1。6 仰焊的工艺技巧与应用意义论文网

仰焊在各种焊位的焊接中，属于操作难度最大，对技术要求最高的焊接方式。同时， 又发挥着又不可替代的的作用。对于大型机构或无法移动位置的构件，进行焊接时，通 常需要用到仰焊。所以，对于仰焊操作工艺的研究，在研究各种焊接工艺的过程中，是 一项必不可少的课题[12]。

以开坡口的对接钢板仰焊为例，仰焊分为三个过程：

（1）打底层的焊接 对整个焊件而言，打底层的焊接是关键，在焊接过程中，焊接熔池金属的自身重力

在电弧作用力和液态金属的表面张力作用下处于平衡状态。坡口钢板打底层焊接时要求 单面焊双面成形，对焊接参数有极其严格的要求，是焊接难度最大的步骤。

（2）填充层的焊接 填充层采用摆动方式连弧焊接。操作时应注意两点：一要使焊丝与焊件在左右方向

上处于垂直状态，以避免填充层焊缝左右不等厚，影响焊缝成形。二是填充层焊接不宜 太厚，较薄的焊层，不仅能有效地保证焊缝的内在质量，而且可为盖面层的焊接打好基 础。

（3）盖面层的焊接 盖面层的焊接关系到焊件焊缝的正面成形。焊缝余高、熔宽等项目都有具体要求[13]。

1。7 焊接机器人在造船工业中的发展及应用

工业机器人作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段，在提升企业技术水平、 稳定产品质量、提高生产效率、增强企业竞争力等方面起到了很大作用。工业机器人中 约 50％用于焊接生产，而早在 20 世纪 80 年代，造船界就开始尝试采用焊接机器人，日 本、韩国、美国和欧洲的一些先进造船国家，在发展和研制造船用焊接机器人方面取得 了显著的进步[14]。虽然我国机器人技术的开发研究工作起步不久，但从“七五”发展计 划起，国家已将其列为科技发展的重点项目之一。然而，我国在船舶工业方面，机器人 焊接自动化技术应用还相对比较落后，大多数还是处在人工焊接的状态，但工人在恶劣

的焊接条件下长时间工作，容易产生疲劳，难以保证焊接工作的稳定性和一致性。随着 我国船舶工业的不断发展和科学技术的不断进步，机器人焊接自动化技术在船舶工业上 将得到广泛应用，大幅度提高焊接质量和生产效率[15]。

目前，所有发达国家都把机器人技术或智能化技术放在科技发展战略中最优先的地 位。国外，尤其是日本、韩国和欧美的一些先进造船企业，并在船舶制造中发展、研制 及应用焊接机器人方面取得了显著的进步[16]。早在上世纪 70 年代，日本就提出了“无人

化船厂”的概念[17]。上世纪 80 年代初,世界机器人研制趋向标准化、通用化和系列化,

这给焊接机器人用于造船的带来很大的发展机遇。从 20 世纪 80 年代起美国船厂就将机

器人列为船厂的适用技术，从 80 年代末开始，日本造船焊接技术的一个显著特点就是从 高效化走向智能化、机器人化[18]。日本钢管公司(NKK)和 SOF 财团共同开发了一种用于 船底外板大合拢工程的自动焊接机器人, 该机器人能在坞内沿船底外侧仰焊 [19]。我国于 20 世纪 70 年代末开始研究焊接机器人。“七五”期间，通过 863 科技攻关计划和“机 器人示范工程”建设计划的实施，奠定了我国机器人事业及发展基础[20]。现代造船正逐 步用自动化制造装备代替人工操纵的各种加工机械、用智能化设备替代人的脑力劳动。 随着科学技术飞速发展，全自动无人化造船将在本世纪成为现实[21]。

1。8 课题主要内容