高效自動焊接技術在船舶企業的應用現狀及問題分析

曹建平 姜維

(上海外高橋造船有限公司,上海 200137)

高效自動焊接技術在船舶企業的應用現狀及問題分析

曹建平 姜維

(上海外高橋造船有限公司,上海 200137)

隨著技術的發展,人們認識到現代化設備和先進工藝對提高產品質量、推進生產狀況具有關鍵作用。在船舶企業中,焊接技術是制造工程的重要技術,高效自動焊接技術的提升能夠促進造船技術的快速發展。本文闡述了高效自動焊接技術在船舶企業的應用現狀,分析高效自動焊接技術在應用過程中出現的問題并對解決對策進行積極的探索。

高效自動焊接技術 船舶企業 現狀 問題 對策

1 引言

船舶的結構比較復雜，技術要求比較苛刻，是全焊接結構，高效焊接對建造質量過硬的船舶具有至關重要的作用和意義。船體建造中有70%的工作量為焊接，焊接成本在船體建造成本中占有30%-50%的比例。所以，在建造船舶時要運用高效自動焊接技術來滿足降低制造成本、減少制造工期等要求，同時也要確保焊接的高質量。運用高效自動焊接技術還可以提高企業競爭力，使其在激烈的市場競爭中取得勝利，為企業提供發展契機和經濟效益。

2 高效自動焊接技術在船舶企業的應用現狀

第一，焊接工藝方面的現狀。我國船舶焊接工藝發展得很緩慢，以氣體保護焊、埋弧焊、普通焊條電焊等為主，其中焊條電焊占據的比例較大，焊接效率比較慢。現在一般使用垂直氣電焊接、船用自動化機械化平角焊接技術和逆變焊機、交流焊機、整流弧焊機等設備。在推廣應用新技術和新設備方面，我國很小一部分造船廠能夠引進分段裝焊流水線，采取拼板工位高效自動焊接的新設備和新工藝，它能對船舶上的板材進行拼板和對接，對船體進行平面分段焊接。同時也運用自動或者半自動氣體保護焊等工藝，提高焊接效率。

第二，焊接材料方面，現在大部分使用藥芯焊絲，其具有焊接飛濺少、焊縫質量高、熔敷效率強等特點，便于自動化、機械化焊接?，F在船舶企業通常運用藥芯焊絲和CO2焊接技術結合在一起，因為廣泛應用CO2保護焊，對焊接材料的使用量也大幅度增加。這也促進了焊接工藝質量的提升、工期縮短以及成本的降低。

3 高效自動焊接技術在船舶企業應用中存在的問題

第一，在焊接工藝上我國存在的問題表現在兩個方面：首先的焊接工藝的高效化率、自動化率、機械化率都比較低。很多企業以焊條電弧焊或者半自動焊為主要工藝，而自動化和機械化焊接工藝的應用范圍較小，應用水平較差。另外，氣保焊和埋弧焊等高效率的工藝在研發以及應用等方面投入的精力較小。其次先進焊接工藝在我國船舶企業還沒有得到應用，國外重視對焊接工藝的研究，已經研發出機器人焊接、電弧-激光復合焊接等工藝，而國內才剛剛研究這個領域?？蒲型度氩蛔闶呛附庸に嚪矫娴牧硪粋€問題。

第二，焊接材料方面我國船舶企業出現的問題有：首先焊接材料普遍存在品種單一的現象。通常以焊條為主，其中高效焊條和專用焊條應用較少，高端焊接材料基本依賴合資企業生產或者直接進口。其次焊接材料的性能急需提高。國內焊接材料特別是高端產品在抗吸潮性、工藝性能以及質量穩定性等方面都有很大的提升空間。

4 解決高效自動焊接技術在船舶企業問題的對策

4.1 焊接工藝方面

現在船舶焊接工藝得到快速的發展，機械化、高效化、專用化、自動化、機器人化是解決焊接技術在船舶企業出現問題的最佳對策。

高效化的具體表現為：逐漸降低焊條電弧焊的應用，增加對氣體保護焊工藝的使用，并推動高效焊接工藝的研究和開發。例如MAG/MIG雙絲焊接工藝、TIME焊接工藝(也叫做大電流高熔覆率MAG法)、帶活性焊劑氣體保護焊、多絲埋弧焊、變極性離弧焊、埋弧自動焊等工藝。

自動化、機械化就是要推廣普及自動化焊接工藝，運用智能型焊接裝置、實時監控裝置、機器人技術以及激光焊接技術等，提高焊接質量和焊接效率，降低焊接成本。專業化就是在船舶特殊構建和部位，要選擇專門的裝備和焊接工藝來完成，以達到符合設計要求的目的。

隨著平面分段裝焊流水線的不斷投入使用，機器人焊接技術體現出其他焊接技術難以比擬的、獨具特色的優勢，為船舶高效自動焊接技術的發展提供更加廣闊的空間。

4.2 焊接材料方面

首先要調整焊接材料的結構。隨著工業化程度的加深，船舶用材的結構在不斷調整，傳統焊材的使用在逐漸下降中，而藥芯焊材和氣體保護焊的應用量大幅度增加，埋弧用焊材的用量維持在一定水平，變化不大。

其次增加高效自動焊接材料的研究和開發力度。世界各國越來越重視增強船舶焊接效率，減少建造成本，研發出高效焊材，并推廣專用焊條、高效焊條、藥芯焊條等焊材。另外鐵粉型焊劑、活性焊劑、高速焊劑以及單面焊材等等對埋弧焊材的研究，會促進焊接質量的提高。

最后對焊接材料的發展予以高度重視?，F在要求船舶焊接具有高質量，就需要制造出具有良好工藝性能、優異力學性能的焊接材料。美國研發的酸性渣、高韌性、低氫型的藥芯焊材系列，在沖擊韌性和低氫等方面的工藝性能優越，進而在船舶企業具有廣泛的應用。

另外焊接材料還要具有高性能、高穩定性、低飛濺、低煙塵、低故障率以及污染小等特性。

5 結語

二十一世紀后，船舶市場逐漸復蘇，特別是我國成為世貿組織成員后，船舶事業的快速發展面臨新的機遇和挑戰。我們一定要認識到在船舶焊接技術上，我國與先進國家的實力和發展水平還具有一定差距。所以我國船舶企業要努力提高焊接的自動化和機械化水平，運用并推廣節能、高效的焊接設備和工藝，開發新產品，研究運用焊接的新材料、新技術、新工藝，增強高焊接工作的效率，努力縮短和發達國家造船技術之間的差距。

[1]李孟良.王海強自動焊接技術研究[J].科技創新導報,2012(25).

[2]王穎,齊偉,田鳳玉,吳磊磊,許志祥,李風波.船舶制造高效焊接[J].金屬加工(熱加工),2013(22).

[3]朱穎雯.焊接技術在船舶建造領域中的現狀與發展[J].科技創新與應用,2014(14).