船舶制造业中的焊接应用优化建议

激光-GMAW复合焊接可实现中厚板的单道单面焊双面成形，与常规的电弧、埋弧多道焊相比，缩短了生产周期，因此先后在德国Meyer-Werft及Kvaerner Warnow Werft造船厂、丹麦Odense、芬兰Kvaerner Masa及意大利Fincantieri等船舶制造厂投入使用。

德国Meyer-Werft造船厂首先采用CO₂激光-GMAW复合热源焊接船体平板和加强筋，如图3-43a所示，平板对接焊、角接焊行走长度约20m，焊缝间隙达1mm，可提高5mm厚船板对接焊焊接速度3倍以上。该厂拥有两个可焊厚度达15mm的钢板对接焊工作站和两个可焊厚度达12mm的钢板角接焊工作站。德国Kvaerner Warnow Werft造船厂直接将普通GMAW焊接机头改装为YAG激光-GMAW复合焊枪，将改装后的复合焊枪安装在原来的焊接平台上，进行船板对接及角接焊接，如图3-43b所示。丹麦Odense造船厂采用CO₂激光-GMAW复合焊接船板T形接头结构件，如图3-43c所示，加工范围为17m×4.5m×1m。芬兰Kvaerner Masa造船厂选用光纤传输Nd：YAG激光，复合焊枪安装在原来的焊接机架上，用于船板的焊接。

图3-43 复合焊接在造船业中的应用

a）德国Meyer-Werft造船厂 b）德国Kvaerner Warnow Werft造船厂 c）丹麦Odense造船厂(www.xing528.com)

某大学开发出了1kWYAG激光-GMAW电弧复合焊接装备，该装备最大加工速度可达9m/min，加工范围可达4m×2.5m×1m，并在大连船舶结构件制造企业实现了产业化应用，如图3-44所示。实际应用表明，船板对接和T形结构件等焊接产品生产周期缩短60%以上，每年可节约用电20万kW·h，为企业取得了显著的经济效益。

图3-44 船舶结构件专用激光-电弧复合焊接装备