隨著科技的進步和發展，船舶生產技術水平提高，造船材料與船舶設計也隨著時間的變化而產生著改變。國務院辦公廳在十一五時期批準出臺的《船舶工業中長期發展規劃》中清楚地提到了船舶工業規劃的指導和發展方向，其方針是深入改造、加速發展，堅定不移走新型產業化路線；同時增強自主開發創新能力和船用裝備配套能力，提高中國船舶工業的核心競爭力；將“吸引來”和“走過去”兼顧，同時艦船制造公司要著重引入、消化吸收模塊化舾裝高效率焊接、切割等在艦船制造中的核心技術，發展我國現代化艦船制造工業生產經營管理方法。
激光電弧復合焊發展情況
激光焊作為一種新興的焊接工藝，逐步在各行業中嶄露頭角。激光焊具有焊接效率高，焊縫品質好，焊材損耗較小等優點。針對中厚板材料，激光電弧復合焊已成為目前領先的焊接技術，正應用于航空航天、軍工、軌道交通、鋼結構、船舶制造等行業中。
針對船舶制造過程中的平面分段中船板的拼接焊，奔騰激光研發了高功率激光電弧復合焊接工藝，適用于船舶拼接焊的小車式激光電弧復合焊接機、大型龍門激光電弧復合焊接機等。機器人激光電弧復合焊接機如圖1 所示。
圖1 機器人激光電弧復合焊接機
在傳統的船板拼焊中，一般采用埋弧焊或者氣保焊。傳統的埋弧焊無法實現單面焊雙面成形，在正面焊接完成后，需要翻面工序，再次進行背面焊接。拼焊的船舶面積大，板材厚度大，因此，翻面需要專用設備，價格高，使用過程具有一定的危險性。為避免船舶平面分段生產制造的危險，國外船舶制造公司特別是歐洲部分船舶制造公司，先后引入了激光電弧復合焊工藝及裝備。激光電弧復合焊焊縫形態如圖2 所示。
圖2 激光電弧復合焊焊縫形態
小車式激光電弧復合焊接機
小車式激光電弧復合焊接機（圖3）是針對平面分段中船板拼焊工位設計，該設備在整體結構上與船舶埋弧焊小車類似，具有3 個伺服軸，分別為X、Y、Z 軸。此外設備配備了焊縫跟蹤系統，可以實現對焊縫的實時監測，保證焊縫位置的精確度。在工藝方面，采用了激光電弧復合焊工藝，可以實現單面焊雙面成形。在激光功率方面，可搭配20～30kW 激光器，實現6～30mm 板材厚度的免翻面焊接。相比傳統焊接，焊材消耗降低了80%，電力消耗降低了40%。
圖3 小車式激光電弧復合焊接機
大型龍門激光電弧復合焊接機
大型龍門激光電弧復合焊接機（圖4）是針對平面分段自動化流水線船板拼焊工位設計的裝備。與小車式激光電弧復合焊接機不同，龍門式復合焊接機采用龍門固定、船板在工作臺上移動的工作原理。同樣，龍門式復合焊接機配有3 個伺服軸及焊縫跟蹤系統。在工藝方面，采用了激光電弧復合焊工藝，可以實現單面焊雙面成形。在激光功率方面，可搭配20～30kW激光器，實現6～30mm 板材厚度的免翻面焊接。相比傳統焊接，焊材消耗降低了80%，電力消耗降低了40%。
圖4 大型龍門激光電弧復合焊接機
H 型鋼激光電弧復合焊接專機
H 型鋼激光電弧復合焊接專機（圖5）采用激光電弧復合焊接工藝，適用于T/H 型鋼的焊接，效果見圖6。設備特點：高效焊接，焊接速度可達1.8m/min；激光深熔焊，可實現腹板全熔透；焊材消耗低，為傳統焊接的1/5；可定制加工幅面；可實現組對焊接，矯正三合一；全自動控制，一鍵啟動，操作方便。
圖5 H 型鋼激光電弧復合焊接專機
圖6 焊接樣品展示
結束語
綜上，在船舶制造的平面分段中，奔騰激光研發了2 款用于船板拼焊的裝備。奔騰激光為外企控股公司，通過其技術的全球化，設備國產化，將業務做到了本地化。越來越激烈的科技進步帶來了對艦船智能生產技術、造船材料和技術的安全、可靠性和造船效率等需求的增加，傳統的船舶制造業中的切割焊接技術必定會被新技術所代替。激光也被稱作“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”，以其光束精準、高速度等的優勢，無論是在平面切割或是焊接，激光制造技術都必定會在船舶智能生產流程中處于中流砥柱的地位。
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