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船舶焊接自动化的应用

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：王茂

[导读] 随着科学技术的不断创新和发展，自动焊接技术在船舶工业中发挥了非常重要的作用，也是现在船舶生产时期的一种重要模式，自动焊接技术的诞生使船舶生产质量和效率得到了提高，所以在这种情况下，我们需要对焊接自动化的应用进行深入的研究。本文先对自动焊接技术的优势进行了详细的叙述,然后结合船舶焊接自动化的优点,介绍了船舶自动焊接技术的具体应用,通过介绍内容，希望对船舶焊接的生产效率和质量的提升提供相应的参考。

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摘要：随着科学技术的不断创新和发展，自动焊接技术在船舶工业中发挥了非常重要的作用，也是现在船舶生产时期的一种重要模式，自动焊接技术的诞生使船舶生产质量和效率得到了提高，所以在这种情况下，我们需要对焊接自动化的应用进行深入的研究。本文先对自动焊接技术的优势进行了详细的叙述,然后结合船舶焊接自动化的优点,介绍了船舶自动焊接技术的具体应用,通过介绍内容，希望对船舶焊接的生产效率和质量的提升提供相应的参考。
关键词：船舶焊接;自动化;应用
        引言
        基于现代化产业中智能化科技的应用和发展，船舶制造业也要朝着智能化的方向转变。就当前的船舶制造业的现状看，相关政府部门需要加大投资力度，引导船舶制造业强化创新引领，加快转型升级，瞄准智能制造打造两化融合升级版，以推动企业高质量发展，促进企业技术变革为重点，不断增强创新力和竞争力。
        1船舶焊接自动化的现状
        1.1发展趋势
        近年来，船舶用焊接工艺正在向着机器人化、专用化、自动化、机械化与高效化的方向不断发展。其中，高效化表现在焊条电弧焊工艺使用比例逐渐减少、半自动和全自动的气保焊工艺方法和全自动埋弧焊使用比例增加等多个方面。在这样的环境影响下，越来越多的船舶制造企业开始采用更高效的自动化的焊接工艺。
        1.2高品质焊接工艺
        重视船舶焊接材料品质，可在发展高品质船舶焊接工艺的同时，开发出更多具有优异性能的船用焊接材料，现已成为船舶焊接技术的核心发展方向，如美国等国家开发出的高韧性低氢型酸性渣系药芯焊丝等，在低氢焊接环境下，可以使焊缝具有良好的抗裂性和抗冲击性能，从而使其应用范围不断扩大；而日本等国家则在半自动型CO2气保焊药芯焊丝方面进行了探索，不仅开发出了多种性能优异的新型药芯焊丝，也对传统船舶焊接技术进行不断完善，如常见的低温韧性药芯焊丝、耐底漆金属型焊丝、角焊缝药芯焊丝等。
        2船舶焊接技术的优化方法
        2.1更新船舶焊接技术
        船舶工业的发展依旧需要考虑到技术条件，并且新型焊接技术也是现阶段需要重点关注的问题。在船舶生产环节，常规的船舶以及高附加值船舶之间可能会出现一列的矛盾，需要引起格外的关注。在实际的船舶生产过程中，需要重点关注不同船只的功能与类型，在实施焊接的过程中要结合具体的情况开展对应的施工安排和焊接工艺制定，只有如此才能保证焊接工作的简便性，同时确保船舶工业能够朝着自动化与机械化的方向全面发展。
        2.2使用新的焊接工艺
        在船舶制造业的焊接过程中，由于焊接材料存在单一性，难免会对实际的生产效率产生影响。所以，各企业的需求不同，对于造船的材料以及产品的结构需求也会存在差异，使得船舶焊接朝着个性化与定制化的方向发展。目前，船舶制造模式不断的改革，传统的焊接技术满足不了现在的需求，所以需要不断的更新焊接工艺。我国有很多船厂都选择引进先进的平面分段装焊流水线，同时配备相应的新设备与新工艺，能确保整体能够朝着半自动化和自动化的方向发展，以此提高船舶焊接效率。此外，在船舶外板合拢时大力推广应用气电立焊工艺，降低工人劳动强度，提高生产效率，同时要注重加强对工人的培训，实现对焊接生产操作步骤的简化处理，确保焊接质量的稳定性。
        2.3加强焊接检验
        焊接检验作为焊接的重要工序，要始终贯穿整个焊接过程，应及时发现焊接存在的问题，并采取针对性的措施进行合理的改进与调整，以此提高焊接质量。焊前，注重对焊接坡口及坡口间隙的检查，确保装配精度和质量满足焊接工艺的公差要求，这样就可以推动后续焊接工作的有效实施。焊接过程中，注意焊接参数的检查，避免任何产生缺陷的行为。焊后，检查焊缝的外观成型，不能出现咬边和焊瘤等缺陷。所以，针对船舶焊接质量而言，需要从焊前，焊接过程中，焊后各个环节入手，进行系统的、全面的焊接检验，有效规避焊接问题的发生。

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        3船舶焊接自动化的应用
        3.1自动化焊接技术在提高焊接效率和质量中的应用
        以往的传统焊接都是人工的形式，人工焊接对操作人员的要求非常严格，需要保证焊接过程中参数的稳定性，同时对焊接的速度与焊接电流电压的匹配，焊丝的伸长量以及摆宽的控制要求也很高，这些都对焊工的技能水平有很高的要求，但是焊接自动化就解决了这一系列的问题，自动化焊接可以同时保证电流、电压、焊接速度及伸长量等焊接参数的稳定性，从而保证了焊接的质量，提高了焊接的效率。
        3.2自动化焊接技术在降低生产成本中的应用
        自动化焊接技术的应用可以一整天不间歇的生产，可以一人控制多台机器，节省大量时间，降低了人工使用的成本，焊接操作工只是对设备进行监控，无需手工操作焊接，打破了传统的体力劳动工作，并且能远离烟雾、粉尘和弧光，保证了工作人员的健康。
        3.3自动化焊接技术在控制产品生产中的应用
        自动化焊接技术可以更加明确地控制焊接的时间，对生产效率和生产周期的影响比较小，可以按照生产计划来安排生产，还可以修改生产程序完成不同的焊接需求，一定程度上扩大焊接的范围，因此自动化焊接技术对产品的更新换代具有很好的适应性。
        4焊接自动化在国内船舶制造中的应用前景
        4.1船舶单元化批量构件焊接机器人
        焊接机器人大都应对船舶制造过程中大量规格相同、结构一样的简单构件。这些构件都是由小型单板和小型加强筋连接构件所组成，其焊缝大都是平角焊。这种焊接机器人具备的特点是，工作区域相对固定，能够在指定范围内实施纵向和横向直行，采用机械臂，结合控制台具体指令，保证焊枪在进行焊接过程中可以达到指定位置或是按照设置好的运行路线进行作业。最大的特点便是可以对庞大数量的单元构件实施无人连续生产，在减少焊接人员数量的情况下提升焊接效率。
        4.2激光+MIG复合焊技术
        激光焊接属于精度比较高的焊接法，具备焊接过程中热源功率高、焊缝熔深大、焊后构件变形小的特点，所以这种自动化焊接技术在生产制造业中必将会获得广泛的应用。激光+MIG复合焊接可以将激光焊接同熔化极惰性气体保护焊MIG，两种焊接技术有机地结合在一起，由此产生协高功效，使焊接效果更加完善。相比独立的激光焊接技术，该技术能够使间隙容错能力及热效率不断增大，由此扩展激光焊应用面；相比独立的电弧焊，能够有效提升电弧功率密度及稳定性，增大焊缝熔深度，提升焊接效率，优化焊缝质量。当前这种焊接技术已在国外一些国家的造船工业中得到了应用，并已成为应对船体结构焊接变形的重要技术方法。现时期我国一些大型船舶制造企业也在加大力度实施对船舶大功率激光+MIG复合焊接技术的研究和推广，探寻把这种先进的焊接技术良好地应用于我国的造船领域。
        结语
        船舶生产与焊接技术是密不可分的，高效的焊接技术对于船舶制造具有非常重要的影响，现阶段我国的船舶制造的焊接自动化设备和高效焊接技术等方面与国外发达国家相比，仍存在一定的差距，为了使这种差距能够有效缩短，我们需要“走出去，引进来”，学习国外先进的焊接技术，引进适合我们船舶建造现状的自动化焊接设备，瞄准智能制造打造两化融合升级版，以推动企业高质量稳步发展。
参考文献
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