高遠(yuǎn)芬 江門市南洋船舶工程有限公司

對于船舶工業(yè)而言，船舶焊接技術(shù)是一項(xiàng)十分重要的工藝技術(shù)。早在上世紀(jì)末，各國造船企業(yè)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一輪完整的現(xiàn)代化改造，并以此為前提開創(chuàng)了新一輪的改造計(jì)劃。為應(yīng)對新世紀(jì)帶給我國的諸多機(jī)遇與挑戰(zhàn)，需要我國造船企業(yè)不斷提升自身的船舶焊接技術(shù)，讓船舶焊接技術(shù)向更符合現(xiàn)實(shí)的方向發(fā)展，不斷提升其針對性。

1.船舶焊接技術(shù)簡述

船舶焊接技術(shù)是通過不斷提升焊接質(zhì)量和水平，以促進(jìn)鋼板制造質(zhì)量及效率提升的一種技術(shù)，對于造船工業(yè)而言至關(guān)重要，可以實(shí)現(xiàn)對船舶建造周期的合理控制，以推動自動化生產(chǎn)目標(biāo)的發(fā)展。為了在最大程度上節(jié)約焊接成本，在船舶制造領(lǐng)域之中展開了對于傳播焊接技術(shù)的深入探索，在此背景下，焊接機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。焊接機(jī)器人，也即從事焊接行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，可以自由實(shí)施切割和噴涂操作，是一種具有多種用途的，可以進(jìn)行多次編程的機(jī)器，是人類在工業(yè)自動化領(lǐng)域的一次成功探索。通過焊接機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)對于人力的有效替代，降低人力成本，同時(shí)，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(zhì)量不過關(guān)而返工，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，因此已經(jīng)在焊接領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。

船舶焊接技術(shù)通常包含分段合攏、平面分段制作、數(shù)控切割下料及曲面分段制作等多種形式，科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展在一定程度上推動了焊接技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，讓我國的金屬切割行業(yè)及鋼鐵行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。在相關(guān)工作人員的積極努力之下，我國的焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大跨越，借助持續(xù)的規(guī)劃及整體布局，為新型鋼板焊接技術(shù)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中的發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。綜上所述，在進(jìn)行船舶制造時(shí)必須充分關(guān)注船舶焊接技術(shù)，并將其視為促進(jìn)造船質(zhì)量提升的重要依據(jù)。

盡管我國的造船技術(shù)已經(jīng)位于世界領(lǐng)先水平，但是技術(shù)水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本和韓國。我國的造船企業(yè)通常規(guī)模較小且分布較為松散，因此難以形成良好的經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)。同時(shí)，由于造船企業(yè)的科研投入較少，無法建立完善的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，導(dǎo)致我國與日韓之間的技術(shù)差距逐漸增長?，F(xiàn)就三個(gè)國家之間的造船基本指標(biāo)做如下對比，如表1。

表1 中日韓三國造船指標(biāo)對比

2.船舶焊接新技術(shù)及應(yīng)用

現(xiàn)階段，企業(yè)普遍意識到了高效焊接技術(shù)降本增效的作用，并因此提高了對于焊接技術(shù)的關(guān)注，市場上關(guān)于焊接技術(shù)的研究也愈演愈烈。重工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展也讓焊接技術(shù)出現(xiàn)了全新的變化，對船舶焊接技術(shù)提出了更高的要求，需要不斷減小船舶鋼板的厚度，同時(shí)降低船舶的重量。在此背景下，以往傳統(tǒng)的鋼板焊接技術(shù)已經(jīng)難以應(yīng)對時(shí)代發(fā)展的需求?；诖?，為了讓造船新標(biāo)準(zhǔn)及航速需求得到切實(shí)滿足，必須積極展開對新型鋼板焊接技術(shù)的探索，以推動焊接效率及質(zhì)量提升。

2.1 電子束焊接

首先，電子束焊接技術(shù)的焊接效率較高，且具有較高的密度，可以實(shí)現(xiàn)對高厚度鋼件的快速熔化，有利于進(jìn)行后續(xù)材料焊接，以促進(jìn)焊接效率提升；其次，電子束在焊接的全程中所產(chǎn)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(zhì)量得到切實(shí)保障；再次，這一技術(shù)既可以運(yùn)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(shù)

該技術(shù)通常借助由激光所產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)焊接，在技術(shù)應(yīng)用時(shí)，運(yùn)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(fā)生擴(kuò)散，就可以借助激光脈沖能量及寬度等多種參數(shù)實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)熔池的合理化控制，以實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)的初衷。該技術(shù)相比于傳統(tǒng)技術(shù)具有更高的生產(chǎn)效率，已經(jīng)在電子業(yè)、汽車業(yè)及制造業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域之中得到了廣泛應(yīng)用。

2.3 攪拌摩擦焊接技術(shù)

該技術(shù)適用于熔點(diǎn)較低的金屬，以摩擦生電為主要技術(shù)原理，是一種固態(tài)熔接的形式。相比于傳統(tǒng)的鋼鐵焊接技術(shù)，該技術(shù)可以有效提升焊接技術(shù)的自動化水平，讓工件接頭的質(zhì)量得到有效保障，且有效降低了發(fā)熱變形現(xiàn)象出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，該技術(shù)的耗能相對較低，不易造成污染，表現(xiàn)出良好的節(jié)能環(huán)保性能。同時(shí)，運(yùn)用該技術(shù)時(shí)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(shù)的自動化水平。

3.船舶焊接技術(shù)展望

首先，需要船廠以科學(xué)發(fā)展觀為指引，積極推進(jìn)先進(jìn)的船舶焊接技術(shù)，以推動船舶制造行業(yè)的發(fā)展。對于焊機(jī)制造廠而言，若想提升技術(shù)，必須充分關(guān)注逆變焊機(jī)在船廠應(yīng)用過程中的巨大前景。與此同時(shí)，也必須做好長期艱苦奮戰(zhàn)的準(zhǔn)備，與船廠緊密合作，共渡難關(guān)，爭取早日實(shí)現(xiàn)雙贏?，F(xiàn)階段，我國在某些通用型單機(jī)的使用上已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，但是在對于自動焊機(jī)在專機(jī)及流水線上的應(yīng)用仍然有待發(fā)展，也為我們帶來了發(fā)展的全新思路。在自動化船用焊接切割設(shè)備方面，我國目前過度依賴于進(jìn)口，導(dǎo)致以總裝化為發(fā)展目標(biāo)的造船企業(yè)逐漸陷于兩難處境，不僅逐漸喪失了研發(fā)先進(jìn)設(shè)備的精力和水平，也缺乏足夠的購買先進(jìn)設(shè)備的資金，導(dǎo)致企業(yè)的發(fā)展受阻。為此，要求相關(guān)企業(yè)積極探索，與高校及研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行深度合作，走好產(chǎn)學(xué)結(jié)合之路。

其次，現(xiàn)階段我國焊接材料和鋼材產(chǎn)量在發(fā)展過程中仍然存在許多問題，例如缺乏高質(zhì)量和高附加值的焊接材料，導(dǎo)致無法切實(shí)滿足船舶焊接技術(shù)的需求。通常來講，船舶焊接技術(shù)是以船舶工業(yè)發(fā)展規(guī)劃為指引，強(qiáng)調(diào)中間產(chǎn)品生產(chǎn)的特征，由骨干船廠所承擔(dān)的一種總裝造船模式，其建造成本、造船周期及生產(chǎn)效率都可以很好地適應(yīng)國際發(fā)展水平。至于船舶焊接技術(shù)，為推動其發(fā)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(lián)合的一體化施工流程為出發(fā)點(diǎn)，不斷提升焊接機(jī)械化的自動化水平，以促進(jìn)焊接質(zhì)量一次合格率提升，降低焊接成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)需要做好以下內(nèi)容：

第一，要求以區(qū)域模塊化建造技術(shù)為指引，在以往焊接工藝流程的基礎(chǔ)上，憑借焊工人數(shù)和半自動化焊接機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)出更為高效的施工模式，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，將資源進(jìn)行合理化配置，以建立一條全新的焊接生產(chǎn)線。

第二，需要始終貫徹管理精細(xì)化的原則，積極推進(jìn)焊接生產(chǎn)的精細(xì)化發(fā)展，以促進(jìn)焊接工藝的效率、質(zhì)量及成本提升，減少因人海戰(zhàn)術(shù)所造成的資源浪費(fèi)，打造均衡有序的生產(chǎn)流程。

第三，積極貫徹焊接標(biāo)準(zhǔn)化方向，不斷提升企業(yè)的技術(shù)，并以此為標(biāo)準(zhǔn)打造企業(yè)信息共享平臺，以促進(jìn)企業(yè)溝通及協(xié)作能力提升，讓集團(tuán)內(nèi)部不同船廠的焊接工藝評定效率得到切實(shí)提升，在最大程度上保障企業(yè)資源整合的質(zhì)量和效率，并據(jù)此構(gòu)建適用于兩大集團(tuán)公司系統(tǒng)的信息集成化系統(tǒng)，以推動船廠焊接技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，規(guī)定企業(yè)內(nèi)部必須沿用焊接標(biāo)準(zhǔn)化程序進(jìn)行生產(chǎn)。

4.結(jié)語

綜上所述，盡管我國的造船產(chǎn)業(yè)已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位，但是我們也必須清醒地看到我們與其他先進(jìn)造船國家之間的差距，充分尊重我國在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面的基本國策，以人為本，以技術(shù)為核心，積極學(xué)習(xí)其他國家的先進(jìn)思想和技術(shù)，不斷提升自身的管理水平，借助產(chǎn)學(xué)結(jié)合的手段，讓我國的材料及設(shè)備焊接質(zhì)量得到充分提升，以推動我國船舶制造行業(yè)的發(fā)展，提升船舶制造的效率和質(zhì)量。