水下焊接电源设计摘 要随着海洋技术的不断进展，水下焊接技术已成为海底石油管道铺设，海洋平台建设，舰船修复等方面不可缺少的技术之一。在进行水下焊接时，传统方法是通过延长焊把线进行焊接，但随着深度的增加，焊把线电阻会随之增大。由于焊接电压一般较低，这样在深水焊接时就会对正常的焊接参数造成影响，会导致焊缝强度和韧性下降等问题，影响正常焊接。本课题研制的潜水式水下焊接电源，是将焊机置于水下密闭容器中，通过延长电源线来完成焊接，解决了上述问题。水下焊接电源主要由水下密封装置、控制系统、冷却系统三部分组成水下密封装置采纳 304 不锈钢作外壳，并使用了加强环来加强外壳强度；密封处使用法兰盘密封方式，并采纳高压聚四氟乙烯作密封垫；并且对电源外壳进行了严格的强度校核，可满足水下高压，腐蚀性强等使用要求。控制系统主要由 PLC S7-200、EM232、工控机、固态继电器、沟通接触器、电流变送器、电压变送器组成。PLC 通过控制固态继电器来实现对焊机电源上检气、收弧、焊丝直径、药芯四个开关和焊机总电源沟通接触器以及冷却系统无刷潜水泵的控制；用 PLC 模拟量输出来调节焊接电压和电流；焊接电压以及电流通过 PLC 模拟量采集然后在触摸屏上进行显示；触摸屏与 PLC 之间通过 Modbus 协议进行无线通信，并采纳无线 WiFi 模块进行信号传输，成功实现了水下焊接电源与工控机之间的无线通讯。冷却系统采纳水冷方式，动力由小型离心泵产生，制冷液主要成分是环烷烃，并在变压器处采纳小风扇结合散热片的方式散热。最终进行水下焊接实验，实验结果显示，焊缝成型良好，水下焊接电源工作稳定。关键词 水下湿法焊接；水下焊接电源；PLC；工控机Design of Underwater Welding Power SupplyAbstractWith the continuous development of marine technology, underwater welding technology has become an undersea oil pipeline, one of the technologies offshore platform construction, ship repair and other aspects indispensable. When performing underwater welding, often by extending the welding wire for welding, as the depth increases, the resistance welding wire will be increased, because the underwater welding voltage is generally small, so when welding in deep water will be normal welding p...
