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半导体激光器 激光切割 激光器
工业应用
激光助力中国造船力量蓬勃成长
材料来源:创鑫激光           录入时间:2024/5/21 22:14:57

中国造船工业再次传来重磅喜讯,拿下全球最大单笔订单!

据权威媒体报道,中国船舶集团一次性斩获卡塔尔18艘超大型LNG液化天然气运输船订单。LNG运输船是国际公认的世界上最难造的船之一,也是世界造船工业“三颗皇冠上的明珠”之一,另外两颗分别是航母和大型邮轮。

*图片来自网络

全球贸易90%以上靠海运,船舶需求逐年增加,带动了造船行业的蓬勃发展。前景虽广,但竞争也在日益加剧,市场对船舶的功能、安全、可靠性及质量等都提出了更高的要求,造船技术需要不断升级,激光作为当代领先的生产加工技术已然成为“精密造船”、“高效造船”的关键技术之一。

造船行业对钢材的消耗主要以中厚板为主,常用材料型号为:2C、3C、4C、5C等专用碳素钢及12MnC、16MnC、15MnTiC、14MnVTiReC等专用特种钢。普通船只对切割精度要求相对较低,但大型船只,例如集装箱船、LNG液化气船、大型邮轮等船只的建造均属于“精密造船”,对切割精度有更高要求。

传统造船企业大多采用火焰切割、等离子切割、剪板折弯加工等切割方式,不仅效率较低,而且极易出现切割精度不高、断面缺陷或挂渣等问题。而激光切割具有高精度、优质断面、效率快、割缝小、材料利用率高等优势,无需二次加工,可直接焊接,且热变形小。

激光束可以聚焦成很小的光点,同尺寸板材,激光切割比等离子切割、火焰切割的割缝更小。同样厚度板材,等离子切割割缝5-6mm,激光切割割缝则在1.5mm左右,可节省6%-9%的材料。

油船、集装箱船等大型船舶的甲板、肋板、肘板、肋骨、船侧外板等配件所需的板材厚度均在10-40mm之间,且船舶制造的部分厚板原料为了方便后期焊接的坚固性,还需要切割成坡口,激光切割可一次性成型多种坡口类型。

除了原料的切割外,焊接也是船舶加工制造以及船舶工业发展中的一项关键技术,焊接工时约占到建船总工时的30%~40%,而焊接费用则占整个船体造价的30%-50%,焊接效率和焊接质量将直接影响到船舶加工制造的生产周期、成本费用以及船体质量等。

与传统焊接相比,激光焊接可以进行更加精准深入的焊接,能够迅速形成型材,且对焊接环境要求低,能在空气中直接焊接,焊接方式更灵活安全,可焊接传统方法难以焊接的部位,因此成为现代船舶制造的热点研究工艺。

传统焊接工艺焊接10mm以上钢板需要打坡口填充焊料才能达到焊接要求,越厚的板材坡口角度更大,所需焊料越多,而且往往需要多道工序才能焊满,成本高,焊接时间长,焊缝平整度差,牢固性一般。若使用万瓦激光-电弧复合焊,20mm以下的钢板不需要开坡口即可完成焊接,20mm以上钢板只需要开传统坡口角度的四分之一即可,大大压缩坡口间隙,成本更低,且效率可提高6-10倍,实现生产效率和制造精度的双重提升,牢固性也更强。

清理工作是船舶工业中的一个非常重要的加工成形技术,在焊接前后和涂装前均有大量的清理工作。清理工作的质量也在一定程度上决定了焊接和涂装质量。

传统的清洗技术主要有人工打磨、喷砂、高压水冲洗、化学清洗等,广泛应用于船舶的涂装、焊接等工艺中。但是,传统清洗技术劳动强度大,污染严重,职业病危害大,对施工人员十分不友好。激光清洗技术具有对基底无损伤,微米级精准控制,节能环保等众多优势,因此成为船舶制造的研究热点。

▲船舶甲板油漆锈迹清洗

激光加工技术作为助推智能制造的先进工具和手段,现已被欧美及日本主要的大型船厂大量采用。中国造船业也在积极拥抱新技术,以此提升造船水平、质量与效率,提高中国船舶的国际竞争力,推动中国造船业向高质量发展。

转自:创鑫激光

注:文章版权归原作者所有,本文仅供交流学习之用,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。


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