龍穴造船高速焊接項目通過鑒定

2011-11-04 08:29:58
來源：國際船舶網(wǎng) 編輯：國際船舶網(wǎng) 我有話要說

中船集團消息：10月13日，廣州中船龍穴造船有限公司聯(lián)合華南理工大學(xué)華歐焊接工程研究中心開展的T型材雙面雙絲高速焊生產(chǎn)線裝備與工藝關(guān)鍵技術(shù)研究項目，順利通過了中船集團公司組織的科技成果鑒定。該項目在國內(nèi)首次成功開發(fā)了全面國產(chǎn)化的T型材雙面雙絲高速焊生產(chǎn)線裝備與工藝關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的采用使得焊接效率和質(zhì)量達到國際先進水平。鑒定專家認為，這項技術(shù)成果不僅可對船體等部位的T型材、箱體進行高速焊接，還可以將其置于平面分段流水線或其他工位進行雙邊高速角焊接、厚大板材焊接等，進一步改善和提高船體等大型鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的自動化、機械化水平，具有較高的推廣應(yīng)用價值和廣闊的市場前景。

研發(fā)T型材焊接技術(shù)迫在眉睫

據(jù)介紹，我國現(xiàn)在的船舶鋼板焊接通常采用手弧焊或半自動焊方法，勞動強度大，施工周期長，生產(chǎn)效率低，焊接質(zhì)量難以保證，而且電能和材料的消耗較大，因此，開發(fā)更大功率、多絲高速、高效高性能的自動焊接技術(shù)裝備的需求十分迫切。目前，僅有日本等個別國家開發(fā)出的四電弧雙邊雙絲高速熔化極氣體保護焊（GMAW）焊接裝備及其工藝，應(yīng)用于船舶T型材的焊接。然而，這些性能好的進口自動焊裝生產(chǎn)線使用和維護的要求高，價格更高達每條上千萬元。

實現(xiàn)T型材高效焊接，除需要高速逆變式焊接系統(tǒng)這一核心部分的支持外，腹板和面板的輸送、對中、裝配、焊接成形操作所組成的完整生產(chǎn)線，也是影響全線生產(chǎn)效率、質(zhì)量、性能的另一關(guān)鍵部分。由于技術(shù)發(fā)展相對滯后，我國設(shè)計制造的焊接生產(chǎn)線雖然價格較低，每條只有一二百萬元，但在操作工藝、自動化水平、生產(chǎn)效率方面與國外設(shè)計制造的生產(chǎn)線存在一定的差距。

在生產(chǎn)量持續(xù)上行的形勢下，龍穴造船公司將改進2008年建設(shè)的3條T型材高速焊接生產(chǎn)線進行了科技立項。針對機械裝備與工藝存在的問題，該公司開發(fā)了相關(guān)自動對中、定位、勻速，四電弧高速焊接新工藝多參數(shù)優(yōu)化匹配等關(guān)鍵技術(shù)，并與船用T型材大功率四電弧高效高速逆變式焊接系統(tǒng)技術(shù)配套和集成，成功提高了焊接速度、質(zhì)量和自動化水平，使其整體生產(chǎn)技術(shù)達到了國際先進水平。

開發(fā)機械裝備優(yōu)化工藝流程

在機械裝備開發(fā)方面，龍穴造船公司技術(shù)人員經(jīng)過反復(fù)試驗取得了多項技術(shù)創(chuàng)新成果。首先，該公司研制了光電傳感器和腹板與面板的十字對中裝置。該裝置使不同規(guī)格T型材均能自動對中、定位、裝配，使操作時間從手工操作時的8～15分鐘縮短到1分鐘以內(nèi)；將生產(chǎn)線的布局和流程從串聯(lián)式改為并聯(lián)式，使施焊過程中同步上料輸送，而且兩個流程可以分別獨立控制和調(diào)節(jié)，僅此一項就提高工作效率近一倍。

其次，采用可編程控制器（PLC）及聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，項目技術(shù)人員設(shè)計開發(fā)了全生產(chǎn)線的中央操作控制與監(jiān)視平臺。通過平臺的模式轉(zhuǎn)換，相關(guān)人員可以很方便地對全生產(chǎn)線運行情況進行主要參數(shù)設(shè)定、協(xié)同控制和顯示監(jiān)控，此外，還可以方便地借助觸摸屏輸入不同規(guī)格面板的寬度，自動算出中心線的準(zhǔn)確位置，控制面板自動移動，使腹板對中、定位、裝配成為T型狀態(tài)，這大大提高了操作的自動化水平，降低了工人的勞動強度。

再次，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀與需求，項目科研人員在焊接工藝試驗研究和多參數(shù)的優(yōu)化匹配方面也取得了成效。如優(yōu)化雙電弧間距和焊接參數(shù)，在盡量減少弧間距的同時，采用導(dǎo)前電弧以較大電流、較低電壓的焊絲給焊縫成形打底，以較小電流、較高電壓的焊絲給焊縫成形蓋面，既可節(jié)能約10%，又減少了焊接變形現(xiàn)象；通過二氧化碳保護下的“藥芯+藥芯”、“實芯+實芯”、“實芯+藥芯”等不同焊絲的匹配方案進行試驗對比，獲得了性價比最高的工藝方案。

研制中頻逆變式焊接系統(tǒng)

龍穴造船公司T型材生產(chǎn)線配置了1000A級船用T型材大功率四電弧高效高速逆變式焊接系統(tǒng)，不僅功率大、節(jié)能、配置合理、焊速快，而且在實際操作中總修補和矯正變形明顯減少。該焊接系統(tǒng)由龍穴造船公司聯(lián)合華南理工大學(xué)研發(fā)，廣州市同誠焊接設(shè)備技術(shù)有限公司協(xié)助制造。自2009年6月正式投產(chǎn)應(yīng)用以來，整條焊接生產(chǎn)線運行情況較好，未出現(xiàn)過故障。

據(jù)介紹，這套焊接系統(tǒng)成功應(yīng)用了四電弧焊接系統(tǒng)協(xié)控技術(shù)和嵌入式計算機協(xié)控系統(tǒng)技術(shù)。弧焊電源輸出電流完全滿足系統(tǒng)的需求，并有較大的功率儲備，可供進一步提速。隨著船企員工對工藝的掌握和對設(shè)備操作的日益熟練，焊接速度已從試驗階段的1.5米/分鐘提高到1.8米/分鐘以上，單班次產(chǎn)量由7～8條提升至20～28條（18米長T排）。經(jīng)技術(shù)更新、改造后的生產(chǎn)線，不僅生產(chǎn)效率大幅提升，還能綜合節(jié)能約30%～40%。

標(biāo)簽：龍穴造船高速焊接