对21世纪国外先进船舶焊接技术发展趋势的研究.pdf

专题技术
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对!%世纪国外先进船舶焊接技术
发展趋势的研究

中国船舶工业集团公司第!!研究所"（上海"#$$$%#）"陈家本

一、前言（续）

"#世纪将是科技高速发展的世纪。就造船焊接技术高效焊接类别高效焊接工艺名称
气保护全位置半自动角焊
而言，焊接是一门既新兴又古老的技术，但真正成为一)-"
气保护衬垫单面半自动平对接焊
门重要的制造技术是"$世纪的事情。迄今我国已拥有造)-"
)-气保护
"气保护衬垫单面半自动立对接焊
船实用性高效焊接技术类别及工艺如表所示。这些技)-"
#半自动焊
气保护衬垫单面半自动横对接焊
术已基本满足建造远洋船、海洋石油平台以及非船产品)-"
)-气保护焊自动水平角焊
结构等需要。然而与国际上先进的造船强国相比差距仍"
舷侧大接头垂直焊缝对接自动焊
然较大。我国的造船吨位虽然占世界第二，但建造的总
垂直气电自动焊槽型隔壁垂直对接自动焊
量只占了%&’左右，诚然这也与焊接技术落后有密切的
舷侧双壳隔壁垂直对接自动焊
关系，因此本文主要想对"#世纪国外先进船舶焊接技术
气保护半自动下行焊
)-"
发展趋势进行探讨研究，以便借鉴与跟踪。就造船焊接下行焊
焊条电弧下行焊
技术而言，一方面在"#世纪前期仍将在目前传统船舶焊
重力焊-.%%/0$、1&$"2、)32"#(4等焊条的重力焊
接技术的范围内继续增长与改进；另一方面对已开始出
熔敷效率#0$’高效铁粉焊条平角焊
现某些重大变革的前奏如新钢材、新焊材、新焊接工艺
高效铁粉焊条焊熔敷效率#&$’高效铁粉焊条平角焊
和新焊接设备等变革可能在"#世纪"$年代左右，届时
熔敷效率#%$’高效铁粉焊条平角焊
将对船舶焊接技术产生重大影响。
手工陶瓷衬垫单面对接焊

"#世纪，船舶和海洋工程中的焊接任务亦十分艰手工黄沙衬垫单面对接焊
手工衬垫单面焊
巨，将会大量应用低合金高强钢。海洋工程包括海洋手工砂绳衬垫单面对接焊

钻探平台、采油平台、海底管道铺设等。由于在海船用球扁钢手工衬垫单面对接焊

水、低温、风浪等恶劣条件下工作，对焊接结构的断铝合金自动156单面氩弧焊

裂特性、失效分析和可靠性评估等提出了严格的要铝合金半自动756氩弧焊对接焊
氩弧焊
求。铝合金半自动756氩弧焊角接焊
表%$我国造船实用性高效焊接技术类别及工艺铜镍合金管、铝黄铜管单面氩弧焊
铝黄铜加热管钎焊
高效焊接类别高效焊接工艺名称钎焊
锡黄铜加热管钎焊
()*法焊剂垫双丝单面埋弧焊
尾柱拼接焊缝丝极电渣焊
()*法焊剂垫三丝单面埋弧焊电渣焊
高层建筑立柱熔嘴电渣焊
+(法热固型焊剂垫双丝单面埋弧焊
埋弧自动焊
法软衬垫双丝单面埋弧焊
(,*节省费用是造船工业提出的一个基本要求，因此，
双丝单面埋弧焊与半自动)-衬垫
"生产技术受到更多的关注，其中焊接是最值得注意的生
单面焊混合焊
产技术之一。提高焊接产品质量和降低焊接生产成本的

#!"!""#年第!"期$焊接与切割热加工
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书
专题技术
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基本做法，促进了焊接技术的不断改进，其中也包括了表!"（种）
减少或者至少是控制焊接时所产生的收缩与变形等问题。日本伊萨瑞典伊萨美国
日本神钢日本日铁
溶接棒总公司分公司
在"#世纪的前期，钢材的品质将由于冶金工艺的进
步，特别是“纯洁化、微合金化和控轧控泠高密度位错4+-$3$34-#
的超强力轧制可变强磁场精密热处理等技术，制成的超德国蒂森英国曼彻特美国霍伯特美国麦觊美国林肯

细晶粒钢”等技术在钢铁企业的推广，将使各种用于船"#3#"#+333
舶与钢结构焊接的钢材的焊接性更好，不易产生焊接裂
从表"中可看出世界上工业发达国家所生产的药芯
纹并可以采用大热输入焊接，因此可以全力追求焊接自
焊丝（包括气保护和自保护型）门类齐全，可以应用于
动化和高效焊接。
碳钢、低合金钢、不锈钢、56基等甚至于铸铁等钢种都
据预测#$%"$年后有企业将向市场提供经济适用的
配有相应的药芯焊丝。而目这些药芯焊丝的主要特征是
强度级别在&$$%#’$$()*新一代钢材品种。可以设想，
具有溶渣少、飞溅小和焊接烟尘低等特点并向金属粉型
若新一代高强度钢材大量推广使用时，"#世纪将会走向
药芯焊丝快速发展。
所谓“薄板组合时代”，必将引起对现有常规焊接工艺
（"）造船用的手工焊条的应用比率从#+&+年的
与焊接材料技术的重大变革。
"-,#.大幅度下降到#++&年的#2,".。
二、造船焊接材料
（3）埋弧焊接材料的应用比率在这#$年间几乎没
根据日本焊接协会造船结构、海洋结构焊接施工委
有多大变化，一直在#-.%#&.之间。
员会每年对日本的主要船厂（大中