船舶焊接技术的现状及发展
焊接技术国内外发展现状与前景
焊接技术国内外发展现状与前景摘要：在国内外的现代化工业生产中，焊接技术已经得到广泛应用。
从普通的机械制造到航空、航天技术的运用，随着时代的进步，对焊接技术的要求也在不断提高。
焊接技术从传统的手工业逐渐转型成一项高精技术，不论从生产效率还是准确性和环保要求来看，焊接技术都有巨大的创新空间。
本文将就目前国内外焊接技术的发展现状和我国焊接技术发展中问题进行探讨，根据焊接技术的现状，在市场需求和发展现状的基础上，对焊接技术的前景做出分析。
关键词：焊接技术；发展现状；发展前景；国内外随着全球工业化的普及，焊接技术的运用也越来越广泛。
我国的焊接技术开启较晚，从上世纪五六十年开始，伴随着重工业的起步，焊接技术被引进到国内。
工业化进程加快，焊接技术的发展也逐步提升，我国对焊接技术的培养和研究也开始不断加深，开始拥有专业的焊接设备工厂。
如今，我国各地已经拥有多处可以生产焊接设备的工程，焊接技术已经不需要依赖国外技术，我国已能焊接技术的发展上进行独立研究。
从简单的焊接操作机到现代化的数控系统，焊接技术逐渐转型为智能化、自动化。
但是对焊接技术的发展，不能闭门造车还需要放开视野，了解国际上的发展趋势。
1 焊接技术的国内外发展现状现代的焊接技术已经是各个国家都在广泛应用的工业技术。
从早期的传统手工业到现代在航天、航空、船舶、能源等高精尖领域的应用，焊接技术的应用不仅越来越普遍，生产上对焊接技术的各项要求也越来越高。
为了提高焊接技术水平，多年来各国都在不断研究探索。
在上世纪 80 年代之后，我国就从海外引进了成套的先进焊接设备，帮助当时的中国在焊接领域的设备精确度、自动化技术等方面进行提高。
要满足生产需求，就必须不断提高焊接技术的水平，从简单的滚轮架、翻转机到现代化的PLC 技术、数控技术，焊接技术已经从简单的机械化操作逐渐转向自动化生产[1]。
随着生产中对焊接技术精确度、高效率的要求，传统的手工焊接已经无法满足大规模焊接工作。
船舶结构焊接技术与工艺
船舶机械焊接
用于船舶机械设备制造和 维修，如发动机、齿轮箱、 泵等。
焊接工艺的优缺点分析
手工电弧焊优点
气体保护焊优点
设备简单、操作灵活、适应性强，可用于 各种位置的焊接。缺点：焊接效率较低， 质量受操作人员技能影响较大。
焊接效率高、质量稳定、熔深大、焊接变 形小。缺点：设备成本较高，操作技术要 求较高。
为了减少焊接过程中产生的污染，应采取有效的控制措施，如使用低烟尘焊接材料、安装烟尘净化装 置、降低噪音等，以保护环境并符合环保标准。
焊接废弃物的处理与再利用
焊接废弃物处理
在船舶结构焊接过程中产生的废弃物， 应根据其性质和数量进行分类处理，如 对焊条、焊丝等金属废弃物进行回收再 利用，对有害废弃物进行无害化处理。
焊接材料的质量控制
焊接材料的质量检验
对焊接材料的外观、尺寸、化学成分、 机械性能等进行检验，确保焊接材料 的质量符合标准要求。
焊接材料的管理
建立焊接材料的管理制度，对焊接材 料的采购、储存、保管、发放等环节 进行严格控制，确保焊接材料的质量 稳定可靠。
04
船舶结构焊接设备与工 具
焊接设备的种类与选择
焊接安全防护措施
为确保焊接过程中的安全，应采取一系列安全防护措施，如设置焊接防护屏、使用防溅剂、定期检查焊接设备等， 以降低焊接过程中可能产生的危险。
焊接环保要求与污染控制
焊接环保要求
在船舶结构焊接过程中，应遵循环保要求，控制有害气体的排放和噪音污染，确保焊接作业符合国家 和地方环保法规。
焊接污染控制
焊接设备的性能要求
稳定性
高效性
可操作性
安全性
焊接设备应具备稳定的 输出性能，以保证焊接 过程的稳定性和一致性。
焊接技术在船舶修造中的应用
消 除应 力 的措 施 等（ 要 时） 如需 ；
９ ）施 焊 环境 ｆ 如在 现场 施焊 、 间施焊 或试 验 室施 车 焊） ；
２３ 焊接 工艺 评定 现场试 验 ．
焊 接工 艺评 定现 场试 验按 照 审查 后 的焊 接工 艺评
定试 验方 案进 行 ， 常 验船师 须见 证试 验全 过程 。 通 在试 验 开始 前 ， 验船 师要 核查 待 焊母 材 与焊 接材 料 ， 否 与 是 方 案 中材 料 的等 级 、 规格 一 致 ； 查 待 焊试 件 的装 配情 检 况， 是否 符合 方案要 求 ； 流 电源焊接 时 ， 直 还要 检查 电源 极 性 是否 正确 。在试 验 过程 中 ，要 记 录每 一 焊道 的布 置、 焊接 参 数 以及 是 否 预 热 、 问温 度 控制 情 况 、 道 层 焊 打底及 清根情 况 等 ， 对焊缝 外 观质 量进 行评定 。 焊 并 如 接 试 板焊缝 外 观检 查合 格 ，则还 需 对 焊缝 进 行无 损 探 伤， 以及 按 照规 范 要 求 ， 在 焊 接 试 板 上确 定拉 伸 、 并 弯
接工艺评定的要求 ， 以及在 实际焊接作业实施过程 中焊接缺陷类别和产生的原因及 防止措施 、 应注意的一些问题 ， 供修造
船时参考 。
关键词 ： 船舶制造 ； 焊接工艺 ； 评定 ； 实施
焊接技术是现代工业 的基础技术之一 ，而造船焊
接 技术则 是 现代船 舶制 造 的关 键工 艺技 术 。在 船体 建 造 中 ，焊接 工 时约 占船 体 建造 总 工 时的 ３ ％ 一４ ％ 。 ０ ０ 焊接 质量 是评 价造船 质量 的重 要指标 ，焊 接效 率则直 接影 响到造 船周 期 和船舶 建造 成本 。船体 的结 构强度
高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中的应用
高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中的应用船舶工程作为一项复杂而庞大的工程，需要使用高效可靠的焊接技术来确保船体的结构强度和密封性。
近年来，高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中得到了广泛的应用。
本文将探讨高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中的应用，并分析其优势和挑战。
高速摩擦搅拌焊接技术是一种无焊条、无焊接热源的焊接方法，通过在接头处施加轴向力和旋转力，将两个金属板材在高速旋转的摩擦热作用下实现焊接。
相比传统的焊接方法，高速摩擦搅拌焊接技术具有以下优势。
首先，高速摩擦搅拌焊接技术可以实现无焊缝焊接，消除了传统焊接中的焊缝缺陷。
这对于船舶工程来说尤为重要，因为焊缝缺陷可能导致船体的结构强度不足，甚至可能引发严重的事故。
采用高速摩擦搅拌焊接技术可以有效地避免这些问题，提高船体的整体强度和安全性。
其次，高速摩擦搅拌焊接技术可以实现高效的生产过程。
传统的焊接方法需要大量的焊接材料和焊接热源，而高速摩擦搅拌焊接技术只需要施加轴向力和旋转力即可完成焊接过程。
这不仅减少了焊接材料的使用量，还可以节省大量的能源和时间。
在船舶工程中，高效的生产过程可以大大缩短建造周期，提高生产效率。
此外，高速摩擦搅拌焊接技术还可以实现多种材料的焊接。
船舶工程中常用的材料包括铝合金、不锈钢等，而传统的焊接方法在焊接不同材料时往往存在困难。
而高速摩擦搅拌焊接技术通过摩擦热的作用，可以有效地将不同材料焊接在一起，提高了船舶工程中不同材料的应用范围。
然而，高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中的应用还面临一些挑战。
首先，该技术对设备要求较高，需要具备高速旋转和高压力施加的能力。
这对于船舶工程来说，需要投入大量的资金和资源来购买和维护这些设备。
其次，高速摩擦搅拌焊接技术的操作难度较大，需要高技能的操作人员进行操作和控制。
船舶工程中的焊接工人需要接受专门的培训和技能提升，以确保焊接质量和安全性。
综上所述，高速摩擦搅拌焊接技术在船舶工程中具有重要的应用价值。
它可以实现无焊缝焊接、提高生产效率和扩大材料应用范围。
国内外舰船焊接技术概况及发展建议
３ ４
俄 、英 、法 、德等 国焊 接技 术处 于领先 地位 ， 其 中 美 国 的 舰 船 制 造 技 术 代 表 着 国 际 先 进 水
平。
国外 的先 进 船 厂在 舰 艇 制 造 中特 别 注 重 焊 接 新 工 艺 、 焊 接 新 材 料 以及 焊 接 自动 化 设 备 的 应
和质量 、缩短 研制 和生 产周期 、降低成 本 、提 高 效 益 的关 键 。 改 革 开放 以来 ，我 国 的舰 船 制 造 技 术 获 得 了 长 足 的进 步 。 在 建 造 水 面 舰 艇 方 面 ， 除 了焊 接 机 器人 、激光 焊接 、激光 复合 焊 、超窄 间 隙气 保 护 焊 、柔 性 制 造 技 术 和 集 成 制 造 技 术 之 外 其 它许 多单项 焊接工 艺技 术都 已达 到或 者接 近 国外 先进 水平 。但 总体水 平还 存在 着相 当大 的 差距 ，主要表 现在焊 接生 产效 率低 、舰 船建造 周 期 长 、 焊 接 成 本 高 、焊 接 质 量 难 以控 制 和 保 证等方面。 就舰 船 焊 接技 术 而 言 ，早 期 是 从 苏 联 引进 技 术 和材料 ，采用 焊接 方法 十分单 一 ，如手 工 电 弧 焊 焊 接 舰 船 结 构 ，简 易 埋 弧 焊 机 焊 接 舰 船 平 面 对 接 焊 缝 和 角 接 焊 缝 。 焊 接 效 率 极 低 ，一 艘 舰 船 的 焊 接 施 工 周 期 很 长 ，而 且 还 常 常 出 现 焊 接 质 量 问 题 ，成 为 舰 船 建 造 的 “ 脖 子 ”环 卡 节 ，各建造厂均花很大的精 力和物力来解决焊 接 施 工 中 出现 的 问题 。 本文概要介绍 目前 国内外 水面舰艇建造焊接 技 术 ，并 提 出发 展 我 国 水 面 舰 艇 焊 接 技 术 的几 点建议 ，以供参考 。
船舶焊接材料应用与发展
议响应较慢 ，焊材企业 与船厂需要进一步加强技术
合 作 ，对 在 用 焊 材不 断 进 行 Ａ我 改 良。
药芯 焊 丝 而 言尤 为 明显 ，除 了焊 丝 填 充 药 粉 配方 不
四 、发展 趋势与前景
２ １ 年 ，我 国 已经成 为 了世 界 第 一造 船 大 国 ， ００
但 在 体 现 船 舶制 造 水 平 的焊 接 生 产 技 术 方 面还 远 落
２ 注重高 强度 、低 温韧性焊材开发 ， 世界船舶市场在今后几年 会处于相对低迷的时
期 ，相 反 ，由于 世界 能 源需 求 大 幅提 高 ，加 快 了海 洋 资源 的开 发 利 用 ， 因此海 洋 钻 井平 台 及 配套 辅 助
是 能 够 形 成 自主 产 品 ，解 决 国家 重大 装 备制 造 中焊
３ 焊材 品种 少 、专一 化程度低 ．
船 舶 焊 接 方 法 、工 艺 的 多样 化 决 定 了 适 用焊 材 的应 用要 求 不 尽 相 同 ，在 船 体 不 同生 产 阶 段 和结 构 部 位 ， 即 使 同 类 型 焊 材 ，其 焊 接 工 艺 也 有 明 显 差
用 的 埋弧 焊 材 和 高 速 角焊 专 用 金 属 粉 芯 药芯 焊 丝 大 多依 赖 进 口 ，主 要 是 为 了大 热 输 入 焊 接 条件 下保 证 良好 的 电弧 稳 定 性 和 焊 缝 外 形 ，减 少 焊 接 裂 纹 产
同外 ，原 料 成分 、纯 净 度 差 异 和焊 丝 生 产 过 程 的 变
化 ，均 会 影 响焊 丝工 艺 性 能 和 焊接 质量 。 国内 焊 材
参蔼
…
１ ３
Ｅ，
｜
后于 Ｈ本 、韩 国。主 要 表现 在 ：焊 接 机 械化 、 自动
船舶建造工艺的发展现状及改进方案
化 、高效化 、绿色化、数字化 、加工成形技术 向全 面 自动化方 向发展等特点 ，并且造船精度控制技术
得 到 重视 和发 展 。
目的科技 自主创新 。不 断提高技术的研究体 系．积 极鼓励生产 ，学习和研究 ，结合实际应用进行科学 研究 。技术创新。除此之外 ，还应当不断建立健全
［ ４ 】 马新柱 ． 中小型船舶 分段 无余 量建造 工艺的 实践 卟 中国
科技信息， ２ ０ １ ３ （ １ ０ ） ： １ ３ ７ ．
造体系建设 ，优化结构 ，形成一个布局合理 、资源 共享 、高效和有效的技术研究和开发系统。在实际
操作过程 中，应进一步加强基础研究 的过程 。根据
都得 以降低 。而船体装配一般分为部件装配、分段
装配 、船体装配 ３ 个步骤 。目前 。先进造船国家船 厂的船体部件和曲面分段装配基本上采用 了流水线 生产 。因为在焊 接厚板船 舶制造 ．提高 了焊 接难
度 ，对焊接材料及焊接工艺提出了更高 的要求 。搅 拌摩擦焊接 、激光焊接等先进 的焊接技术和应用开
３ ． １ 加强工艺工作顶层设计
当前 。造船行业竞争 日益 白热化 ．于是各大生
产商开始着 眼于安全控制 ，以技术安全作为竞 争的 核心机制。因此迫切要求及时转变观念 ．做好工作 过程 的顶层设计。支持政策和制度制定 ，基础设施 建设 ，人员培训 ，激励政策 ，技术创新 ，推广和技 术储备 ，独立 投资相连 ，创作 的过程 中 ，技术创 新 ，技术先进 ，创新氛围。对 目标系统建立工作责 任制 和相应 的绩效考核制度 ，注重加强团体成员 间 的相互合作 ，不断加强现场检查。 ３ ． ２ 大力 投入 工艺 体 系建设 过程标准化 以操作标准化为 目标 ，加强船舶制
船舶高效焊接工艺及装备
1 概述焊接技术是船舶建造工程的关键工艺技术，是建立现代造船模式的支撑技术。
焊接技术的发展带动了造船技术的进步。
20世纪初，由于船舶业引进了焊接技术，造船模式由整体拼装发展到分段建造，使大型和巨型船舶得以顺利建造。
高效焊接技术对船舶建造具有特别重要的意义。
船舶结构复杂，服役条件苛刻，且为全焊接结构。
船体建造中焊接工作量约占70%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。
因此，在船舶建造过程中通过高效焊接手段来满足缩短建造周期、降低建造成本的需求，同时保证良好的焊接质量。
实现高效焊接的基本途径有：（1）提高焊接熔敷效率，如采用多丝焊、垂直气电焊、搅拌摩擦焊等。
（2）减少坡口断面及熔敷金属量，如采用窄间隙焊、激光复合焊等。
（3）自动化焊接，如采用生产线、机器人焊接等。
2 船舶高效焊接工艺及装备发展现状纵观国内外船舶建造企业的造船模式，主要流程基本相同，为零件→部件→分段→总段→船台（坞）搭载。
与此相对应的，所采用的焊接技术及装备也是大同小异。
在部件、分段、总段等中间产品的生产制造阶段采用自动化程度很高的大型焊接生产装置（流水线），在船台（坞）搭载时则采用单机自动化焊接设备。
所不同的是，国外先进造船企业擅于和敢于将更多先进的高效焊接技术应用到实际生产中，所采用的高效焊接设备自动化、智能化程度更高。
2.1 国外船舶高效焊接工艺及装备发展情况2.1.1 日本日本造船焊接技术的发展历经简易机械化、机械自动化和机器人智能化三个阶段，利用各种先进的焊接设备实现高效的焊接工艺。
从1970年代开始发展半自动CO2气保护焊取代手工焊条电弧焊为第一阶段；从1980年代末开始发展独立台车形式的焊接设备为第二阶段，采用MAG焊接工艺，通过跟踪或仿形焊缝自动完成焊接，焊接效率成倍甚至数倍提高，焊接质量优良，有效地控制了焊接变形和提高船体建造精度，焊接工人劳动强度和环境得到很大改善。
1995年神户制钢和NKK津船厂合作开发世界上第一套造船焊接机器人系统并用于小合拢生产标志着第三阶段的开始。
船舶焊接技术专题报告
船舶焊接技术专题报告1、引言众所周知，焊接是船舶建造中的一个重要工序，对造船周期、质量和生产效率具有很大的影响。
在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%~40%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%，焊接生产率是影响造船产量和生产成本的重要因素之一。
同时，船体建造质量中焊接质量是一项重要的检验指标。
正因为这些，焊接被作为实习的重点内容。
所以我以船舶焊接技术为我的专题报告题目，现列举我国各船厂应用较广的几种方式，比较优缺点后加以说明。
焊接技术的研究目的、意义。
2、我国船舶焊技术研究及发展趋势1944年江南造船所将焊接技术应用于船舶建造1948年江南造船厂建成我国第一艘全焊接船舶“伯先”号。
第一阶段：50~70年代50年中期从前苏联引入埋弧自动焊、半自动焊技术，新型焊接材料和设备在国内迅速推广，高等院校开始设立焊接专业，造船业的焊接技术处于全国领先。
60年代后，我国造船焊接转入自行研究和开发阶段，成功开发了CO2焊、重力焊、下行焊、单面焊双面成形等高效焊工艺，但由于没有进行有效地协调、组织和推广，这些方法没有形成生产力。
70年代，受文化大革命的影响，我国造船焊接技术的发展进入了低潮。
第二阶段：80~90年代主要引进和借鉴日本造船焊接技术和经验，全面推广CO2气体保护焊、重力焊，开发和应用下行焊、垂直气电焊、CO2气体保护自动角焊、多丝埋弧自动焊及单面焊双面成形等高效焊接技术，开发各种高效焊接材料和设备，焊工人均焊材日消耗量为10kg.第三阶段：21世纪~至今船舶焊接技术正向着绿色化、智能化、机器人化的方向发展。
近年来，我国造船工业发展迅速，2008年我国造船完工量为2881万吨，占市场份额的29.5%，手持造船订单占市场份额的33%，均创历史新高。
而去年我国已成为世界第一造船大国，这无不与造船焊接技术的发展与改进有关。
缩短造船周期是船舶工业发展永恒的主题，通过发展高效自动化焊接能够有效提升船舶工业生产效率，缩短造船周期。
《中国焊接年鉴》造船行业概况
《中国焊接年鉴》造船行业概况2．1前言经“八·五”、“九·五”的努力，我国造船焊接技术发展迅速，技术水平大幅度提高。
船舶焊接高效化、自动化的发展，既促进了船舶生产的发展，也为国家重点建设项目做出了贡献。
根据中国船舶工业协会统计表明，2000年国内造船企业生产情况普遍好转。
我国造船行业的产量和吨位已跃居世界造船工业的第三位，产量占世界造船总产量的十分之一。
本文主要介绍我国造船焊接技术发展概况以及近10年来研究应用的焊接新技术、新材料，并对我国造船焊接技术发展方向提出若干建议。
焊接技术是现代工业的基础工程技术之一，焊接技术是在20世纪20年代开始用于造船，如今已日益显示出是现代船舶建造工程的关键工艺技术。
在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%~40%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。
船舶焊接质量是评价造船质量的重要指标，焊接生产效率是影响造船产量与生产成本的主要因素之一。
因此，船舶焊接技术的进步对推动造船生产的发展具有十分重要的意义。
当前我国以中国船舶工业集团公司和中国船舶重工集团公司为主的造船厂共有20多家，而全国大小地方性行业船厂多达500多家。
两大集团公司所属船厂共有电焊工约8000人，各种焊接设备达2万台左右，年船体钢材加工量在60万吨左右，年焊材消耗量2万吨左右。
2．2我国造船焊接技术的发展概况我国造船焊接技术于50年代初开始引入手工电弧焊起步，50年代中期又从前苏联引进先进高效埋弧自动焊、半自动焊接技术；50年代末期到70年代又陆续试验成功并应用了半自动CO气体保护焊、重力焊、下行焊、垂直和横向气体保护自动焊，各种衬垫单面焊双面2成形等高效焊接工艺。
但是由于当时的焊接设备、材料的配套问题以及企业管理制度不适应等因素，这些高效率焊接工艺方法在70年代未能在生产中推广应用，常规手工电弧焊的应用比例平均达到85%，埋弧焊的应用比例仅为13%，其它高效焊接应用比例之和约为2%。
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船舶焊接技术的现状及发展0引言船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一。
先进的船舶高效焊接技术，在提高船舶建造效率，降低船舶建造成本，提高船舶建造质量等方面具有重要的作用，也是企业提高经济效益的有效途径。
先进的船舶高效焊接技术涉及到船舶制造中的工艺设计、计算机数控下料、小合拢、中合拢、大合拢、平面分段、曲面分段、平直立体分段、管线法兰焊接、型材部件装焊等工序和工位的焊接工程。
同时也会牵动与之相关的焊接产业链，如焊接材料、焊接设备和专用工装、焊接辅器具、金属的加工、焊接接头设计、焊接接头性能与质量控制、焊接标准与规范等。
1船舶焊接材料的现状及发展我国船舶建造焊接材料基本实现了国产化，然而仍有部分焊接材料依赖进口，如船厂大型平面分段流水线上的多丝埋弧焊焊丝和焊剂，气电垂直自动焊工艺上的药芯焊丝，双丝MAG焊的焊丝以及建造特种船舶如LNG、LPG船、化学品船等所用的焊接材料。
高效焊材在船舶建造中发挥极其重要的作用，因此引起了世界各国的重视，不断研究开发出新的高效焊接材料。
进入新世纪，根据我国造船工业发展的需要，高效焊接材料会有更大的发展空间。
从发展的方向来看，可有以下几方面值得重视。
1.1手工电焊条向下立焊焊条：与立向上焊相比，效率提高1～2倍。
铁粉焊条：熔敷效率可提高130%～240%，生产效率提高50%以上。
重力焊条：采用高效铁粉焊条(一般直径为Φ5～Φ8mm，长度为550、700、900mm)。
生产效率是常规手工焊的6倍。
1.2气保护实芯焊丝我国气保护实芯焊丝的品种太少(E49-1、E50-6)，今后应大力扩大品种，同时也应进一步改进实芯焊丝的工艺性能，降低飞溅，成型美观。
如研制开发的活性实芯焊丝，表面活化处理，并具备防锈、润滑功能等。
1.3气保护药芯焊丝从发展的趋势来看，药芯焊丝将是21世纪船舶企业的主要焊材，目前应用率已达到60%以上。
其特点为焊道成型美观、电弧稳定、焊接飞溅小、全位置焊接工艺性能良好、焊接熔敷速度快、生产效率高等。
为此，国内大部分船厂均实现了集中储罐式供气和焊接工位的焊丝盘托盘供应。
目前我国的药芯焊丝，无论是数量、质量、品种与国外相比均有较大的差距，应大力开发与研究：如碱性药芯焊丝、自保护药芯焊丝、金属型药芯焊丝，以及水下药芯焊丝和不锈钢、耐热钢、耐酸钢、低温钢药芯焊丝等。
1.4其他焊接材料随着我国焊接自动化程度的提高，将大力发展多丝MAG焊、垂直立焊、全位置管线MAG焊，以及机器人MAG焊等。
无论是实芯焊丝和药芯焊丝，在适应性方面都要进行大量的工作。
多丝埋弧焊也将有很大的发展空间，焊丝、焊剂，特别是烧结焊剂需大力发展。
单面焊双面成型的各类衬垫在高效焊接中也是不可忽视的。
1.5可持续发展的高效焊材焊接是污染大户，有强光、噪音，并伴有大量烟尘、飞溅，污染空气和环境，时有职业病发生。
因此，在发展高效焊材的同时，必须考虑可持续发展。
根据我国《焊剂与切割安全》GB9448-88的规定，各类焊接作业的烟尘量≤6mg/m3。
然而，实际各工厂的焊接场地均超过此规定，特别是在车间和封闭的容器内，如在船舱内可达38～312mg/m3，碳弧气刨的烟尘量更大，达200～1300mg/m3。
不同焊条的发尘速度及发尘量见表1。
不同焊材的平均发尘速度及飞溅见表2。
从表中数据可以看出，高效焊材(实芯及药芯焊丝)发尘量最多，其次是低氢焊条。
但各类焊材均超出规定的卫生指标。
因此，发展各类高效焊材的同时必须降低发尘量。
减少飞溅，特别是对碱性低氢焊材尤为重要。
表1不同焊条的发尘速度及发尘量表2不同焊材的平均发尘速度及飞溅日本神钢研制出I系列的药芯焊丝，比同类药芯焊丝发尘量和飞溅量减少30%～40%。
这种I系列焊材主要通过调整药芯的组成物，如以MgCO3部分代CaCO3，减少CaF2及K 的含量，以及适当减少激烈氧化等(降低钢带的含碳量)。
金属型药芯焊丝，也可减少烟尘及飞溅，并能提高生产率和改善焊接工艺性。
采用活性焊丝可以提高焊接电弧的稳定性，减少飞溅。
此外采用逆变电源亦可降低飞溅，改善焊缝成型。
为了保护焊工的健康，焊接工位应安装通风、洗尘设备，特别是在封闭容器之内焊接时。
2船舶焊接方法及设备根据我国船舶企业造船模式的现状，可把企业分为三类：第一类主要是众多的小型造船企业和沙滩船厂，属于整体造船模式。
其焊接方法及设备的使用现状为：平板拼接、管道焊接及船体焊接均采用硅整流式变压器手工焊条电弧焊，刚开始应用晶闸管式CO2气体保护焊机。
第二类主要是地方造船厂和规模较大的民营造船厂，其造船模式属于分段造船模式。
其焊接方法及设备的使用现状为：平板拼接采用CO2气体保护焊机和晶闸管式埋弧焊机。
平角焊、立角焊工艺采用CO2气体保护焊和手工电弧焊。
分段焊接亦以CO2气体保护焊和手工电弧焊为主。
管道焊接则采用TIG焊、CO2气体保护焊和手工焊条电弧焊。
其趋势是向以CO2气体保护焊和焊接过程自动化为主的方向发展。
第三类则是中国船舶工业集团公司和中国船舶重工集团公司下属的大型企业，如外高桥船厂、大连船厂、沪东中华以及南通的中远川崎等，其造船模式已属于分道造船模式，并向更先进的集成造船模式发展。
上述企业焊接方法及设备的使用现状为：平板拼接采用CO2气体保护焊和晶闸管式埋弧焊机。
平角焊、立角焊工艺基本为CO2气体保护焊。
区域连接应用气电立焊工艺。
管道焊接为TIG焊和CO2气体保护焊。
其船舶焊接基本以CO2气体保护焊和焊接过程自动化为主导，并开始采用机器人焊接。
所谓高效焊接技术是指与常规焊条手工电弧焊相比，熔敷速度高、焊接速度快、操作方便且易于自动焊的焊接工艺方法。
其特点是生产效率高、焊接质量好、节约能源和材料、改善劳动条件和保护环境等。
对于船舶制造可以大大缩短造船周期、降低造船成本，故对我国造船业来说，船舶焊接方法及设备的整体发展趋势应是向高效焊接工艺及设备发展。
目前我国的第三类造船企业中高效焊接技术已占全部焊接工作量的80%，但众多的中小船舶企业则相差很远。
船舶高效焊接技术主要有：①手工焊：铁粉焊条、重力焊、下向焊；②气体保护焊：CO2气体保护焊、双丝MAG焊、垂直气电自动焊、TIME焊；③埋弧焊：单丝、多丝埋弧焊、窄间隙埋弧焊；④单面焊：手工单面焊、CO2气体保护单面焊、埋弧单面焊(FCB、FAB、RF法)；⑤其他：电渣焊、激光焊、激光电弧复合热源、搅拌摩擦焊等。
下面介绍一些船厂常用的高效焊接技术。
2.1熔化极活性气体保护焊(MAG)MAG焊自20世纪50年代以来得到广泛应用，日本已占70%以上。
MAG焊有自动和半自动两种方式。
保护气可采用CO2或混合气体，焊材可以是实芯或药芯焊丝，其特点是高效、节能、质量好、成本低、易自动化。
(1) 实芯CO2气体保护焊：在国外一些大型船厂可占50%。
(2) 药芯焊丝CO2气体保护焊(FCW)：FCW高效、节能、工艺性好、质量好。
综合成本低，只有手工焊条的1/2，埋弧焊的1/3，CO2实芯焊丝的90%，飞溅少。
(3) TIME焊：该工艺是在普通MAG焊工艺基础上开发的一种新的焊接工艺，在焊接质量明显改善的情况下提高了熔敷效率。
TIME焊和MAG焊角焊缝焊接效率比较如图1所示。
图1TIME焊和MAG焊角焊缝焊接效率比较TIME焊的工艺特点可简单的概括为：大的焊丝干伸长，高电弧电压，高速的送丝速度，提高热能和熔敷效率，达到高速、高效的焊接效果。
大的焊丝干伸长意味着提高电阻热，采用高的电弧电压，大的电流的结果都能提高其熔敷效率，并在大电流的MAG焊禁区开创了新的应用领域。
(4) 双丝或多丝MAG/MIG高速焊。
特点为大幅度提高热效率和熔化率；大幅度提高焊速，可达1～3m/min；明显降低生产成本。
双丝位置可前、后，亦可并排。
保护气体：Ar或Ar+CO2。
焊板下可装传感器，控制电弧电流，保证焊透及成型。
(5) 自动角焊MAG焊。
船舶焊接结构中，角焊缝比例特别高，提高角焊的自动化率极为重要。
船厂应用的主要角焊设备有：①简易CO2自动角焊：适用于长直焊缝；②T排制作自动角焊：无需装配焊接，焊接速度快、焊接变形小；③船体纵骨自动角焊：双丝双电弧，平直分段纵骨焊接，同时焊接四纵骨八焊缝。
(6) CO2气电立向自动焊。
焊接时采用CO2专用药芯焊丝，焊缝正面采用水冷铜滑块强制成形，反面借助于衬垫也同时成形的高效焊接方法。
多用于船体合拢，比手工焊条焊提高效率6～8倍。
2.2高效埋弧自动焊①多丝埋弧焊；适用于船体平板拼接。
②窄间隙埋弧焊：适用厚板结构(100～200mm)，可比一般埋弧焊提高效率2～4倍，节省填充金属，降低能耗；③立板横向埋弧焊：适于船体侧板组装的焊接。
球形及筒形压力容器的横向组装焊缝(工地现场)。
2.3 单面焊双面成型在船舶制造中采用最多的高效焊接工艺技术。
按衬垫种类分：铜衬垫、陶瓷衬垫、玻璃纤维及石英砂衬垫以及固化焊剂衬垫。
按焊接工艺方法分：手工焊条焊、埋弧焊、实芯和药芯的MAG、MIG焊。
(1) 焊剂石棉衬垫单面焊(FAB)FAB法(Flux Aided Backing)利用柔性衬垫材料装在坡口背面一侧，并用铝板和磁性压紧装置将其固定。
主要用于曲面钢板的拼接及船台合拢阶段甲板大口的焊接，如图2所示。
图2FAB法(2) 热固化焊剂衬垫单面焊(RF)RF法(RegionFluxBacking)是采用一种特制的含有热硬化性树脂的衬垫焊剂，它的下部是装有底层焊剂的焊剂袋，如图3所示。
(3) 铜衬垫单面焊FCB法FCB法(FluxCopperBacking)是采用焊剂铜衬垫及压缩空气加压。
通常用双丝或多丝埋弧焊，第一丝常用直流，其他丝用交流电源，如图4所示。
平面分段流水线FCB法四丝埋弧自动焊设备如图5所示。
图3RF法图4FCB法图5平面分段流水线FCB法四丝埋弧自动焊3船舶制造中的高新焊接技术3.1机器人焊接机器人焊接是焊接自动化的最高水平，是计算机技术、自动控制技术、气体保护焊接技术的完美结合。
适用于船舶构件批量化、小型化焊接生产以及狭窄舱室短焊缝全位置焊接。
上世纪90年代日本船厂开始使用焊接机器人，韩国现代已研发出5种获得国际认证的焊接机器人用于船厂焊接。
我国外高桥造船有限公司等单位已开始尝试采用机器人焊接技术用于船舶结构焊接。
图6所示为昆山华恒焊接工程技术中心、江苏科技大学、上海外高桥造船有限公司联合研制的国内第一条船用管-管、管-法兰机器人焊接系统。
图6管-管、管-法兰机器人焊接系统3.2激光与电弧复合焊接技术激光-电弧复合焊接技术是基于综合单独的激光焊接和电弧焊接而产生的。
其原理如图7所示。
电弧焊接早已大量应用于生产，但其焊接效率低、变形大、耗材昂贵，对焊工要求高。
激光焊接应用时间还不长，但由于其焊接功率密度高、熔宽比大，焊速快、变形小，得到了广泛的研发应用。