淺談我國(guó)造船業(yè)焊接設(shè)備焊接材料現(xiàn)狀及發(fā)展前景

陳煌 邱麗軍 上海外高橋造船海洋工程有限公司

造船行業(yè)是我國(guó)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，而船體結(jié)構(gòu)主要依靠焊接來(lái)完成組裝，所以焊接就成為我國(guó)造船行業(yè)中的重要工作項(xiàng)目，在總體造船工作中的占比很大，目前隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了造船行業(yè)的快速發(fā)展。目前我國(guó)造船領(lǐng)域已經(jīng)擁有了以二氧化碳焊接技術(shù)為代表的極為高效的焊接技術(shù)，可有效提高焊接工作質(zhì)量和工作效率，造船質(zhì)量不僅得到了提高，還有效收縮了造船周期。但是隨著人工智能的快速發(fā)展，機(jī)器人也已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于船廠的造船行業(yè)焊接工作中，所以我國(guó)造船行業(yè)焊接設(shè)備及焊接材料仍然具有較大的發(fā)展前景。

一、造船行業(yè)焊接設(shè)備及焊接材料的現(xiàn)狀

（一）在造船行業(yè)所廣泛應(yīng)用的焊接設(shè)備

以我國(guó)當(dāng)前工業(yè)化水平來(lái)說(shuō)，焊接仍然是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型工作項(xiàng)目，需要焊工手拿焊槍到指定位置完成焊接工作。我國(guó)早期所主要推廣的電焊設(shè)備是使用鐵粉焊條的焊槍?zhuān)S后隨著焊接技術(shù)的發(fā)展與鞏固，逐漸推廣藥芯焊絲設(shè)備，隨著技術(shù)的不斷完善，又全面推廣了CO2藥芯焊絲、垂直氣電焊機(jī)、自動(dòng)角焊機(jī)，這些焊接設(shè)備促使我國(guó)造船行業(yè)中的焊接能力獲得了質(zhì)的飛躍，我國(guó)造船生產(chǎn)力逐年增長(zhǎng)，并且在國(guó)際中形成了有利的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，目前我國(guó)又研制推廣了雙芯埋弧自動(dòng)焊，該焊接方案大大提升了造船行業(yè)焊接工作的工作生產(chǎn)效率。但目前在我國(guó)造船行業(yè)中，自動(dòng)化智能化電焊設(shè)備還未得到普及，相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家的造船行業(yè)來(lái)說(shuō)，我國(guó)人均生產(chǎn)率不高，因此我國(guó)焊接設(shè)備的發(fā)展仍有較大的空間。

（二）在造船行業(yè)內(nèi)所主要使用的焊接材料

電焊條是我國(guó)最早使用的焊接材料，也是我國(guó)大量生產(chǎn)的電焊材料之一，電焊條由于其特殊的性質(zhì)不僅在造船行業(yè)中廣泛使用，在其他工業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活維修中也得到了廣泛的應(yīng)用。其次為焊絲，隨著電焊技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)電焊條焊接已無(wú)法滿(mǎn)足造船業(yè)焊接技術(shù)的實(shí)際發(fā)展需求，所以在電焊條的基礎(chǔ)上，我國(guó)開(kāi)始應(yīng)用焊絲材料來(lái)進(jìn)行焊接，該方案在焊接過(guò)程中由于其焊接材料的不同而需要受到氣體保護(hù)和埋伏焊絲以及埋弧焊劑。所以操作相對(duì)復(fù)雜，當(dāng)前我國(guó)焊絲的生產(chǎn)和國(guó)外知名品牌在工藝和質(zhì)量方面仍有一定的差距，所以焊接材料仍然具備較大的進(jìn)步空間。

二、我國(guó)造船業(yè)焊接設(shè)備及焊接材料的發(fā)展前景

（一）焊接設(shè)備的發(fā)展，以智能化自動(dòng)化設(shè)備為主要趨勢(shì)

我國(guó)相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)焊接仍然屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，單體工作人員的工作生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及其他發(fā)達(dá)國(guó)家的造船行業(yè)，其主要原因是由于其他國(guó)家在造船焊接工作中廣泛使用機(jī)器人和自動(dòng)化焊接設(shè)備，人工智能在焊接工作中得到了廣泛的應(yīng)用，從而大大降低了焊接工作者的工作壓力，甚至將造成液的焊接工作，由勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y本密集型。并且機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備要遠(yuǎn)比人工操作的工藝更好，質(zhì)量有保證，因此隨著我國(guó)造船事業(yè)的快速發(fā)展，在未來(lái)的行業(yè)發(fā)展中焊接設(shè)備也必然會(huì)朝著自動(dòng)化智能化設(shè)備而發(fā)展，機(jī)器人也將廣泛應(yīng)用于造船業(yè)的焊接工作中。其次除了智能化設(shè)備的應(yīng)用，還需要繼續(xù)在船業(yè)焊接工作中繼續(xù)推廣氣體保護(hù)焊接法，加強(qiáng)我國(guó)高質(zhì)量的藥芯焊絲生產(chǎn)，進(jìn)一步鞏固我國(guó)造船行業(yè)。其次需要加強(qiáng)焊接設(shè)備的應(yīng)用，如逆變焊接電源、自動(dòng)焊接車(chē)、雙絲三絲焊機(jī)、帶電弧傳感器跟蹤功能的專(zhuān)用焊機(jī)。將更加先進(jìn)的焊接設(shè)備應(yīng)用于我國(guó)造船事業(yè)中，即使在缺乏智能化設(shè)備和機(jī)器人的工作幫助下，也能夠進(jìn)一步提高我國(guó)造船行業(yè)焊接工作人員的工作能力和工作效率。

（二）我國(guó)造船行業(yè)焊接材料的發(fā)展前景

焊接材料的質(zhì)量將直接決定著造船業(yè)焊接工作的工作質(zhì)量，所以焊接材料的總體發(fā)展目標(biāo)應(yīng)朝著高質(zhì)量、高效率、低成本、低污染的方向而不斷發(fā)展與進(jìn)步。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，則首先需要加強(qiáng)焊接材料的研究，合理規(guī)劃焊接材料，研究單位和冶金工廠的協(xié)作，形成資料共享資源共享的合作體系從而在相互影響直轄取長(zhǎng)補(bǔ)短，開(kāi)發(fā)出更加高質(zhì)量的焊接材料，從而滿(mǎn)足我國(guó)造船行業(yè)高質(zhì)量焊接材料的實(shí)際需求。

首先，對(duì)于實(shí)心焊絲來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)一步降低成本，降低飛濺，實(shí)心焊絲在二氧化碳?xì)怏w的保護(hù)下進(jìn)行焊接工作，其最大的缺點(diǎn)是飛濺較大，因此可參考國(guó)外的不鍍銅的時(shí)間焊絲在焊絲外部加上防銹漿飛濺涂層的原理采用混合氣體Ar加CO2的新型電焊技術(shù)。并且近年來(lái)也開(kāi)發(fā)出了新型焊接電源，該電源能夠有效加強(qiáng)熔滴表面張力過(guò)渡，從而大大改善電焊材料在使用過(guò)程中的工藝性能。

其次，加強(qiáng)藥芯焊絲的改革與創(chuàng)新，需要開(kāi)發(fā)出長(zhǎng)汽孔性?xún)?yōu)良的金屬芯藥芯焊絲，從而降低藥芯焊絲的含氫量。再次對(duì)于埋弧焊絲的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大該焊絲的品種，開(kāi)發(fā)出符合造船行業(yè)的三思、四思高速FCB單面埋弧焊接材料。

最后，不斷進(jìn)行嘗試，開(kāi)發(fā)出新的焊接混合氣體，不同的氣體在焊接過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是不同的，例如焊接奧氏體不銹鋼時(shí)可采用Ar、He、O2的混合氣體該混合氣體能夠減輕氧化程度，提高焊接工藝質(zhì)量，開(kāi)發(fā)研究人員需要不斷嘗試新的焊接混合氣體，提高焊接水平。最后隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)焊接材料的要求也越來(lái)越高，所以研究人員應(yīng)當(dāng)不僅限于對(duì)傳統(tǒng)常規(guī)焊接材料的研究，還需要在此基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)新型的焊接材料和焊接方法，從而真正促進(jìn)焊接工藝的提高。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)造船業(yè)焊接設(shè)備焊接材料仍有較大的進(jìn)步空間，科研工作者需要結(jié)合我國(guó)造船行業(yè)的實(shí)際需求，對(duì)焊接設(shè)備和焊接材料進(jìn)行開(kāi)拓與創(chuàng)新，為我國(guó)造船行業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。