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船舶制造高效焊接

2013-10-09王颖,齐伟,田凤玉

金属加工(热加工) 2013年22期
关键词:药芯焊接设备焊材

日前国务院印发《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案(2013-2015年)》,为我国船舶企业未来的发展指明了方向。焊接作为船舶制造中的关键技术之一,不仅影响船舶制造质量,而且影响造船周期,因此船舶制造中焊接的高效化、自动化是实现船舶工业转型升级的影响因素之一。为此,本刊特邀请船舶制造企业的工程技术人员,就船舶制造中的高效焊接技术进行探讨,望广大读者能够从中有所收获。

本期策划 王 颖

泰州口岸船舶有限公司齐 伟

渤海造船厂集团有限公司葫芦岛滨海水电大件制造有限责任公司田凤玉

广州中船龙穴造船有限公司吴磊磊

沪东中华造船(集团)有限公司许志祥

大连中远船务工程有限公司李风波

船舶制造中高效焊接的应用现状

齐 伟:我公司应用的主要高效焊接工艺如下:(1)CO2气体保护焊 分为GMAW(实芯焊丝)和FCAW(药芯焊丝)。因其焊缝成形美观、电弧稳定、飞溅小等优势,药芯焊丝(φ1.2mm)在船厂得到广泛使用,是最主要的高效焊接技术。尤其是采用背面贴陶瓷衬垫,单面焊双面成形工艺时,减少翻身工作量,提高焊接效率,降低成本,有利于减轻焊工劳动强度,改善工作环境。此工艺原则上应把装配间隙控制在5~8mm,以减小焊缝的熔敷量,我公司船体结构70%左右的焊接工作由此工艺完成。公司常用设备为奥太NBC—500、松下KRⅡ500(见图1)、凯尔达ZX7—400(见图2)。

图1 松下KRⅡ500

图2 凯尔达ZX7—400

在半自动焊时,焊枪依赖焊工运转,此应用最广,适合全位置焊接。对于型材等位置的平角接缝,我公司采用CO2角焊小车,由于焊接参数已选定,焊枪随轨道运行,焊脚高度可控,所以焊缝成形不仅均匀美观,质量稳定,也可杜绝焊脚不当造成的浪费。公司对于立角焊小车装备,暂未引用。

(2)埋弧焊 主要用于船体内底板、外板、甲板、纵壁等平直部位的拼板焊接,还用于内底板或甲板合拢对接缝。采用CO2打底+埋弧焊的混合焊接工艺,使焊接效率和质量得到大幅度提高。埋弧焊又分为单丝、多丝,具有熔敷效率高、熔深大以及机械自动化高、工作劳动强度低的优点。目前船企多数已采用了单丝焊,对于板厚≤14mm钢板可不开坡口,双面单道焊;厚板则需开坡口,一面焊完,反面碳弧气刨清根后再焊。对于双丝(多丝)焊,部分中大型船厂采用,其于坡口反面置一铜垫板,通过压缩空气软管等顶升装置顶紧,可以对较厚板进行正面施焊而形成反面焊缝,一次成形,减少翻身,效率更高。我公司埋弧焊设备如图3所示。

图3 MZ—1250埋弧焊机

(3)气电垂直焊 主要用于船舶舷侧大合拢立对接缝和纵壁合拢立对接缝或立角焊缝的焊接。30mm厚度以下DH36级钢以下等级的船体结构钢单面单道焊即完全成形。操作简单,持有相应FCAW证书的焊工经培训后即可操作。

我公司使用的SG—2(2)焊接装置,神户制钢所生产的DWS—43G型药芯焊丝(φ1.6mm),唐山松下YD—600KH垂直气电焊机(见图4)。正面采用水冷滑块,背面贴带有成形槽的衬垫,对10~32 mm板单道焊接双面成形。

本工艺主要特点:①焊前需清除坡口边缘两侧50mm范围内的气割毛刺、金属飞溅物以及纵向接缝的焊缝余高,确保正面水冷滑块顺利滑移和反面衬垫贴紧。②安装衬垫时必须保证成形槽与坡口中心一致,衬垫之间推紧无间隙,衬垫紧贴钢板背面。③中间起弧、熄弧及接头处均应用气刨刨清后修补,补焊长度约100mm左右。尤其背面焊穿处,用气刨刨清缺陷后,再用焊条电弧焊或CO2气体保护焊填满缺陷空隙,重新起弧焊接。

图4 唐山松下YD—600KH垂直气电焊机

(4)铁粉焊条 直径大(φ5.0mm),焊接电流大,操作简单、效率高。我公司常用金锚YZJ501Fe的铁粉焊条。

吴磊磊:一直以来,全国各大造船企业都将推动高效焊接作为重点工作。围绕缩短造船周期,提升劳动效率,将先进焊接技术及焊接自动化工艺设备投入生产应用中。我公司在高效焊接技术的发展应用上有了长足的进步,取得了明显的经济和社会效益。

(1)高效焊接率 目前我公司的高效焊接率约为96.5%。一般情况下,焊条主要用于部件、分段装配点焊,不属于高效焊接,但我公司应用了GB E5018—1铁粉焊条,提高了装配效率。

(2)焊接自动化设备与生产线 到目前为止,我公司研究并使用过的自动化方法主要有单丝埋弧焊、石棉衬垫单面埋弧焊(FAB法)、门架式双丝埋弧焊(HIVAS)、小车式双丝埋弧焊(见图5)、T型材自动装焊流水线(见图6)、平面分段纵骨装焊流水线、焊剂铜衬垫埋弧焊(FCB法,见图7)、垂直气电焊、高速双丝CO2气体保护焊、平角焊焊接小车、立角焊焊接小车及摆动式角焊小车等,焊接全自动化率约为28.3%。

近年来,我公司部分高效焊接推广内容如附表所示。

高效焊接推广内容

图5 小车式双丝埋弧焊

图6 T型材自动装焊流水线

图7 焊剂铜衬垫埋弧焊(FCB)

田凤玉:目前,我公司在船舶制造中主要采用的高效焊接有埋弧焊、实芯和药芯CO2气体保护焊等。公司在发展高效焊接技术的同时,为适应高效焊接生产而同时提供了相应的工艺设计、焊接质量管理与控制、焊工技能培训、焊接标准与规范等。我公司目前生产的产品有320000t矿砂船、210000t油船、158000t油船、45100t散货船等。埋弧焊主要应用在平面流水线生产中,在平面拼板对接焊、标准T型材的角接焊,根据板厚和部件形式不同采用单丝和双丝埋弧焊。有的地方采用单面焊双面成形技术进行焊接。在其他工位以及部件或分段、船台生产中主要采用药芯CO2气体保护焊,这种焊接方法不仅适用范围广,可实现全位置焊接,而且适用板厚范围较宽。CO2气体保护焊在我公司的船舶制造中应用率达到了90%以上。我公司应用的CO2气体保护焊焊机如图8所示。近些年船舶市场的良好发展促使公司在不断提高生产效率、缩短造船周期的情况下,大力发展焊接技术的研究和应用,不断提高焊接效率和质量。由此而发展出双丝、三丝埋弧焊,单面焊双面成形技术等。

许志祥:目前国内主要的民用船舶如散货船、油船、集装箱船、LNG液化天然气船等产品船体结构主要的接头形式为对接接头(平对接、横对接、立对接)和T形接头(横角焊、立角焊),且根据船体建造的不同阶段,所采用的焊接工艺也有所区别,但采用的焊接技术基本以CO2气体保护焊为主,部分埋弧焊为辅,焊条电弧焊应用最少。

(1)拼板焊接 拼板阶段的焊接技术以埋弧焊为主,目前应用较多的是双丝双面埋弧焊(见图9)和FCB法。双丝双面埋弧焊工艺对于22mm以下钢板不需加工坡口,因此不需进行大量的坡口加工,比传统的小车式单丝埋弧焊效率更高。

而FCB法则对于厚度10~35mm钢板焊接可一次成形,且不需翻身进行封底焊,因而拼板制作的效率最高,目前国内大多数船厂都有引进。但与双丝双面埋弧焊相比,FCB法存在单面焊双面成形的一些固有的焊接缺陷,如终端裂纹问题等,因此实际生产过程中必须采取有力措施严格监控终端焊缝质量。

图8 CO2气体保护焊焊机

图9 双丝埋弧焊焊枪

(2)部装及分段焊接 部装及分段阶段的焊接包括肋板部件焊接、纵桁板部件焊接、T形部件焊接、片段焊接,分段构架焊接及分段合拢焊接等,采用的焊接工艺有CO2半自动焊、CO2自动横角焊(见图10)、16电极双侧双丝CO2自动横角焊等(即16电极法,见图11)。该阶段的高效焊接技术主要是尽可能使焊接过程省力化和自动化,来达到提高焊接效率和质量的目的。

图10 焊接小车

图11 16电极法设备

(3)总组及搭载焊接 总组及搭载阶段的大接头以平对接和立对接为主,横对接较少,可采用如双丝MAG焊、气电立焊(见图12)、CO2横对接自动焊工艺等高效自动焊工艺。但由于船体精度控制水平还存在许多不足,现场大接头的坡口间隙和坡口表面质量往往难以保证,因此特别是对于双丝MAG焊坡口间隙必须控制在3mm以内的高要求,平对接间隙较大时只能采用传统的CO2半自动焊打底加埋弧焊盖面的工艺。

图12 气电立焊设备

李风波:我国从20世纪80年代初期开始推广应用高效焊接技术,经过30多年的发展,目前造船焊接高效化率已达90%以上,CO2气体保护焊接应用率达到80%以上,焊接机械化、自动化率达到65.03%,焊工人均日消耗焊材量超过15kg。

在焊接方法方面:国内各船企主要采用气体保护焊,除了拼板使用埋弧焊以外,其他各个阶段广泛使用各种气体保护焊,焊条电弧焊所占份额逐步减少,目前主要用于工装、吊耳、修补及狭小空间等方面的焊接。

在焊接设备方面:随着高效焊接方法的推广和应用,高效焊设备的构成也在不断变化,目前能耗大、效率低的旋转式直流焊机基本上已被淘汰,形成了以整流交直流弧焊机、逆变弧焊机、CO2半自动焊机为主体的高效焊接设备格局。目前各个船企专用焊接设备也主要局限于多丝埋弧焊机、多头自动角焊机、垂直气电焊机、固定式管系专用焊机四个方面。

在焊接材料方面:随着焊接设备的机械化和自动化,药芯焊丝、实芯焊丝的用量逐年上升,仅去年我国药芯焊丝生产销售量达到50万t,造船行业占其生产销售量的85%以上。目前药芯焊丝、实芯焊丝基本上90%实现国产化,形成了品种齐全的焊丝体系,但在高速焊、多丝埋弧焊、超高强钢方面的专用焊丝还是完全依赖进口。

船舶制造中高效焊接对焊接装备的要求

齐 伟:船舶焊接制造一般必备的是焊工、焊接工艺、焊接材料,另外焊接装备也作为无声的战士在生产前线发挥着重要作用。高效焊接要求焊机应具有技术先进、自动化智能化程度高、性能稳定耐用、经济节能的特点。

(1)自动化 高自动化程度是高效焊接的灵魂。据资料显示,国外大型船厂的焊接自动化设备占焊接设备比例可达50%以上,部分日韩船企达到80%。国内船企这一比例远低于国外同行,可见焊接设备自动化市场发展空间很大,发展前景乐观。国内船企应在引进推广高效焊接设备上,迎头赶上,缩短与国外同行的差距。比如水平角焊自动焊、垂直角焊自动焊、气电垂直焊及气电横向自动焊等。

(2)经济节能 在国家节能降耗的大环境下,近几年数字化焊接电源开始出现在越来越多的船企中,其在高效完成焊接作业的同时,又能很好的降低能耗,节约电力成本。

(3)性能稳定 高效焊接也要求焊接装备有良好的品质,以确保在各种恶劣的露天环境下,无论严寒酷暑,雨打风吹,在长时间持续快速焊接时发挥较好的状态。

田凤玉:(1)生产效率高 要提高生产效率,就得提高焊接熔敷效率,如采用多丝焊、垂直气电焊、搅拌摩擦焊等。不管采用何种焊接方法,首先针对提高效率要采用适合其生产的焊丝以及为其能够提供实现此种焊接方法的焊接设备。焊材要实现高能率化、高效率化,需通过焊接材料自身的改进和开发来达到高能率化和高效率化。埋弧焊,最初采用单丝埋弧焊,对生产效率的提高也有很大作用。要实现双丝或三丝埋弧焊,就要对焊机进行改进,以适应其生产。不但对焊机进行改进,埋弧焊需要特定的场所进行作业,因为最初它只是在平面拼板的时候使用,由于它绿色、环保,因此被大型工业生产企业广泛推广和应用。埋弧焊的改进对工艺也提出了更高的要求,要有正确的工艺方法,还要有专业的操作者进行操作。

船舶生产中主要应用药芯CO2气体保护焊,要求焊丝要有一定的韧性,强度,焊后的药皮容易清理。它的焊接设备较普遍,实芯和药芯焊丝的设备可以通用。不过药芯CO2气体保护焊比实芯CO2气体保护焊在船舶焊接中更有优势,它有药皮保护,飞溅小,容易清理,焊缝表面成形较好。从生产效率及经济性上来讲,药芯CO2气体保护焊的生产效率要高一些。不过对于强度要求较高的焊缝还要用实芯CO2气体保护焊,为减少飞溅采用无镀铜的CO2气体保护实芯焊丝。

(2)工艺设计 如减少坡口断面及熔敷金属量,采用窄间隙焊。为适应新的先进的焊接方法设计自动化焊接装备,如在一些产品中采用埋弧焊而设计滚轴支架,将工件放置在其上焊接的同时转动支架以完成焊接。不但生产效率高,而且质量也得到保证。使用新的焊接工艺,如激光复合焊接,从而提高生产效率。

(3)采用自动化焊接 如尽可能多地采用生产流水线、机器人焊接等。目前国内企业的自动化程度与先进的造船国家如美国有较大差距。国内企业主要采用半自动化的焊接系统,只是在平面流水线或特殊设计的工位实现自动化焊接。采用自动化焊接如机器人焊接,要求开发出适合造船用机器人焊接系统;可按任务开发不同机器人以适应不同作业场所,不同工位焊接,在不同的复杂环境中完成焊接任务;这无论对机器、系统还是对操作者都提出更高要求。不过我们也正在研究能够尽可能实现自动化焊接的技术和工艺。

吴磊磊:焊接设备的匹配与否,是否适合现场应用是影响焊接工作的最主要因素,也是推广高效焊接的基石。要实现高效,焊接设备必须具有以下要求:①节能减排。②设备工作性能稳定,适应高负荷连续工作节奏。工作稳定是产品质量的保障,也是连续生产的前提。③使用范围较大,局限较小,可推广应用。④设备人机互动简单,显示直观。必须让工人容易上手,同时应避免对工人产生伤害。⑤调试准备工作少,准备时间短。保养方便,零件更换方便和及时。体现高效焊接的意义。⑥其他方面,需注意船舶行业特有的情况:诸如适应造船企业的高粉尘、潮湿环境;部分焊接方法需室外工作,还应增加相应的保护;适应频繁移动、震动,耐冷热温度。

许志祥:高效焊接技术的开发,也伴随着新型焊接设备的不断涌现,结合船体生产的实际需要,焊接设备需从以下两个方面完善,以促进高效焊接工艺的应用。

(1)加快逆变焊接设备更新换代 逆变焊接设备无论从焊接电弧的稳定性、电能的消耗等方面都具有其独特的优越性,与晶闸管式的焊接设备相比,前者的电能消耗量可降低20%左右。随着焊接设备技术的不断提高,逆变焊接设备的可靠性和船舶生产的适用性都已能满足要求。近几年国内很多船舶行业已大量引入逆变焊接设备进行升级换代,以逐步替代晶闸管式焊接设备,这也符合船舶行业绿色造船节能环保的新理念。

(2)提高国产焊接设备可靠性 一些简易机械化的高效焊接工艺,如CO2自动角焊等设备均已开始大量采用国产的自动角焊机,因为国产的角焊机价格低且维修保养方便,比进口设备有较大的价格优势;但另一方面,国产设备的可靠性与进口设备还存在一定差距,存在元器件易损坏后期返修率高等问题,反而妨碍了高效焊接技术的推广应用。因此迫切需要国产焊接设备厂商努力提升自身研发水平,提高国产设备的可靠性。

李风波:我国船舶行业在焊接自动化率、人均造船吨位、人均日焊材消耗量等方面还远远落后于日本、韩国船企,这与世界第一造船大国的地位极不相称。通过对比分析可以发现,这些量化指标上的差距在一定程度上也反映出我国船企在焊接装备方面的巨大差距。为了缩短差距、进一步提高市场竞争力,在焊接设备方面我们应从以下两方面进行突破。

(1)进一步研发专用高效焊设备,扩大专用设备的应用范围 目前我国船舶行业专用高效焊设备主要集中在平面分段和船台合拢这两个阶段,在存在大量焊接作业的立体分段阶段几乎没有专用高效焊设备的使用,为此需要设备厂家、船企共同努力进一步研发高效、节能的专用焊接设备,将焊接机械化贯穿于造船的全过程。

(2)加快推进造船行业焊接机器人研发和应用 随着数字化造船的发展,为焊接机器人的应用提供了有利条件。焊接机器人是焊接自动化的最高水平,是计算机技术、信息传感技术、自动化控制技术、焊接技术的完美结合。日本在20世纪80年代中期开始在造船中使用焊接机器人,经过近30年的发展,其主要船厂的平均焊接自动化率达到50%,而目前我国各船厂在船体结构焊接方面几乎还是空白,因此在人力成本逐年上升、市场竞争日趋激烈的情况下,未来船体焊接机器人将成为各船企设备投入的重点。

船舶制造中高效焊接对焊材的要求

齐 伟:在船厂效率就是金钱,每个阶段都有设定的工期。对效率的追求,也得使相关焊接材料拥有广阔的市场,比如适用快速焊的角焊焊丝、大热输入的药芯焊丝、双丝多丝埋弧焊的焊丝、垂直气电焊的专用焊丝等。高效焊接对焊材的具体要求是:品质、经济、环保。

(1)品质 为满足船舶焊接的质量要求,焊接材料肯定要确保品质。品质既体现在质量的优良,又体现在批次产品质量的稳定。目前大中型焊接材料企业的产品都会取得国内外大船级社认可,如CCS、BV、ABS等,产品都附有相关证书。只有品质保证了,才会减少后期质量缺陷以及修补成本,也为焊接的高效提供才可能。

(2)经济 焊材消耗占船舶制造企业很大的成本,市场需要的产品应是品质、高效、经济三者兼顾。目前某些场合,对焊材品质及焊接工艺要求很苛刻,相关高端焊材仍需进口,成本自然也很高昂。这亟需国内厂家焊材研发出可替代的产品。

(3)环保 高效焊接的理念不能无视绿色环保。中国是造船大国,焊材消耗巨大,如果焊材厂家能在控制飞溅粉尘等方面下些工夫,对环境的保护无疑是巨大的。比如,推广气体保护焊用的金属粉型焊丝,熔渣少,可使飞溅和烟尘减少30%以上。

吴磊磊:一般而言,高效焊接的焊接参数都明显在增大,这就要求所使用的焊材必须能够适应较大的焊接参数。这其中,焊丝特别是药芯焊丝一般是关注的重点。药芯焊丝要适应自动化焊接,质量要求必须提高。首先配方的研究方面,要研制出适合现场工艺的科学配方;其次加大对产品的制造过程控制,保证药芯的填充均匀;焊丝表面平滑,公差变化小;焊丝具有一定的挺度;对导电嘴的磨损较小等,最后要保证焊丝的焊缝接头力学性能优异。

药芯焊丝的研发发展迅速,行业对生产厂家的期望和要求也越来越高。随着海洋工程在国内建造数量越来越多,高端药芯焊丝将会更多投入使用。

与药芯焊丝相比,实芯焊丝的成本更低,未来实芯焊丝的推广还需解决焊接操作性能和焊接效率方面的不足,这也给焊接设备提出了更高的要求。

总体而言,药芯焊丝应该向低环境污染、高质量、高性能方向发展。

许志祥:提高单位时间内的熔敷效率是高效焊接技术的发展重要手段,因此选用合适的焊接材料对于推广应用高效焊接技术也非常重要。

高速焊接时产生的气体由于冷却过快而无法逸出在焊后形成气孔,因而限制了自动化装备使用较高的焊接速度,使高效焊接应用的效果大打折扣。

针对该情况,最新开发的金属粉型药芯焊丝具有焊渣少、熔敷效率速度快和性能优良、价格低等优点,完全能适应高速焊接,即使在高速状态下也能保证焊缝的质量,无气孔等缺陷。近年来日本已开发出应用于横角焊自动化的金属粉型药芯焊丝,最高焊接速度甚至可达1.5m/min,并采用同焊接设备相结合的方式在船厂迅速推广使用。随着今后自动化的扩展,金属粉型药芯焊丝的重要性日益增加,必将是高效焊接大面积应用的重要配套焊接材料。

李风波:船舶工业的飞速发展促进了国内焊材行业快速成长,国内大型焊材生产企业也纷纷加快产品结构调整步伐,通过引进吸收、技术研发,不断提高技术水平,形成了品种相对齐全的焊材体系。但是我们也必须清醒的看到,在船舶制造领域焊材还有一些问题亟待解决。

(1)高端焊材的国产化问题 国内焊材虽然实现了90%的国产化,但在超高强钢、双相不锈钢、9Ni钢、部分有色金属用焊接材料方面几乎是空白,而这部分焊材技术附加值高,完全依赖进口,在一定程度上制约了我国船企在特种船舶及海洋工程领域的市场竞争力。

(2)焊材的稳定性问题 国内船舶焊接材料虽然在品质和种类方面有了很大提升,但焊材质量在稳定性方面还存在一定差距,在不同批号之间时常存在波动,从而严重影响到国产焊材的推广应用。

(3)焊材工艺性问题 虽然国产焊材在力学性能方面与国外同类焊材大致相当,但在电弧的稳定性、脱渣性、焊丝长距离送丝稳定性、焊缝成形、适用性等多个方面与外国焊材相比还存在一定差距。

船舶制造中焊接技术的未来发展趋势

齐 伟:船舶焊接技术的未来发展趋势应是:①提高船舶焊接机械化、自动化、智能化水平。②结合具有高参数、高寿命、大型化等特征新船舶焊接产品的的开发,促使船舶焊接新工艺不断出现,投入生产实际应用的周期大大缩短。③高效、优质船舶焊接材料及焊接设备系列化达到新的阶段,船舶焊接标准体系越来越完善、科学。④随着冶金工艺的进步,船用钢板的焊接性大大提高,不易产生焊接裂纹,并可采用大热输入焊接方法,这为全力追求焊接自动化和高效焊接技术奠定基础。而专门为船舶焊接开发的新焊接材料也将越来越多。

田凤玉:焊接技术在发展,船舶焊接方法也在不断更新换代。新工艺新方法不断出现,但是发展的趋势是采用自动化程度越来越高的焊接技术。如美国正在研究和开发的造船全机器人项目,它包括机器人焊接系统、模块组装机器人、友好的用户接口、模块式网络系统、CAD/CAM编程系统等。造船自动化、智能化等技术在世界各国都得到了非常高的重视,并且都在不断开发自动化系统。中国的船舶企业也在研究的开发自动化程度较高的焊接系统,并且在将来能够应用的船舶制造中,相应的对焊接管理、质量、人员也提出较高要求,以适应先进技术。所以船舶焊接的未来将是由科技主导先进的、高效的、高质量、高集成化的焊接系统。

许志祥:目前各大先进船厂逐步从区域造船向敏捷造船过渡,有三项重点的焊接工艺值得关注。

(1)超厚板双丝气电立焊 该工艺是对于50~70mm的超厚板立对接缝时,采用双丝同时焊接可一次成形,因此可大幅度地提高厚板的焊接效率,特别是对于万箱级大型集装船缩短船坞建造周期具有重要意义。但需要指出的是该工艺的焊接热输入非常大,可能超过400kJ/cm,因此必须采用与之配套的大热输入TMCP钢,方能保证焊接接头具有足够的低温韧性。目前由于钢板价格、生产成本等方面的因素,该工艺在国内暂时未在生产中应用,只是在日本和韩国部分船厂中使用。

(2)焊接机器人的应用 机器人焊接是适用于船舶构件批量化、小型化焊接生产以及狭窄舱室短焊缝全位置焊接。奥地利的IGM机器人系统公司在机器人船舶焊接方面做了大量工作,并在部分船厂有了较成功的工程应用,如图13所示。目前国内各大船厂都已开始关注机器人焊接,但在机器人船体焊接应用方面还没有实质性进展。

图13 机器人焊接

(3)激光-电弧复合焊接工艺 该工艺具有焊接速度快、自动化程度高、焊接热变形小等优点。2002年德国玛雅(Meyer)船厂率先将配有CO2激光-电弧复合焊接装置的自动化生产线应用到大型船体部件的实际生产,对20m×20m的部件进行平板焊接,无须翻转焊件。这项工艺已经在日本、韩国和欧美一些国家的造船领域得到广泛研究与应用。

李风波:随着科学技术的不断发展进步,船舶制造中焊接技术的发展趋势将呈现以下三个特点:

(1)自动焊接材料的种类会越来越丰富,所占比重也会越来越大 与金属材料相适应,自动焊接材料也逐步向高强度、高韧性、洁净化、低碳化、细晶粒化发展,随着焊接自动化进程的推进,自动焊接材料的种类会越来越丰富,所占比重也会越来越大。

(2)高能、绿色焊接将部分代替传统焊接 激光焊、电子束焊具有绿色、高能、高效的特点,既能满足高性能的焊接质量,又能减少焊材的消耗及焊接变形,未来将会被广泛应用于船舶制造中。

(3)焊接自动化进程会明显加快 随着劳动力成本持续上升、熟练焊工短缺,将来我国船企焊接自动化进程会明显加快,像欧洲、日本等主要船厂一样配置小型焊接机器人、大型焊接工作站,大幅增加焊接自动化的比率。

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