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        激光焊接技術(shù)在船舶制造中的發(fā)展及應(yīng)用探究

        2019-08-26 01:20:29吳凱
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年22期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用發(fā)展

        吳凱

        摘 要:隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,交通運輸規(guī)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(yōu)點和性能,包括:成本地、載量大等等,近年來隨著人們物質(zhì)生活的豐富,船舶運輸在生活中也被廣泛關(guān)注和應(yīng)用,然而,船運行駛在水路中,極其容易受到自然環(huán)境的影響發(fā)生安全事故,因此,在船舶制造過程中國要加強重視其質(zhì)量問題,激光焊接結(jié)束是較為常見的船舶制造技術(shù),本文通過激光焊接技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用進(jìn)行分析,并展望其未來的發(fā)展方向。

        關(guān)鍵詞:激光焊接技術(shù);船舶制造;發(fā)展;應(yīng)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(nèi)容較為復(fù)雜,因此工程量較大,工期較長,尤其是激光焊接技術(shù)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(shù)是船舶制造中決定其穩(wěn)定性的一項重要內(nèi)容[1],我國經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)船舶制造業(yè)不斷擴大規(guī)模,同時也為焊接技術(shù)帶來巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的焊機技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前船舶制造的需求,需要對其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改善,才能夠保證船舶制造具有穩(wěn)定性和可靠性,本文通過對激光焊接技術(shù)在船舶制造中的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并展望其未來發(fā)展的方向。

        1 激光焊接技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

        1.1 激光焊機技術(shù)在船舶制造中的主要應(yīng)用方向

        在船舶制造過程中,可以通過激光焊接技術(shù)對海洋工程設(shè)備的閥門進(jìn)行焊接,通過焊接工作保證其密封性,在對海洋工程設(shè)備的閥門進(jìn)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(tài)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(shù)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?xì)馊~輪等進(jìn)行焊接工作,除此之外,激光焊接技術(shù)還可以對傳播制造中的大型低速機活塞缺陷進(jìn)行修補,通過激光焊接技術(shù)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?qū)β菪龢张葸M(jìn)行焊接修復(fù)[2],螺旋槳長期與空氣和水接觸,端頭和側(cè)面等部位極其容易出現(xiàn)空泡現(xiàn)象,嚴(yán)重影響船舶運行的效率,通過激光焊接技術(shù)的修補,能夠提高螺旋槳抗空泡的能力。

        1.2 激光焊接技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)有優(yōu)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(xiàn)變形現(xiàn)象,因此在船舶制造中,如果焊接方式運用不當(dāng)會直接降低船舶的質(zhì)量和美觀,另外,也加大船舶制造完成后的維護(hù)檢修工作量,而將激光焊接技術(shù)運用到船舶制造中,可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢和功能,激光焊接技術(shù)靈活性較高,具有焊縫小、時間短的優(yōu)勢,并且能夠有效防止鋼板在焊接過程中發(fā)生變形等現(xiàn)象,使用激光焊接技術(shù)已經(jīng)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(yè)的發(fā)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(tǒng)焊接技術(shù)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(shù)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(shù)在船舶制造中的未來趨勢

        相對于船舶制造較為發(fā)達(dá)的國家相比,我國應(yīng)用激光焊接技術(shù)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(zhuǎn)換效率低、制造實踐長等等,這些問題嚴(yán)重阻礙了我國船舶制造業(yè)的發(fā)展,因此需要通過以下幾個方面進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化:

        2.1 焊接設(shè)備集成化

        激光焊接技術(shù)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn),其他焊接技術(shù)很難達(dá)到這種要求,雖然激光焊接技術(shù)能夠有效提高標(biāo)準(zhǔn)性,但在未來發(fā)展過程中[3],想要充分滿足船舶制造的標(biāo)準(zhǔn),激光焊接技術(shù)需要將焊接設(shè)備、加工裝備、專用工作進(jìn)行集成化,從而進(jìn)一步提高精確度。

        2.2 焊縫形狀的預(yù)測和控制

        焊縫形狀的準(zhǔn)確預(yù)測,有利于提高焊接接頭的質(zhì)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(xiàn)焊接缺陷,激光焊接技術(shù)操作過程較為復(fù)雜,其操作工藝很難實現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)測焊縫形狀的目標(biāo),需要在不斷發(fā)展中尋找合適模型實現(xiàn)這一目標(biāo),我國哈爾濱焊接研究所通過科學(xué)的分析和研究建立了BP網(wǎng)絡(luò)迷行[4],能夠有效實現(xiàn)A3鋼和YGA激光焊接技術(shù)對焊縫形狀的預(yù)測,并通過分析得出結(jié)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(shù)在船舶制造過程的監(jiān)測和控制

        焊縫的質(zhì)量能夠直接對焊接接頭產(chǎn)生影響,當(dāng)前,激光焊接技術(shù)運用到船舶制造中,可以通過機械視覺檢測系統(tǒng)對焊縫表面進(jìn)行實時監(jiān)測,并能夠?qū)ζ淙芡笭顟B(tài)進(jìn)行有效控制,激光焊接技術(shù)在船舶制造中進(jìn)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(chǎn)生,其動態(tài)行為與焊接過程有著密切關(guān)系,能夠直接影響船舶制造的質(zhì)量[5],也是激光焊接質(zhì)量監(jiān)測的有效證據(jù),通過等離子體點和信號的傳感器,能夠有效監(jiān)測船舶制造中的缺陷。

        3 結(jié)語

        綜上所述,激光焊接技術(shù)在船舶制造中相對于其他焊接技術(shù)更具有優(yōu)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(wěn)定性,從而為船舶制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟利益,但是,由于我國激光焊接技術(shù)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(fā)展中創(chuàng)新和調(diào)整,通過新型的監(jiān)控設(shè)備對激光焊接過程進(jìn)行實時檢測,從而提高焊接質(zhì)量,使我國激光焊接技術(shù)與世界接軌。

        參考文獻(xiàn):

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

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

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

        [4]王凱,朱加雷,焦向東,王紀(jì)兵,蔡源超.激光焊接技術(shù)在船舶制造中的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].電焊機,2017(02).

        [5]徐傳巧.試論激光焊接技術(shù)在船舶制造中的實際應(yīng)用與未來發(fā)展[J].科技致富向?qū)В?017(12):187.

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