激光焊接技術在船舶制造中的發展及應用探究

吳凱

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展，交通運輸規模也在不斷擴大，船運作為我國重要的交通方式之一，具有其獨特的優點和性能，包括：成本地、載量大等等，近年來隨著人們物質生活的豐富，船舶運輸在生活中也被廣泛關注和應用，然而，船運行駛在水路中，極其容易受到自然環境的影響發生安全事故，因此，在船舶制造過程中國要加強重視其質量問題，激光焊接結束是較為常見的船舶制造技術，本文通過激光焊接技術在船舶制造中的應用進行分析，并展望其未來的發展方向。

關鍵詞：激光焊接技術;船舶制造;發展;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.010

船舶在制造過程中涉及范圍較為廣泛且內容較為復雜，因此工程量較大，工期較長，尤其是激光焊接技術在船舶制造施工過程中具有一定的難度，其施工時間大約占取船舶制造工期的30%時間，由此可見，激光焊接技術是船舶制造中決定其穩定性的一項重要內容[1]，我國經濟的發展和科學技術的進步促進船舶制造業不斷擴大規模，同時也為焊接技術帶來巨大的挑戰，傳統的焊機技術已經不能滿足當前船舶制造的需求，需要對其進行不斷的創新和改善，才能夠保證船舶制造具有穩定性和可靠性，本文通過對激光焊接技術在船舶制造中的現狀進行分析，并展望其未來發展的方向。

1 激光焊接技術在船舶制造中的應用現狀

1.1 激光焊機技術在船舶制造中的主要應用方向

在船舶制造過程中，可以通過激光焊接技術對海洋工程設備的閥門進行焊接，通過焊接工作保證其密封性，在對海洋工程設備的閥門進行焊接時，如果運用普通焊接方式需要耗時12小時左右，而在真空狀態下采用二氧化碳激光焊接，秩序7分鐘就能完成焊接工作，另外，激光焊接技術還可以針對潛艇中的剛強度鋼、15毫米左右的油氣管線、12%鉻合金材料的大功率燃氣葉輪等進行焊接工作，除此之外，激光焊接技術還可以對傳播制造中的大型低速機活塞缺陷進行修補，通過激光焊接技術的修補能夠有效延長大型低速機2-3被的壽命，同時，還能夠對螺旋槳空泡進行焊接修復[2]，螺旋槳長期與空氣和水接觸，端頭和側面等部位極其容易出現空泡現象，嚴重影響船舶運行的效率，通過激光焊接技術的修補，能夠提高螺旋槳抗空泡的能力。

1.2 激光焊接技術在船舶制造中的應有優勢

船舶制造中主要運用的材料是鋼板，鋼板具有良好的耐水性，但是焊接過程中容易出現變形現象，因此在船舶制造中，如果焊接方式運用不當會直接降低船舶的質量和美觀，另外，也加大船舶制造完成后的維護檢修工作量，而將激光焊接技術運用到船舶制造中，可以充分發揮其優勢和功能，激光焊接技術靈活性較高，具有焊縫小、時間短的優勢，并且能夠有效防止鋼板在焊接過程中發生變形等現象，使用激光焊接技術已經在我國多種船舶制造中得到了有效的驗證，隨著我國運輸業的發展，人們對船舶運輸運用更加廣泛，對其載重量的要求==需求也隨之加大，為了能夠滿足人們的需求，船舶在制造過程中使用超薄鋼板，如果用傳統焊接技術不僅會消耗大量時間，還會對鋼板造成破壞，而使用激光焊接技術能夠有效避免這些問題，從而為船舶制造提高效率。

2 激光焊接技術在船舶制造中的未來趨勢

相對于船舶制造較為發達的國家相比，我國應用激光焊接技術相對較晚，在船舶制造過程中還存在一些問題，例如：成本高、能量轉換效率低、制造實踐長等等，這些問題嚴重阻礙了我國船舶制造業的發展，因此需要通過以下幾個方面進行調整和優化：

2.1 焊接設備集成化

激光焊接技術在船舶制造中所用的光斑直徑大概為0.2-0.6毫米，對中有較高的要求，在船舶制造中，焊件坡口加工和裝配的精度要達到標準，其他焊接技術很難達到這種要求，雖然激光焊接技術能夠有效提高標準性，但在未來發展過程中[3]，想要充分滿足船舶制造的標準，激光焊接技術需要將焊接設備、加工裝備、專用工作進行集成化，從而進一步提高精確度。

2.2 焊縫形狀的預測和控制

焊縫形狀的準確預測，有利于提高焊接接頭的質量，同時降低焊接的成本投入，能夠有效避免船舶制造中出現焊接缺陷，激光焊接技術操作過程較為復雜，其操作工藝很難實現準確預測焊縫形狀的目標，需要在不斷發展中尋找合適模型實現這一目標，我國哈爾濱焊接研究所通過科學的分析和研究建立了BP網絡迷行[4]，能夠有效實現A3鋼和YGA激光焊接技術對焊縫形狀的預測，并通過分析得出結論：在焊接過程中誤差絕對值的平均值在8%以下。

2.3 激光焊接技術在船舶制造過程的監測和控制

焊縫的質量能夠直接對焊接接頭產生影響，當前，激光焊接技術運用到船舶制造中，可以通過機械視覺檢測系統對焊縫表面進行實時監測，并能夠對其溶透狀態進行有效控制，激光焊接技術在船舶制造中進行深熔焊操作時，不可避免的會形成小孔和光致等離子的產生，其動態行為與焊接過程有著密切關系，能夠直接影響船舶制造的質量[5]，也是激光焊接質量監測的有效證據，通過等離子體點和信號的傳感器，能夠有效監測船舶制造中的缺陷。

3 結語

綜上所述，激光焊接技術在船舶制造中相對于其他焊接技術更具有優勢性，能夠有效降低船舶制造的成本支出，同時保證船舶制造具有穩定性，從而為船舶制造業帶來巨大的經濟利益，但是，由于我國激光焊接技術興起較晚，在船舶制造中還存在一些潛在隱患問題，需要在不斷發展中創新和調整，通過新型的監控設備對激光焊接過程進行實時檢測，從而提高焊接質量，使我國激光焊接技術與世界接軌。

參考文獻：

[1]楊義生.解析激光焊接技術在船舶制造中的應用與前景[J].科技創新導報，2016，3（25）：12+14.

[2]張宏.高效焊接在船舶管系制造中的發展及應用[J].科學與財富，2017（07）：28-29.

[3]陳飛.激光焊接技術在船舶制造中的應用與前景[J].造船技術，2016（05）：42-44+51.

[4]王凱，朱加雷，焦向東，王紀兵，蔡源超.激光焊接技術在船舶制造中的發展及應用現狀[J].電焊機，2017（02）.

[5]徐傳巧.試論激光焊接技術在船舶制造中的實際應用與未來發展[J].科技致富向導，2017（12）：187.