船舶焊接自动化的研究与应用

船舶焊接自动化的研究与应用

葛楠 宋佳 于洋

大连周到科技有限公司 辽宁省大连市 116000

摘要：伴随社会的不断发展及科技的快速进步，在船舶工业中自动化焊接技术发挥了重要的作用，同时也是当前船舶生产中较重要的一种模式，自动化焊接技术的诞生促进船舶生产质量及效率的提升，所以在此情况下，对船舶焊接自动化的应用进行深入研究有着重要的意义。

关键词：船舶；焊接；自动化

船舶生产与焊接技术密不可分，焊接技术精密度对船舶制造具有重要的影响，我国现时期的船舶制造与国外发达国家相比存在较大差距，为了使这种差距能有效缩短，我国焊接技术应不断向自动化、智能化方向发展。本文首先阐述了船舶焊接自动化的发展及优势，论述了船舶焊接自动化的应用，并探讨了焊接自动化技术的思考。

一、船舶焊接自动化的研究

1、发展。自动化焊接技术是利用现代先进的电子机械设备代替原始的人工手动焊接。我国的焊接技术正在实现转型的过程中，正努力发展成为“自动化、智能化、机械化、高效化”的焊接产业，我国作为世界大型焊接设备的进出口国之一，目前焊接设备处于供大于求的状态，国内市场出现行业利润率普遍下降的现象，若无足够资金去进行焊接设备的制造与研发，大型企业的优势和核心竞争力将被小企业取代，技术得不到及时完善。

2、优势。船舶焊接自动化的优势主要针对传统的焊接方式加以说明。由于焊接设备基本都具有体积大且机械结构复杂的特点，传统的焊接无法满足焊接精准度，生产中效率低，它是一种需大量劳动力的密集型任务，大量使用劳动力会增加生产企业成本，总之，传统焊接对企业在市场中的竞争力有一定的抑制作用，降低了企业的发展速度。

1)焊接的质量水平高：我国的自动化焊接技术距发达国家还存在一定差距，技术水平的发展也不均衡，数字电子系统直接控制着焊机的装配，在机械生产制造中，目前使用的焊接设备可提高电弧性能和焊接点，与手工焊接技术相比，自动化焊接能有效提高焊接中的生产效率，同时，因焊接的整个过程都靠自动控制系统实现，因此，要严格控制焊接速度和范围，根据实际需求调整好焊接参数，使焊接效果更完美。

2)技术水平高：在机械制造领域，自动化焊接设备使用的材料有各种精密零件、薄壁材料及非金属材料，自动化焊接技术通常应用在接缝较小的零件中，因此，高水平的自动化焊接技术具有良好的适应性和普遍性。此外，在船舶的自动化焊接中，电弧主要集中在焊剂层的最下部，由于下部的通风效果好且散热风险小，所以，自动化焊接能在一定程度上节省原材料且节能环保。

3)成本低：船舶焊接自动化逐渐取代了手工作业，减少了船舶企业对劳动力的需求，从而间接地减少生产成本，虽然自动化焊接对技术和设备的要求高，需一定的资金，但从企业发展角度出发，对技术和设备的资金投入在一定程度上也提高了生产效率，达到降低运营成本的目的，为企业的发展和扩大规模节省了资金。

4)不限工作环境：随着市场的需求，工业机械的生产也在不断更新发展，机械结构变得越来越复杂，焊接中的弧焊会伤害人体，由于不同人具有不同的生理特征，有些人不能长时间待在这种特殊的环境中，因此自动化焊接减少了弧焊对人体的伤害。此外，人工作业会浪费很多时间，而自动化焊接具有持续性工作特点，避免时间浪费，也不会因工作环境影响效率。

二、船舶焊接自动化的应用

我国的船舶制造与国外相比有很大差距，生产效率和产值都远落后于国外造船厂，国外广泛使用计算机技术的自动化焊接技术，甚至整条生产线都在使用自动化焊接技术模式，实现了船舶焊接中的智能化和数字化。船舶焊接自动化可对焊接材料的厚度进行自动选择，然后进行预置焊接，到目前为止，我国也研发了自动化焊接技术，建立了焊接生产线并生产了焊接设备，同时从国外也引进了先进设备，但我国制造的焊接设备还不能满足对大型船舶的制造与生产，达不到高效率生产及高精度制造。

在船舶制造过程中，质量的好坏受焊接技术的影响，焊接技术部分占总制造工时的三分之一，因此要打破传统的焊接技术，发展自动化焊接技术在大型船舶制造中的应用。

1、自动化焊接技术在提高焊接效率和质量中的应用。传统焊接以人工形式进行，人工焊接对操作人员的要求较严格，需保证焊接中参数的稳定性来提高焊接效果，同时对焊接速度和伸长量的控制要求也很高，这些操作要求对操作人员而言很难达到目的，但焊接自动化解决了这一系列问题，自动化焊接可同时保证电流、电压、焊接速度及伸长量等焊接参数的稳定性，从而保证焊接质量，提高焊接效率。

2、自动化焊接技术在降低生产成本中的应用。自动化焊接技术的应用能一整天不间歇的生产，为生产节省大量时间，降低人员使用成本，工作人员每天的工作是搬运焊接对象，打破了传统的体力劳动工作，远离烟雾、灰尘和强光，保证了工作人员的健康。

3、自动化焊接技术在控制产品生产中的应用。自动化焊接技术能更加明确地控制焊接时间，对生产效率和周期影响较小，可按生产计划来安排生产，还可修改生产程序完成不同的焊接技术，一定程度上扩大焊接范围，因此自动化焊接技术对产品的更新换代具有很好的适应性。

三、焊接自动化技术的思考

1、现代焊接自动化技术是一个高新技术群。电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息和软件技术迅速地引入焊接领域，不断提高焊接生产的自动化程度，实现焊接过程控制的智能化，焊接生产系统的柔性化及焊接生产系统的集成化，以面向全球的技术竞争并赢得市场。

2、焊接自动化技术是先进制造技术的一个重要组成部分。发展焊接自动化技术符合我国社会主义的基本原则。它的发展离不开国家的支持和政府及宏观调控。国民经济的发展对推动焊接生产自动化的发展应用影响较大，政府的推动是焊接生产自动化技术发展最重要的因素。

3、要重视焊接生产自动化技术的研究，但这种研究应以服务于提高自动化程度、减轻工人劳动强度、提高产品质量为目的。要有广泛的人员参与，扎实抓好自动化技术应用项目基础工作和从实际出发的推广应用工作。发展以人为中心地位的人-机-环境系统技术，以发挥焊接自动化系统的最佳效益。

4、焊接生产自动化是一项系统工程，只有在实现所有主要和辅助的工序综合自动化基础上，才能获得焊接生产的全盘自动化。因此，应重视发展焊接生产除焊接工序本身外的与焊接相关的各辅助工序的自动化技术，提高自动化的整体水平。

5、发展焊接自动化技术，需从可持续发展与环保方面统筹考虑。焊接行业实施可持续发展战略势在必行，也是振兴和发展焊接行业的根本战略。而清洁化生产是实施可持续发展的基本要求，洁净焊接环境保护技术是21世纪焊接行业发展的必由之路。高温、噪声、弧光、有害气体等对人体及环境的危害，只有通过发展焊接生产自化装备及其自动控制系统，实现焊接生产过程的自动化才能解决。

6、技术引进是实现技术进步的捷径。发展我国焊接自动化技术，既要充分利用对外开放的有利条件，加大引进国外先进制造技术步伐，以最小的代价获得最大的引进效益，又要把技术引进重点放在消化吸收与发展创新上，尽快实现焊接自动化系统软件及附件等国产化和更新换代，研究开发出有自主产权的焊接自动化技术。我国是一个幅员辽阔、工业生产部门繁多、情况差别较大的发展中国家，依赖国外技术不切合实际，靠引进国外技术发展焊接自动化不可取。只能引进一部分先进或较先进的技术，通过消化、吸收、再创新，才能立足于发展中国特色的焊接自动化技术。

参考文献：

[1]桂纪军.船舶焊接自动化的应用[J].船舶物资与市场,2020(10).

[2]王彬.我国焊接自动化技术的现状与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2015(25).

[3]邓剑锋.船舶焊接自动化的研究与应用[J].船舶物资与市场,2019(04).