【应用科普】激光!提升我国高端造船能力的重要工具

发布时间:2018-09-06 07:52          

20世纪90年代中期

激光作为一种重工业制造工具

开始用于造船工业

【导读】大型舰船制造方法逐渐实现由铆接到焊接的变革,焊接方法、工艺和设备也稳步发展,从早先的气焊、电弧焊,发展到激光焊。造船技术的不断发展,带动了造船材料和船舶设计的重大变化。


    激光技术在船舶制造中的应用又具有其独特性,这跟船舶本身的加工和应用特点以及激光制造系统的特性息息相关。那么,激光在船舶中具体有哪些应用呢?这期小编先为大家讲解激光切割在船舶中的应用。

船舶的切割特点

    船舶行业对于船体分段转配精度要求高,构架转配间隙必须控制在1mm范围。以往船舶制造企业一般采用等离子对肋板下料时,为了保证装配间隙,在肋板上均设置修割余量,这需要在现场装配时手工进行修割,修割质量参差不齐,割缝内残留氧化物,同时增加了装配工作量,装配周期增长,致使整个分段建造周期延长。

激光切割在船舶中的应用优势

    近几年,"精密造船"和"快速造船"成为船舶制造业发展的主要趋势,激光切割技术得到了快速发展,占据了整个激光加工行业的70%以上。船舶制造行业主要以钢板原料为主,使用激光切割板材,可代替一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法,大大缩短生产周期和降低成本。采用激光切割机下料取消了装配余量后,消除了现场修割的现象,减少了人工和材料浪费,构架装配速度明显加快,装配质量提升显著。

    目前,船舶行业船体板材零件下料方式主要采用火焰切割、等离子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相对于激光切割有诸多不足,例如火焰切割与等离子切割割缝宽、切割精度差,易产生有害气体,环境污染大。而激光切割对于船板切割来说,具有切割精度高,热变形小,减少二次加工(如铣边、钻孔等)、转运、打磨,尤其小圆、小孔、曲面加工等优点,符合船体分段转配精度要求,能充分保证构架装配间隙控制在1mm范围,但其在钢材方面的实用切割速度相对等离子切割要差。

低碳钢在不同切割方式下切割速度与切割厚度的关系

 低碳钢在不同切割方式下切割效果

    在船舶制造领域,激光切割避免了等离子对肋板下料时,为了保证装配间隙,而在肋板上设置修割余量,并通过人工进行修割,造成修割质量参差不齐的情况的发生。从而减少装配的工作量、装配周期、材料与人工成本浪费。

    通过激光切割的船用钢板,割缝质量好,切口面垂直性好,无挂渣,氧化层薄,表面光滑,无需二次加工,可直接焊接,且热变形小,曲线切割精度高,减少配合工时,实现无障碍切割高强船板。

激光切割在船舶中的应用缺点

    在国内船舶行业,激光切割并未占据主导地位,主要原因包括:①激光切割成本相比传统切割方法高;②激光切割的大型设备不适合船舶行业的制造特点,如现场施工、分段作业、工作环境复杂等;③切割效率没有明显优势,尤其是船舶行业的厚板切割;④激光设备维护复杂对工人要求高、成本高等。针对船舶舾板工作对切割机的特殊要求和船体结构所用型材加工形状的多样性,就目前行业的现状情况。

    截至2017年11月,中国造船业全年新接订单量超越了韩国,跃居全球第一。但是,中国在船用设备领域研发投入严重不足,造船过程的绿色技术还比较落后,高端造船能力与日韩仍有差距。

    激光加工作为一种非接触、非污染、低噪声、节省材料的绿色加工技术已开始呈现出数字自动化、智能柔性化加工特点,随着我国自主研发的高功率激光器也开始规模化进入装机阶段,这迫使进口激光器产品开始进一步降价。

    激光加工系统装备市场空间有望逐步打开,激光切割、焊接技术在船舶行业得到大规模普及指日可待。

来源:互联网

【温馨提示】

文章仅代表作者观点,不代表本公众号立场。文中部分图片来源网络,版权属于原作者,如来源标注有误请告知,我们会及时予以更正/删除。谢谢!

Copyright © 2018 沈阳前驱登设备有限公司 辽ICP备18005423号