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张剑锋,等:基垂直画横向对接埋孤自动焊技术研究
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基于垂直面横向对接埋弧自动焊技术研究
张剑锋,徐宝东,厉文樨
上海船舶工艺研究所,上海200032)
提要通过对垂直画横向对接埋弧自动焊技术进行研究,解决了焊接工艺、焊荊的敷设、焊缝跟踪,以及
焊接小车走等技术问题。从装备和工艺技术上形成船体自动機焊新技术,实现船体垂直面横向对接焊缝的
自动機焊技术突。该技术将提高焊接生产质量和效率,編短造船周期,改善焊接工人的劳动强度和生产环
境,并为今后前型、大型船舶的建造提供焊携工艺、装备支持。
关键词垂直面横向对接理弧自动焊技术
中图分类号U671
文献标识码A
Research of Automatic Submerged Arc Welding on
Transverse Weld in Vertical Hull
ZHANG Jian-feng, XU Bao-dong, LI Wen-yao
(Shanghai Shipbuilding Technology Research Institute, Shanghai 200032, China)
Abstraet Base on the research of automatic submerged arc welding on transverse weld in
vertical hull, we solve many welding technical problems, which include the coating of flux
the seam tracking, the running route of welding trolley and so on, which are based on the re-
search of the automatic submerged arc welding technic on the transverse welding line of the
rtical hull. The new automatic transverse welding technic will be made in the equipment and
technics, and it is a breakthrough in the automatic welding technic on the transverse welding
line of the vertical hull. And this technic will increasc the welding quality and efficiency
shorten the ship-building circle, improve the working intensity and the environment of the fac
ory, and it will be a technical support of the welding technic and equipment for the building
f the new type and large ship
Keywords The transverse welding line of the vertical hull Submerged arc
Automatic welding
发展,自动横焊技术已越来越引起大型、先进船舶企
1前言
业决策层的高度关注。垂直面横向对接埋弧自动焊
船舶是一个庞大而复杂的钢结构体,现代船舶工艺及装备是针对大型船舶总装厂在建船舶的特点
具有向大型化发展的趋势,建造船体的钢板厚度也并兼顾我国船舶工业发展需要而提出的,具有高效、
垦增厚的趋势,导致横向对接焊缝的焊接工作量大实用、先进性的优点,主要适用于船舶在搭载阶段自
幅增加。如仍然采用现有横向对接焊工艺进行焊接动化焊接,为大中型船舶总装厂总组搭载垂直面横
施工,势必影响到船舶的建造周期。随着造船业的对接焊接生产提供全套创新自动焊接工艺及装备
技术
作者简介:张剑峰(1963)男,二程师
万方数据
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造船技术2015年第3期(总第325期)
要焊接生产于段,而大多数中小型船厂的焊接自动
国内外硏究现状及发展趋势
化程度更低。因此先进焊接技术开发研究及推广应
2.1国外研究现状及发展趋势
用十分重要。目前,园内在高效焊接技术领域有了
国外船舶焊接技术近三十年来的技术进步以日一定的发展,正紧跟国际先进自动化焊接工艺技术
本为例可分为三个阶段:第一阶段从20世纪七十年的发展步伐。
代开始发展半自动气保护焊取代手工电弧焊条,其
标志是药芯焊丝和MAG焊。到20世纪九十年代
主要研究內容
日本造船厂CO2半自动焊已占80%,大量性能优良3.1埋弧自动横焊工艺技术研究
的可控硅、逆变接电源投入生产应用。这一阶段
埋弧自动焊工艺通常用于平面对接焊,本项目
从焊接材料、方法及电源三个方面取得发展,也为随研究是将埋弧焊工艺恰当地用于船体平直部舷侧分
后的机械化自动焊接技术发展打下了基础。从段外板、边水舱隔舱旁板的横向对接焊缝的焊接,根
20世纪八十年代末开始开展的机械化自动焊可看本解决垂直面横向对接难以实现自动、高效焊接的
作船舶焊接披术发展的第二阶段。据日本焊接协会难题,焊接工艺性能达到相应的规范要求。主要研
船艄钢结构、海洋结枃焊接施工委员会统计,日本简究内容包括
易自动焊接机器由1989年768台发展到1998年的
(1)焊缝坡口形式和装配设计研究;
4405台,十年增加了6倍,其平均焊接率达到
2)焊接工艺参数规范和工艺条件研究
35%。这类设备的特点是独立的台车形式,采用
焊接材料和焊剂匹配研究.
MAG焊接方法。随着计算机辅助设计建造CAD/3.2埋弧自动横焊装置研究
CAM技术应用于船舶建造,为智能化设备、机器人
研制能实现埋弧横焊工艺的装备一埋弧自动
进入建造焊接提供了必要的信息基础。1995年神横焊机
户制钢和NKK津船丿合作实现世界上第一套造船
目前,埋弧自动焊工艺虽已在船厂得到广泛应
焊接机器人系统,用于内场小合扰生产。机器人化用,但仅限于平面对接焊,还未应用在船体垂直面对
可看作是焊接技术发展的第三阶段。目前造船焊接接焊中。因为现有埋弧自动焊机的本体质量重、体
智能化设备、机器人系统技术还处于起步发腰阶段,积大,其构造形式是无法在垂直面上实施焊接的,因
其前提是数字化造船和造船精度达到1mm~此不能应用于船体横对接焊。为实现埋弧自动横焊
2mm。国外在该领域研究向自动焊接装备的轻巧工艺就必须针对埋弧自动横焊工艺要求,研发相适
化、高速焊、焊接多丝化方向发展。
应的自动焊接装置。主要研究内容包括:
2.2国内研究现状及发展趋势
(1)理弧自动横焊机总体构造设计研究;
从国内船舶焊接技术发展看,20世纪八十年代
(2)堙弧自动横焊机焊缝眼踪研究;
开始大力推广高效焊接技术,尤其是有气体保护的
3)埋弧自动横焊机运行控制系统研究
CO2半自动焊,至今已得到相当的普及,在一些骨干
船厂的高效焊接率迩版%以上,部分船厂高达4总体技术和关鍵技术
70%。CO2焊机与焊工比率达1:1,相当于人手一4.1总体技术方案
台。这是开展机械化自动焊接重要的技术基础之
针对船体分段搭载合拢后形成的垂直立面横