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。
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。
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%。
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%。
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。
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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