激光切割激光焊接在船舶建造中的应用

　　目前世界工业领域都向着低能耗、短流程方向发展，激光技术具有许多传统制造方法无法比拟的优点。

　　一项调查显示，在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%~40%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。船舶焊接质量是评价造船质量的重要指标，焊接生产效率是影响造船产量与生产成本的主要因素之一。因此，采用全新的激光焊接技术对造船企业在国际竞争中具有独特的技术优势。

　激光焊接技术作为一种新型加工手段，以激光作为焊接热源，机器人作为运动系统。它有着极高的加热能力，能把大量的加热能量放在极小的焊接点上，以其所具有的能量密度高、加热集中、焊接速度快和焊接变形小等特点进行金属焊接。

　现今，我国的造船技术与日本、韩国之间尚存在着较大的差距。我国造船焊机机械化、自动化率远远低于日本和韩国，经济规模效应差，加之科研投入不足，尚未形成合理有效的技术创新体制，科技差距非但没有明显缩小，有些地方反而扩大中国、日本、韩国3国造船及焊接技术指标对比。

　　因此，只有改进新设备，采用效率更高、质量更优秀的激光切割焊接设备才能为我国造船企业带来源源不断的价值利润和发展动力。

　　现代激光切割工艺，是船舶结构焊接前船板备料的理想手段，它顺应了船舶制造技术发展的需要。激光切割具有如下特点：激光能量斑点小，可瞬间气化金属而形成精细割口；激光斑点辐照域小，对割口边缘金属损伤小；激光斑点能量密度高，可实现高速切割下很小的热变形。4000W气体激光可切割20mm船板，5000W气体激光可切割25～30mm船板，这对大部分船舶结构件是适用的。

　　激光切割船用钢板，切口面垂直性好，氧化层薄，一般船舶结构激光切割后可不用再加工直接焊接；热变形小，对下道拼板焊接十分有利；曲线切割精度高，减少配合工时，可无障碍切割高强船板。

　　船舶全位焊接时，激光焊接工艺不仅可以对相同材质进行焊接，还可以对不同厚度材料进行焊接。钢板激光焊接过程中，出现缺陷会及时报警，以便及时重焊，避免发生断带现象。并且在焊前装配状态及拼缝位置、焊接过程的稳定性、焊后焊缝质量等的在线检测，对可能导致焊接缺陷、拼缝位置偏离等进行预报。

　　华工法利莱作为世界切割焊接技术领先企业，在研制开发的钢板在线激光焊接机，已经成功应用于低碳钢、镀层板、低合金钢、不锈钢、硅钢等领域，技术水平国内领先，达到国际先进水平。其产品WALC超大幅面激光切割机系列，采用了双龙门大横截面面积的双支架式钢结构框架横梁，背负激光器移动、单边直线导轨和单边齿轮齿条相结合,双边同步驱动、全飞行光路、等光程结构，三轴联动，6个电机驱动。工作台面长6-30m，宽3-4.5m,可以一边加工，一边上下料，不影响切割加工效率。在横梁上安装有同步等光程系统，以保证激光切割头运行到任何位置，均有同样的切割加工质量。可最大切割碳钢厚度为20mm，不锈钢10mm，由于在船舶制造中的钢板重量很大，WALC超大幅面激光切割机系列采用全飞行光学系统原理，在WALC超大幅面激光切割机上，激光头沿Y方向运动，而加工台在X方向，移动激光头电容高度跟随，使光束发散度小,对大尺寸钢板的切割更加精密。