为了提高我国船舶工业的建造能力，船舶焊接技术不可忽视，而为了确保得到优质的焊接效果，不仅要从焊接设备、材料以及工艺等方面进行改进，同时，还需要加快自动化焊接的步伐，提高生产效率，以期在全球竞争中占据优势。

    众所周知，船舶焊接技术是船舶工业的主要关键工艺技术之一，焊接的设备、材料及工艺都直接影响着船舶建造的效果。虽然在东亚地区造船诸国中形成了日本、韩国、中国的世界造船“金三角”地区，但我国的造船技术与日本、韩国之间尚存在较大差距。造船的材料、设备费用均高于日本和韩国。同时，我国造船企业小而分散，经济规模效应差，而且科研投入不足，尚未形成合理有效的技术创新体制。

    随着世界各主要造船企业新一轮现代化改造的启动，加强对焊接设备、材料及工艺的改进，更新造船焊接的工艺流程，推进高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术的发展，成为船舶建造竞争的关键。面对新的挑战和机遇，我国的船舶焊接更需要根据自身的特点，加快发展步伐，以期在未来竞争中发挥出独特的优势。
 
    MM：鉴于船舶行业自身的特点，船舶焊接中，有哪些常用的焊接方法?其具体特点有哪些？

    郑赞先生：目前，大型船舶总装厂采用的最主要的焊接方法仍是CO2半自动焊、手工电弧焊和埋弧自动焊。其中，手工电弧焊是一种基本的、传统的焊接方法，可以适用于全位置焊接。不仅使用比较方便，配套的焊接设备较便宜，而且焊条售价也较低，在初始阶段投资较小；CO2半自动焊是近二十年来被逐渐推广应用的焊接方法，它具有焊接效率高、经济效益好的特点，可达到手工电弧焊的1.6～7倍，并开始逐渐替代手工电弧焊，成为船舶行业应用最广泛的新工艺。虽然其设备和焊材的投资大一些，但其综合成本要比手工电弧焊低；单丝或多丝埋弧自动焊主要用于平直焊缝的焊接，如拼板等。埋弧自动焊的内在质量和外部成型较好，易于保证焊接质量，但设备投资相对较大。

    MM：虽然我国与日本、韩国构成世界造船“金三角”地区，但我国的造船能力仍有待提高，从焊接技术的角度分析，我们的差距体现在哪些方面？

    郑赞先生：我国自20世纪80年代以来，已经建造了多种不同类型的油船、货船、液化气船及海洋工程船舶。对于焊接难度较大的LNG船，沪东中华船厂正在同国外合作建造。目前，除豪华游轮没有建造过以外，其他类型的船舶我们都具备建造的能力。从船舶焊接技术角度来看，除豪华游轮采用的焊接技术以外，可以说我们掌握的船舶焊接技术和工艺与世界造船强国日本、韩国的焊接技术基本没有差别，反倒是我们与其在造船理念和生产管理上的差距较大。在同样的硬件条件下，我们却不能建造出与日本、韩国同样吨位的船舶，因此，我们需要在造船理念和生产管理上学习它们的先进经验，不断提高生产管理水平；在焊接技术上，需要在引进的基础上进行消化和吸收，从而形成具有自主知识产权的核心技术。

    MM：针对我国船舶行业的特点及所采用的焊接方法，国产的焊接设备能否满足其使用需求？相比之下，是否国外的焊接设备更具有优势？

    郑赞先生：由于船舶行业的焊接工程量较大，焊接作业时间较长，往往需要连续焊接数小时，并且大部分焊接工作在露天进行，无论风吹日晒、严寒酷暑，焊机的使用环境恶劣，因此，要求焊机必须有良好的可靠性，同时，焊机的工艺性能要满足焊接的需要，将焊接设备的质量做到“精细化”。目前，我国船舶焊接所采用的焊接设备是CO2半自动焊机、硅整流（或可控硅）弧焊整流器和埋弧自动焊机。

平面分段流水线FCB法的四丝埋弧自动焊机

    就常用焊接方法所采用的国产焊接设备基本能够满足其使用需求，一些合资企业的焊机甚至可以替代同类进口焊机。但是对于部分需求较少，有特殊要求的焊机，则仍需依赖进口，如，平面分段流水线上配备的各种焊机、气电焊机等。进口焊机的优势主要体现在焊机的整机质量好、可靠性高，并具有较高的科技含量，尤其可针对船厂的需求提供专机。

    MM：要保证得到良好的焊接效果，焊材是必不可少的因素，目前许多船厂都反映国内的焊材不能满足船舶焊接的需求，请您为我们的读者介绍一下具体的情况。

    郑赞先生：船舶的焊接质量是船舶安全的保证，为了确保船舶的焊接质量，对船舶焊接的相关条件有严格的要求，对其所用的焊材也有着特殊的规定，即，船用焊材必须经过有关船级社的认可。只有经过认可的焊材，才能用于船上。认可的项目包括焊材熔敷金属的化学成分和力学性能，同时，为了保证船舶能经受住各种海况的考验，对焊材的韧性也提出了很高的要求。另外，海洋工程还要对焊材进行CODT值的测定。

    目前，我国的焊接材料只能够满足船舶焊接的一般需求，如，船用普通强度和高强度钢板的手工电弧焊焊条、埋弧自动焊的焊丝焊剂和CO2实芯焊丝、药芯焊丝等，但在船舶行业应用量较大的CO2药芯焊丝，在其产品的工艺性能稳定性和抗裂性方面还有待提高。对于在性能上有特殊要求的焊材，如，韧性要求较高，应用于高速焊接，或采用特殊焊接工艺的焊材，则还未实现国产化，并仍然依赖进口，如，气电立焊的焊丝。这反映出我国焊材生产企业技术研发的人力资源还不能满足船舶行业发展的需求，研发能力有待进一步提高。

大连造船重工焊接技术研究所建造的12300t滚装船

    MM：我们刚刚谈到了船舶焊接涉及的焊接设备、工艺及材料等问题，但是不同类型的船舶（油船、气船、舰船等）其具体要求也不同，如何针对其具体特点来满足不同的焊接需求？

    郑赞先生：不同类型的船舶对焊接技术、焊接材料以及焊接设备的要求各有差异，要满足其不同的焊接需求，就要了解每个类型船舶的特性，从而各有侧重的对其施焊，以保证得到良好的焊接效果：

    1、成品油轮和化学品船因其装载的货品是各种成品油或化学品，因此，需对货舱进行密性试验，以满足其对焊接质量的高要求。
    2、大型集装箱船因其舱口较大，上舷侧列板、舱口围板和甲板都采用大厚度、高强度钢板，因此，保证其焊接质量，并提高焊接效率成为焊接的重点和难点。
    3、液化石油气船（LPG）和液化天然气船（LNG）一般是在压力或低温条件下来进行运输液化气体的，因此，在运输过程中，液化气体需存贮在一些能满足承受压力或低温要求的专门容器系统内，这些容器系统是液化气船最重要的组成部分，根据不同要求会选用低温钢、殷钢或铝合金等材料，而对这些材料进行焊接，则需要采用特殊的焊接工艺。
    4、海洋工程的钻井平台、海上浮式生产储油轮（FPSO）由于其长期在海上工作，受力情况非常复杂，而且还经受海水腐蚀，对结构的安全性要求较高，因此，选用的钢材要有良好的焊接性、Z向特性、耐疲劳特性、耐蚀性和低温韧性。同时，对焊材的选用也非常谨慎，除了对低温韧性要求严格外，在某些特殊情况下，还必须使其COD值符合相应的要求。

    MM：您提到，在部分船舶焊接中高效焊接是重点、难点。高效焊接离不开焊接自动化水平的提高，它是否代表着我国船舶焊接发展的趋势？

    郑赞先生：改革开放二十多年以来，我国船舶行业通过不断的引进和开发，使焊接自动化水平有了长足进步。如，分段制造的平面分段流水线和大合拢采用的垂直气电焊机的使用都大大提升了船厂自动化焊接的水平，从而不仅极大地提高了生产效率，而且有力地提高了造船能力。同时，用于T型材、纵骨焊接的双丝双弧高速焊机也在很多船厂得以应用，单、双丝高速焊的全数字化焊机也逐渐步入造船领域。

    随着新一轮造船吨位的提升，对焊接自动化的要求也在不断提高。在上海、广州和青岛，新的造船基地正在建设之中，平面分段（甚至曲面分段）流水线将使平面（曲面）分段的拼板、纵骨装配焊接完全实现自动化。而CO2半自动焊将最大程度地全方位取代手工焊，成为大合拢的主要焊接方法。

    自动化焊接是船厂提高造船能力、保证焊接质量的有效途径。只有大幅度提高自动化焊接水平，才能使船厂有较高的生产效率、较短的造船周期，从而具有较强的竞争能力，另外，随着计算机技术的发展，智能型的焊接机器人也将会在造船业得以应用。

来源：《MM现代制造》