材料和焊接等方面都有非常高的质量要求。尽管如此，由于海洋环境的恶劣和条件的艰难，海洋石油工程建筑在其安装和实际的运行过程环节会遇到损坏的情况，为了排除这种可能导致不堪设想的后果的隐患，必须尽快对损坏的建筑部分进行修复。修复受损的海洋建筑需要耗费大量成本，一般为了尽可能降低维修的成本和缩短修复周期从而减少石油公司的损失，必须采用水下焊接技术进行修复。另一方面，随着许多的石油建筑设施的工作寿命的增加，海上石油建筑对水下焊接的需求也越来大。加强水下焊接技术的科研，借鉴国内外水下焊接技术的经验，建立和完善配套的海洋石油工程的水下焊接方法、装备和技术体系是必然趋势。
2 影响水下焊接技术的基本因素
由于自然环境的巨大差别，如水压的存在，水下焊接与陆上一般的焊接作业有较大差别，如水下焊接的弧焊作业过程会遇到截然不同的电弧形态和融滴过渡特征，水下焊接的金属冶金要求也不相同。水下焊接环境相对于陆上焊接环境要更为复杂，其作业程序所顾及的因素也是多方面的。
（1）焊接能见度。水下焊接由于在水下作业，因此能见度很低。众所周知，光线在水中传播距离仅为真空状态的千分之一，水下焊接的作业时的可见光在水中传播会明显发生衰减，加之焊接电弧的高温会在水下产生大量气泡和烟雾，因此水下电弧可见度相对来说处于很低的状态。另外，对于在水下深处的海洋建筑物的焊接维修还会遇到海底泥沙的环境，水的可见度度更是因为杂质而变得很低。与此同时，水下焊接还要面临光在水中的折射导致的观察位置与实际位置相互偏离的情况。某种程度上，水下焊接的工人是处于几乎被致盲的状态，无法清楚了解焊缝位置，在实际作业中还会出现对熔池的位置误判的情况。因此水下焊接技术必须解决相应的盲焊的问题，盲焊也常常导致水下焊接出现焊接作业容易出现焊接缺陷、质量不高的情况。
（2）焊接熔池条件。在水下焊接的电弧焊接过程中，高温会导致水的气化和蒸发，水下焊接的熔池冶金条件会进一步恶化，气体蒸发会导致焊接接头出现众多气孔，甚至很难成形。高温同时还会导致水的热分解发生，从而让焊接的接头处氢的含量大为增加，一旦超过了允许值就会产生新的裂纹，严重影响焊缝结构，影响焊接的接缝的质量。一般的水下焊接导致的扩散氢的的含量正态分布是40ml/100g左右，是一般的陆上酸性环境下焊接的多倍。水中焊接质量如果处理不好氢含量是很难得到保障的。
（3）焊接的冷却速度。水下焊接的环境特殊性，导致焊接冷却速度远高于普通焊接。在进行水下焊接作业时，由于水的热导率远远高于空气热导率，在焊接的同时水会对焊接融态的金属和热影响区进行强烈的冷却。过快的水冷却不利于焊接质量的保障，会导致焊缝处产生快冷却导致的淬硬组织，导致其韧性变差，焊接裂纹随时有可能会出现。
（4）焊接面临的水压。由于一般的海洋石油工程建筑大多建在水深较深的海面上，所以维修时下潜的深度很深。而随着下潜水下的深度的增加，根据帕斯卡定律，水压也会逐渐增大，一般每下潜十米左右，水下增加0.1MPa。而水压的增加会导致电弧气压的增加，电弧会出现弧形变细，焊道变窄而焊缝高度增高的状况；而焊接的导电介质密度也会随水压的升高而增加，进一步加大了进行电离的难度，焊接电弧的电压也会陡然升高，稳定性变得很低，焊接时出现的飞溅和烟尘也会变多。由此可见，较高的水压环境对于水下焊接的工艺特性、焊接质量以及焊接接缝的化学结构都会产生不利影响。
上述诸多不利因素的影响下，在复杂的水下环境下是很难实现高效的连续水下焊接作业的，经常出现断断续续的低效水下焊接作业。在综合考虑以上各方面影响因素下，水下焊接结束也必须有相应的配套解决措施和方案。
3 现代水下焊接技术的方法及其特点
随着人们对海上石油能源开发的需求越来越大，相关的海洋石油工程及其维修技术发展日趋完善。1917年英国海军造船运用水下焊接技术来维修船舶的受损的接缝，1932年俄国工程师科儿克罗夫发明了用于焊接防水的专用焊条，到了二战期间水下焊接技术在打捞海底沉船方面已经得到广泛运用，在20世纪下半叶由于各国对海洋石油和天然气的开发需求，海洋石油工程的水下维修技术得到长足发展，并在1985年建立起了相对完备的湿法水下焊接工艺。水下接技术中的水下湿法焊条电弧焊工艺在50年代传入了我国。并且在我国广大科学工作者的努力下，水下焊接技术也得到进一步的发展。70年代哈尔滨焊接研究所开发的水下局部排水二氧化碳气体保护焊技术，其能在特别制作的水下半自动焊接枪帮助下排除烟雾，提高水下焊接效率，有效保障焊接质量。到近几年北京石化学院进一步发展了水下局部干法焊接技术，TIG焊过程在60米水深环境下得到进一步完善，促进我国水下焊接技术发展。
（1）湿法焊接技术及其特点。在水下焊接技术中有一套已经相对完备的水下焊接工艺就是湿法焊接工艺。湿法焊接利用的是电弧可以直接在水中燃烧的原理，实现水下作业就能完成焊接的熔滴过渡和焊缝最终的结晶形成。湿法焊接工艺主要有水下焊条电弧焊以及药芯焊丝半自动焊。在现代焊条技术研究方面，英国的Hydroweld FS水下焊条、德国的双层自保护药芯焊条等处于国际领先水平。有美国学者通过添加适量的稀土元素以改善焊条药皮，改良后的焊条性能有所改善，一定程度提高了焊缝的质量。而近几年来兴起的药芯焊丝法也有独特的水下焊接工艺，其采用药芯焊丝，加进的焊药可以很明显地改善电弧电力条件，并保障金属过渡的稳定性，其焊接效率相对前者焊接工艺要较高。
（2）干法焊接技术及其特点。水下焊接技术中的干法焊接一般指的是水下人为创造一个相对无水的气相焊接环境然后进行作业的方法。作业人员可以在水下一个空间相对开阔的干气室中焊接。这种方法在海洋石油工程建筑深水作业情况中常用。干法焊接一般包括高压干法焊接和常压干法焊接。第一，高压干法焊接。该工艺最早在美国得到运用。其基本原理是，在水下焊接时，焊工位于一个底部有开口的气室，作业时通入稍大于作业环境的水压的气体，将室内水从底部开口派出去，然后工作人员可进行正常作业。虽然其能有效保障焊接质量。但也存在适应范围有限，施工成本由于气室作业需要的辅助多而非常高昂等问题。第二，常压干法焊接。该水下焊接工艺是指在很深的水下，焊接作业人员仍然在标准的气相环境中进行焊接工作。最早是法国的石油公司于1977年在修复北海深水输油管道作业中采用。气室是一个宽为2.4米，长达6米的圆筒，两头为椭圆形。然而其设备的制造和作业的时候成本异常高昂，一般只能适合于深水焊接作业。干法焊接工艺需要造价高昂的气室辅助，作业成本高，适用范围小，一般只能用于管线接头的焊接。
（3）局部干法水下焊接。局部干法焊接技术主有日本的钢刷式水下焊接法、罩式水下焊接法和美国提出的可移动气室水下焊接法。虽然三者的具体水下焊接工艺方法各有不同，但是核心一点都是采用系列措施达到水下焊接环境下局部排水的目的。干法焊接的核心特点就是局部排水，从而在相对无水作业环境下保障电弧稳定性、焊缝形状、焊接的质量，但是只能使用浅水焊接环境。
4 展望水下焊接技术的发展
水下焊接技术受到影响最大的因素就是恶劣而复杂的水下环境带来的作业难度。湿法焊接工艺直接适应水下作业环境的复杂条件，由于复杂的水压环境，其焊接质量难以得到最佳保障。虽然湿法焊接技术已经发展相对成熟，但依旧无法满足海洋石油工程建筑对设施结构和质量的高要求，所以提高湿法焊接质量是水下焊接技术研究的重点之一。而水下焊接技术中的局部干法技术则相对更有优势，局部干法水下焊接一方面其作业方法简单可行，另一方面，性价比相对较高，用相对低廉的成本就可以获取较高的经济效益，而干法水下焊接由于有相对无水的气相环境做保障，因此焊接质量也能得到一定的保障，唯一的不足是大部分干法水下焊接技术还处于试验研发阶段，市场运作并未成熟，而且适用范围局限于浅水环境，因此干法水下焊接技术还需要进一步加大研发力度。
唯一能满足现代海洋石油工程建筑对设施的高质量要求的现代水下焊接技术只有水下干法焊接技术。但是由于水下干法焊接技术需要制作精密的创造气相环境的干气室，耗费成本高昂，而且在实际的水下焊接作业过程中，需要配备相应的辅助施工队伍，施工时间长而且成本巨大，并且对突发性的海洋环境变动，如风暴或者海浪，其适应力相对较弱。由此可见，大部分水下焊接技术的发展都有不同程度的局限性。因此必须加大水下焊接技术的研发，如智能化和自动化水下焊接技术、深水干法水下焊接技术、水下焊接连续作业技术、水下焊接过程监控技术、水下焊接电弧稳定技术等，水下焊接技术的发展将对海洋石油能源的开发提供强大的软件支持，从而促进经济的发展。
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作者简介：
杨双羊（1980.8-），男，汉族，天津，工程师，工作单位：海洋石油工程股份有限公司。