船舶焊接技術的進展及對再發展的建議

高遠芬 江門市南洋船舶工程有限公司

對于船舶工業而言，船舶焊接技術是一項十分重要的工藝技術。早在上世紀末，各國造船企業就已經實現了一輪完整的現代化改造，并以此為前提開創了新一輪的改造計劃。為應對新世紀帶給我國的諸多機遇與挑戰，需要我國造船企業不斷提升自身的船舶焊接技術，讓船舶焊接技術向更符合現實的方向發展，不斷提升其針對性。

1.船舶焊接技術簡述

船舶焊接技術是通過不斷提升焊接質量和水平，以促進鋼板制造質量及效率提升的一種技術，對于造船工業而言至關重要，可以實現對船舶建造周期的合理控制，以推動自動化生產目標的發展。為了在最大程度上節約焊接成本，在船舶制造領域之中展開了對于傳播焊接技術的深入探索，在此背景下，焊接機器人應運而生。焊接機器人，也即從事焊接行業的工業機器人，可以自由實施切割和噴涂操作，是一種具有多種用途的，可以進行多次編程的機器，是人類在工業自動化領域的一次成功探索。通過焊接機器人，可以實現對于人力的有效替代，降低人力成本，同時，有效克服因人為因素所引起的焊接誤差，焊接出美觀均勻的焊縫，也可以避免因焊接質量不過關而返工，造成不必要的經濟損失，因此已經在焊接領域得到了廣泛運用。

船舶焊接技術通常包含分段合攏、平面分段制作、數控切割下料及曲面分段制作等多種形式，科學技術的持續發展在一定程度上推動了焊接技術產業鏈的發展，讓我國的金屬切割行業及鋼鐵行業都實現了跨越式發展。在相關工作人員的積極努力之下，我國的焊接技術實現了大跨越，借助持續的規劃及整體布局，為新型鋼板焊接技術在節能環保領域中的發展作出了積極貢獻。綜上所述，在進行船舶制造時必須充分關注船舶焊接技術，并將其視為促進造船質量提升的重要依據。

盡管我國的造船技術已經位于世界領先水平，但是技術水平仍然遠遠低于日本和韓國。我國的造船企業通常規模較小且分布較為松散，因此難以形成良好的經濟規模效應。同時，由于造船企業的科研投入較少，無法建立完善的技術創新機制，導致我國與日韓之間的技術差距逐漸增長。現就三個國家之間的造船基本指標做如下對比，如表1。

表1 中日韓三國造船指標對比

2.船舶焊接新技術及應用

現階段，企業普遍意識到了高效焊接技術降本增效的作用，并因此提高了對于焊接技術的關注，市場上關于焊接技術的研究也愈演愈烈。重工業領域的不斷發展也讓焊接技術出現了全新的變化，對船舶焊接技術提出了更高的要求，需要不斷減小船舶鋼板的厚度，同時降低船舶的重量。在此背景下，以往傳統的鋼板焊接技術已經難以應對時代發展的需求?；诖耍瑸榱俗屧齑聵藴始昂剿傩枨蟮玫角袑崫M足，必須積極展開對新型鋼板焊接技術的探索，以推動焊接效率及質量提升。

2.1 電子束焊接

首先，電子束焊接技術的焊接效率較高，且具有較高的密度，可以實現對高厚度鋼件的快速熔化，有利于進行后續材料焊接，以促進焊接效率提升；其次，電子束在焊接的全程中所產生的熱效能較弱，且影響范圍相對較小，可以有效避免焊接材料變形，讓焊接鋼板的質量得到切實保障；再次，這一技術既可以運用于鋼板焊接之中，也可以用于陶瓷、熱敏材料及石英玻璃等多種工件材料之中。

2.2 激光焊接技術

該技術通常借助由激光所產生的熱量實現焊接，在技術應用時，運用激光輻射作用可以為工件表面提供熱量，一旦熱量向代加工部位發生擴散，就可以借助激光脈沖能量及寬度等多種參數實現對相應熔池的合理化控制，以實現焊接作業的初衷。該技術相比于傳統技術具有更高的生產效率，已經在電子業、汽車業及制造業等多個領域之中得到了廣泛應用。

2.3 攪拌摩擦焊接技術

該技術適用于熔點較低的金屬，以摩擦生電為主要技術原理，是一種固態熔接的形式。相比于傳統的鋼鐵焊接技術，該技術可以有效提升焊接技術的自動化水平，讓工件接頭的質量得到有效保障，且有效降低了發熱變形現象出現的風險。此外，該技術的耗能相對較低，不易造成污染，表現出良好的節能環保性能。同時，運用該技術時無需使用焊條，在一定程度上削弱了焊接成本，可以有效提升焊接技術的自動化水平。

3.船舶焊接技術展望

首先，需要船廠以科學發展觀為指引，積極推進先進的船舶焊接技術，以推動船舶制造行業的發展。對于焊機制造廠而言，若想提升技術，必須充分關注逆變焊機在船廠應用過程中的巨大前景。與此同時，也必須做好長期艱苦奮戰的準備，與船廠緊密合作，共渡難關，爭取早日實現雙贏?，F階段，我國在某些通用型單機的使用上已經達到了世界領先水平，但是在對于自動焊機在專機及流水線上的應用仍然有待發展，也為我們帶來了發展的全新思路。在自動化船用焊接切割設備方面，我國目前過度依賴于進口，導致以總裝化為發展目標的造船企業逐漸陷于兩難處境，不僅逐漸喪失了研發先進設備的精力和水平，也缺乏足夠的購買先進設備的資金，導致企業的發展受阻。為此，要求相關企業積極探索，與高校及研究機構進行深度合作，走好產學結合之路。

其次，現階段我國焊接材料和鋼材產量在發展過程中仍然存在許多問題，例如缺乏高質量和高附加值的焊接材料，導致無法切實滿足船舶焊接技術的需求。通常來講，船舶焊接技術是以船舶工業發展規劃為指引，強調中間產品生產的特征，由骨干船廠所承擔的一種總裝造船模式，其建造成本、造船周期及生產效率都可以很好地適應國際發展水平。至于船舶焊接技術，為推動其發展，需要以打造鋼材分割、平面分段、平直立體分段、型材裝焊、管子裝焊相聯合的一體化施工流程為出發點，不斷提升焊接機械化的自動化水平，以促進焊接質量一次合格率提升，降低焊接成本。

為實現上述目標需要做好以下內容：

第一，要求以區域模塊化建造技術為指引，在以往焊接工藝流程的基礎上，憑借焊工人數和半自動化焊接機械設備的優勢，設計出更為高效的施工模式，不斷優化生產流程，將資源進行合理化配置，以建立一條全新的焊接生產線。

第二，需要始終貫徹管理精細化的原則，積極推進焊接生產的精細化發展，以促進焊接工藝的效率、質量及成本提升，減少因人海戰術所造成的資源浪費，打造均衡有序的生產流程。

第三，積極貫徹焊接標準化方向，不斷提升企業的技術，并以此為標準打造企業信息共享平臺，以促進企業溝通及協作能力提升，讓集團內部不同船廠的焊接工藝評定效率得到切實提升，在最大程度上保障企業資源整合的質量和效率，并據此構建適用于兩大集團公司系統的信息集成化系統，以推動船廠焊接技術的發展。同時，規定企業內部必須沿用焊接標準化程序進行生產。

4.結語

綜上所述，盡管我國的造船產業已經居于世界領先地位，但是我們也必須清醒地看到我們與其他先進造船國家之間的差距，充分尊重我國在經濟建設方面的基本國策，以人為本，以技術為核心，積極學習其他國家的先進思想和技術，不斷提升自身的管理水平，借助產學結合的手段，讓我國的材料及設備焊接質量得到充分提升，以推動我國船舶制造行業的發展，提升船舶制造的效率和質量。