激光焊接技术在海洋工程中的发展及应用现状

激光焊接技术在海洋工程中的发展及应用现状

蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司

摘要:随着社会不断进步,我国的国力逐渐增强,科技是越来越发达了,激光技术的兴起开辟了新时代。用激光技术制造东西是目前国家的研究重点,随着我国工业不断发展,对技术也有了高效、环保、自动化的需要,激光技术很符合现在的发展需求,所以很快它迅速应用到制造业的许多领域。在此基础上,激光焊接工艺固然成为激光应用重要部分。本文介绍了激光焊接技术在海洋中的发展及应用现状。

关键词:激光;焊接技术;海洋工程;发展;应用现状

引言

激光焊接在激光技术中是十分重要的,它现在很有发展前景,也是备受瞩目的一项技术。在很早的时候焊接技术就已经有发展了,并且随着社会工业制造的发展,高效、敏捷、环保的字眼逐渐出现,良好的加工技术将倍受青睐。激光焊接以独特的特点吸人眼球,激光焊接设备简单且容易搭配。本文介绍了激光焊接技术在海洋工程中的发展及应用现状,希望本文的简单的介绍能够为以后研究海洋工程激光焊接技术的人们提供一点帮助。

1海洋工程激光焊接技术的发展

在海洋工程中,造船是一项巨大工程。在船舶修建领域中,激光焊接技术应用最早,最成熟的要属欧洲的造船业。为了让船舶轻量化,适应发展的需求,人们就是用激光焊接技术来替代普通的焊接技术,这样既提高了焊接效率,也让焊接质量得到了保障。在船体构造上,船舶甲板和舱壁更适合激光焊接技术,因为这两个地方相对比较宽大,制造起来也比较方便。目前,激光焊接技术在海洋工程中的应用已经十分稳定,日趋成熟。在潜艇制造的过程中,可以用激光焊接技术进行高强度钢的切割和焊接,也可以用激光焊接技术为大型低速机缺陷进行修补,在工作大量时间后,还能延长其寿命。激光焊接技术应用于造船业以来,取得了巨大成就,对造船业的发展起到了推动性的作用。在欧洲,大型船舶的制造技术已经很成熟,对激光焊接技术的使用也已经炉火纯青,大量的采用激光切割和激光焊接技术,大规模的进行激光工业制造开发。由于我国在激光领域上算是起步比较晚的了,对激光焊接更是了解较少,对大型船舶上的应用还不能完全掌握,会存在一些问题,比如说成本较高,激光焊接的应用目的就是提高效率,降低成本,如果说成本高,那用激光焊接的应用就失去了意义。再说施工时间较长,还有能量转换效率较低等问题还没有解决,这些问题已严重影响我国造船业的发展。所以,我们要减少成本,提高效率,对能量转换进行进一步研发,让转换率提升,为以后激光焊接技术在造船业的发展留下大量空间。

2海洋工程激光焊接技术的应用

在欧洲激光焊接技术很是成熟,特别是在海洋工程,船舶制造等行业,以下几个方面是激光焊接技术取得的应用:

(1)海洋工程中一些设备的阀门密封圈,是使用合金复合材料制作的,传统焊接很难操作,所以需使用激光焊接技术,常规时间大概12小时就可以焊接完成,但要是在真空状态下,用一氧化碳激光焊接,7分钟就能完成,并且没有变形,效果也明显。

(2)潜艇上高强度钢的激光切割和焊接。

(3)油气管线的焊接,采用激光焊接技术,可以焊接15mm管线,据报道,俄罗斯到德国的油气管线制作就是采用的激光焊接。

(4)激光焊接技术可以应用在12铬合金材料的大功率燃气机的叶轮焊接。该项技术已经有公司在有所应用。

(5)激光焊接技术可以修复大型低速机的缺陷。

(6)螺旋桨空泡的修复。

船舶的螺旋桨由于长期与空气、水接触,螺旋桨的侧面容易产生空泡现象,这样会影响船的行进速率,可以采用激光焊接技术对坏的位置进行修补,修补后,抗空泡的能量大大提高,和传统的焊接技术相比,激光焊接技术提高抗性,产生变形小,焊接过后的焊缝成型美观,因为这些优点,在建筑领域也有所应用。

激光焊接技术在造船业中有着巨大的优势,由于船舶的重量不断增加,使用的材料也非常轻薄,激光焊接技术就避免了在施工过程中的影响。激光焊接技术可以采用灵活的方式进行输出,因此对甲板,船体等体积比较大的工件加工不用受地方的大小限制。

激光焊接的优缺点:

激光焊接技术为什么会受到重视呢,在于其特有的诸多优点:第一,采用激光焊接可以得到高质量的焊件,并且焊接速度比较快。第二,由于激光焊接不需要特殊环境,可以远程控制和自动化生产,如过可以有特殊环境,比如真空,那么焊接速度将呈几何倍数增加,这个优点会非常显著。第三,激光焊接可以有较大的功率密度,大功率的激光焊接对难焊材料等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料进行焊接。当然,激光焊接也存在不足之处:第一,激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵,成本较高,比传统焊接要昂贵的多,并且收益不明显,得不到理想的回报。第二,由于固体材料吸收不了过多的激光,特别是在出现等离子体后由于等离子对激光具有吸收作用,因此激光焊接的转化效率普遍较低。第三,因为激光焊接的聚焦光斑较小,因此很小的装备偏差就会产生较大的加工误差,所以这点很是不理想。

激光焊接技术在我国的研发领域上具有代表性,我国已经基本掌握了大功率激光焊接技术这项先进技术,这在我国激光焊接技术研究领域当中具有里程碑式的意义。激光焊接技术的发展真的是具有重大意义,不仅提供了便利的制造条件,也为大型工程的施工提供了坚定的基础,同时激光焊接技术也可以解决大型工程当中的麻烦问题。不仅如此,我国还将研究重点放置在其他领域,为使激光焊接技术得到全面发展进步,研发人员进行大量实验保证其质量。

结语

国家的进步,科技的发展,让制造变得越来越简单。激光焊接技术的应用使船舶制造有了质的飞跃,在巨大优势下,激光焊接技术要进一步提高其优势,要尽量降低成本,进而提高利益。我们要时刻的注意着激光焊接技术存在的安全问题,防止发生意外,要采用新型的监控设备对焊接全过程进行监控,防止意外的发生,降低风险,提高质量是我们需要做的。我们要时刻努力,要将我国的激光焊接技术早日提升到世界领先水平。

参考文献

[1]海洋平台用EH36厚钢板焊接接头的组织性能分析[J].李敏.山东冶金.2013(05)

[2]热输入对海工钢板EQ47焊接热影响区组织与冲击性能的影响[J].潘鑫,张宇,李小宝,鲍丙辉.钢铁.2013(06)

[3]海洋工程装备发展及用钢前景分析[J].高升,刘琦.冶金管理.2012(08)

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