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论船舶焊接技术的研究现状与应用

摘要：结合当前的船舶焊接工艺技术发展情况，从自身的船舶焊接工程经验出
发，分析了国内外船舶焊接技术的应用与展望，并提出了今后的船舶焊接技术发
展趋势，希望对于有效提升我国的船舶焊接工艺水平有所借鉴意义。
关键词：船舶焊接，焊接工艺技术，焊接技术应用，发展趋势

1概述
1.1造船生产中高效焊接工艺
随着焊接方法工艺技术的不断更新，主要发展了三十多种的焊接方法，涉及
到相应的平面分段装焊流水线、单面焊双面成形半自动、CO2保护焊接技术以及
气电垂直自动焊等相关工艺技术，这些大都能符合相关的海洋石油平台、出口船
舶建造等相关产品的需要。
1.2船舶焊接新工艺、新技术
结合船舶焊接工艺技术的发展，其产品主要体现出材料种类繁多、结构多样
化、品种多且小批量等特点，在当前的区域造船法的影响下，船舶焊接技术也必
将面临着重大的变化，比如，当前重点的船厂则开始重视国外先进的平面分段装
焊流水线的引进，从而形成了一批先进的工艺技术以及新型装备。相应的焊接范
围主要则是根据5-20mm、10-35mm的船用板材相应的对接拼板，结合相应的区
域造船的要求，结合相应的船体的平面分段构架的装焊环节，大都通过半自动、
自动气保护角焊工艺等方式，相比于传统工艺来说，能大大提升焊接效率。
1.3船舶焊接技术的新发展
结合船舶建造的特点，广泛采用新材料、新钢种，这些都能有效全面推动焊
接工艺的进步；通过焊接工艺的不断进步，结合气体保护自动、半自动、气电垂
直自动焊的工艺技术成熟，能更好地符合实际需求；根据船舶分段制造的要求，
能有效提升焊接生产流水线作业效率，实现造船周期大大缩短，在进行船台的焊
接中则是主要开展衬垫单面焊技术，而将CO2气体保护焊接技术则是应用在新建
的平面分段流水线中[1,2]。最后，还重视各种焊接技术的创新发展，力求不断提
升焊接品质水平。
2国内外船舶焊接技术的应用与展望
美国海军在本世纪九十年代就开始了水面舰艇双壳船体的建造，其中采用了
弧形船壳板的单道双丝气电立焊法，这主要是由梅特罗机械公司等所提出，主要
就是利用单道双丝气电立焊工艺，特点就是几乎不用进行除渣和修磨处理，并没
有必要开展双面焊接工序，正是通过不间断焊接工作才能有效实现成本的全面降
低，保证工时的有效节省。同时，在航母的主壳体的HSLA-65钢的焊接工艺，结
合实际所提出了双丝埋弧焊工艺；则将窄间隙气体保护焊的双丝电弧旋转工艺应
用在了舰艇的厚板焊接环节中。
对于法国海军的潜艇壳体用材厚板焊接技术进行分析，则是能够全面对于舰
艇所用的Hies100钢进行综合性的实验，提出了窄间隙熔化极双丝气保焊工艺，
结合实验数据的情况，能有效处理31.75mm以上厚板的焊接问题。其中，俄罗斯
在应用电子束焊接工艺方面具有一定优势，所提出的双面两道电子束焊工艺能有
效处理外径φ2000mm，内径φ1200mm的厚壁筒状材料[3]。
德国迈尔船厂则是结合通快公司的12kWCOZ激光器以及奥地利福尼斯公司
的TPS5000数字电源设备，分别进行相关的实验探讨，其中，研究对象设定为5-
15mm厚度的钢板，开展了相应的CO2激光-电弧复合焊对接焊、激光填丝焊、埋
弧焊等方面的实验。通过比较发现，激光-电弧复合焊接则具有较强的综合性能。
当前，我国的民用船舶正在朝着逐步推广双丝电弧焊技术等方向发展，并能
积极从自身的实际情况出发，大中型船厂则是重点加强引入平面分段装焊流水线
等先进技术，并能在其中逐步应用多丝埋弧自动焊、单面焊双面成形等新型技术。
逐步增强在焊接科研技术方面的投入，从自身的实际情况出发，研发出符合实际
生产需求的双丝单面MAG焊接工艺技术等。由此可见，针对埋弧焊和气体保护
焊来说，其往往具备比较高的自动化程度以及焊接效率。但从实际情况考虑到船
体结构的复杂性特点，除了壳体对接焊缝之外，相关部位以及T型组合肋骨的腹
板与面板都有着很多的角焊缝情况，所占比例超过六成，这种情况难以应用有效
的自动焊方式，往往仅能利用手工焊，其大约占到船舶焊接工作量的35%左右。
针对船舶焊接技术的发展来说，在未来的发展过程中，主要涉及到以下四个
方面的发展趋势：一是，新型船舶大都体现出大型化、高寿命、高参数等特点，
逐步推向焊接工艺的创新化发展，有效保证生产周期大大缩短；二是，船舶焊接
呈现出智能化、自动化以及机械化的特点；三是，随着焊接材料以及焊接技术的
进步，必将呈现出更加完善的船舶焊接标准；四是，在不断的冶金工业发展背景
下，大大提升了船用钢板的焊接性，能有效控制好焊接裂纹问题，可以通过大热
输入焊接法，这些都是高效焊接、智能焊接的基础，同时，焊接材料也呈现出突
飞猛进的发展速度。

3结束语
综上所述，我国的船舶焊接技术有了明显的提升，但相比先进的造船