船舶焊接技術(shù)是船舶工業(yè)的主要關(guān)鍵工藝技術(shù)之一。目前，世界各主要造船企業(yè)在20世紀(jì)90年代中期已普遍完成了一輪現(xiàn)代化改造。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上又陸續(xù)啟動(dòng)了新一輪現(xiàn)代化改造計(jì)劃。投資目標(biāo)很顯然集中于高新技術(shù)投資力度進(jìn)一步加大，大量采用全新的造船焊接工藝流程，高度柔性的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)系統(tǒng)和先進(jìn)的焊接機(jī)器人技術(shù)，以保證這些造船強(qiáng)國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，面對(duì)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，對(duì)我國(guó)船舶焊接技術(shù)進(jìn)行綜合分析研究是極有現(xiàn)實(shí)性和針對(duì)性的，并以此來(lái)激勵(lì)我們?nèi)プ龊卯?dāng)前必須做的各項(xiàng)工作，大力推進(jìn)高效焊接技術(shù)，加快焊接技術(shù)改造步伐，努力將相對(duì)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為科技競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)船舶產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。否則，將不但難以實(shí)現(xiàn)船舶工業(yè)振興的宏偉發(fā)展計(jì)劃，甚至?xí)�出現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)際市場(chǎng)份額都難以維持的嚴(yán)峻局面。

　　1 船舶焊接技術(shù)現(xiàn)狀

　　受20世紀(jì)70年代中期和20世紀(jì)80年代中期2次嚴(yán)重造船危機(jī)打擊,世界造船業(yè)總局面發(fā)生了重要變化。日本、韓國(guó)、中國(guó)（包括臺(tái)灣省）造船業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)，使世界造船中心由歐洲轉(zhuǎn)向東亞，東亞地區(qū)的造船量占世界造船總量的78%（以總噸計(jì)算），在東亞地區(qū)造船諸國(guó)中又形成了日本、韓國(guó)、中國(guó)大連和上海的世界造船“金三角”地區(qū)。

　　這個(gè)狹小的“金三角”地區(qū)聚集著眾多的世界一流的造船企業(yè)、研究開(kāi)發(fā)中心及其船舶配套設(shè)備廠，其造船量占世界造船量的70%以上，有“世界造船基地“之稱。

　　中國(guó)的造船能力和市場(chǎng)份額有明顯增長(zhǎng)，并將成為世界造船格局演變的重要推動(dòng)力量。我國(guó)造船業(yè)的規(guī)模據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，1999年年銷售額超過(guò)500萬(wàn)元人民幣的修造船企業(yè)有461家，職工達(dá)29.6萬(wàn)人銷售總額達(dá)345.95億元人民幣.其中海船造修廠有72家,職工有12.4萬(wàn)人，銷售額達(dá) 201.51到億元。

　　目前，我國(guó)至少有30家船廠在建造出口鋼質(zhì)海船。其中中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司9家，中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司4家其他17家。

　　自20世紀(jì)90年代后半期起，我國(guó)造船業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是；地方的和中外合資的與外方獨(dú)資的造船企業(yè)發(fā)展迅猛，并形成了與中國(guó)船舶工業(yè)、中國(guó)船舶重工2大集團(tuán)公司“三分天下”的格局。

　　我國(guó)的造船能力目前約為500萬(wàn)載重噸，占世界的5%-6%，預(yù)計(jì)2005年可達(dá)800萬(wàn)載重噸或更高水平，占世界的12%-15%。

　　自改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)造船業(yè)在技術(shù)水平、船舶類型、建造質(zhì)量以及建造周期等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，具備了一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。其中船舶焊接技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步貢獻(xiàn)突出，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1.1 造船生產(chǎn)中應(yīng)用的高效焊接工藝方法

　　這些高效的焊接方法從20世紀(jì)70年代末期的3-5種發(fā)展到現(xiàn)在的35種，基本滿足了建造出口船舶，海洋石油平臺(tái)以及各類非船舶產(chǎn)品的需要。

　　1.2 焊接高效化率大幅度提高

　　焊接機(jī)械化自動(dòng)化率自20世紀(jì)90年代以后有了較大幅度的提高，如1圖所示

　　1.3 船廠的焊接設(shè)備構(gòu)成逐漸趨于合理旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)已從1983年的56.45%下降到2001年的65%，最終將全部被淘汰，取而代之的是整流弧焊機(jī)、CO₂氣保護(hù)焊機(jī)、交流焊機(jī)、埋弧焊機(jī)以及船用機(jī)械化自動(dòng)化平角焊機(jī)、垂直氣電焊機(jī)等。由于采用高效節(jié)能焊接電源可每年節(jié)約電能見(jiàn)表1。

　　1.4 船舶焊接新工藝、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用與推廣

　　由于船廠的產(chǎn)品特點(diǎn)是多品種、小批量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料變化頻繁。近年來(lái)，隨著轉(zhuǎn)換現(xiàn)代造船模式，大力推進(jìn)區(qū)域造船法，使船舶焊接技術(shù)也發(fā)生了較大的變化，其中比較突出的是一些重點(diǎn)骨干船廠先后都引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的平面分段裝焊流水線，采用了拼板工位多絲埋弧自動(dòng)焊單面焊雙面成形新工藝、新裝備。其焊接范圍可分別用于5-20mm和10-35mm的船用板材的對(duì)接拼板，同時(shí)在按區(qū)域造船的理論指導(dǎo)下，對(duì)船體的平面分段構(gòu)架的裝焊也采用了半自動(dòng)或自動(dòng)氣保護(hù)角焊工藝使焊接效率大大提高。

　　對(duì)于船臺(tái)大合攏時(shí)的垂直對(duì)接縫（長(zhǎng)度達(dá)15-30m）的焊接，原采用手工電弧立焊工藝，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)焊工操作技術(shù)要求高，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。我國(guó)造船行業(yè)從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始應(yīng)用CO₂氣電垂直自動(dòng)焊工藝，焊接時(shí)，在焊縫背面安放梯形槽陶質(zhì)襯墊，焊縫正面采用水冷銅滑塊強(qiáng)制成形，以保持熔池穩(wěn)定和焊縫成形良好，其焊接生產(chǎn)效率比常規(guī)手工焊提高5-7倍，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，目前已在各主要船廠得到普遍應(yīng)用。

　　1.5 焊接材料應(yīng)用方面

　　近幾年藥芯焊絲的應(yīng)用異軍突起，由于藥芯焊絲具有熔敷效率高，焊縫質(zhì)量好、焊接飛濺少、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化焊接。目前船廠已普遍采用藥芯焊絲來(lái)焊接船舶結(jié)構(gòu)。同時(shí)它又與CO₂焊接工藝技術(shù)相結(jié)合，使船廠在生產(chǎn)中嘗到了甜頭，所以目前一些船廠認(rèn)為CO₂氣保護(hù)藥芯焊絲焊接將是作為船廠的主要焊接工藝與焊接材料。它的應(yīng)用每年都呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，見(jiàn)表2。

　　由于大量推廣應(yīng)用CO₂氣保護(hù)藥芯焊絲，從而也大大提高了我國(guó)船廠焊工人均日消耗的焊接材料量，如表3所示。這也進(jìn)一步降低了我國(guó)的造船成本，縮短了船舶的建造周期。另外，在一些高附加值船的建造與非船產(chǎn)品（如大型鋼結(jié)構(gòu)高層建筑大型橋梁等）的焊接技術(shù)上也開(kāi)創(chuàng)了許多創(chuàng)新的焊接技術(shù)，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　2 與日本韓國(guó)之間的差距

　　我國(guó)的造船技術(shù)與日本、韓國(guó)之間尚存在著較大的差距。我國(guó)造船勞動(dòng)工資低廉優(yōu)勢(shì)正為生產(chǎn)率的巨大差距所抵消，造船的材料、設(shè)備費(fèi)用高于日本、韓國(guó)。我國(guó)造船企業(yè)小而分散，經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)差，加之科研投入不足，尚未形成合理有效的技術(shù)創(chuàng)新體制科技差距非但沒(méi)有明顯縮小，有些地方反而擴(kuò)大中國(guó)、日本、韓國(guó)3國(guó)造船及焊接技術(shù)指標(biāo)對(duì)比如表4所示。

　　我國(guó)加入WTO組織對(duì)我國(guó)的造船工業(yè)是一個(gè)極大，的挑戰(zhàn)其實(shí)質(zhì)是擴(kuò)大對(duì)外開(kāi)放，使造船業(yè)融入到世界經(jīng)濟(jì)潮流中，更深地投入到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中去，造船業(yè)走向世界變成了現(xiàn)實(shí)。而給造船業(yè)最大、最現(xiàn)實(shí)、最嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)是技術(shù)創(chuàng)新，建造高技術(shù)、高附加值船舶是未來(lái)國(guó)際市場(chǎng)的重點(diǎn)，也是造船大國(guó)的必爭(zhēng)領(lǐng)域。

　　3 十一所在船舶焊接技術(shù)領(lǐng)域中的作用與地位

　　我所焊接工藝與裝備研究室是船舶工業(yè)中從事艦船焊接工藝與裝備的專業(yè)研究室。近10年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，逐步引入了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營(yíng)模式，從而更進(jìn)一步促進(jìn)了與廣大船廠企業(yè)的合作與聯(lián)系，增強(qiáng)了我室在船舶行業(yè)中的作用與地位。其中比較有顯著成效的地方有如下幾個(gè)方面。

　　3．1 參與中國(guó)船舶工業(yè)高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組工作，并確定為指導(dǎo)組組長(zhǎng)單位

　　中國(guó)船舶工業(yè)高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組是兩大集團(tuán)共同批準(zhǔn)組建的我國(guó)船舶焊接技術(shù)進(jìn)步的新生產(chǎn)物，經(jīng)10多年的實(shí)踐證明是非常有效的一種以專家和主管領(lǐng)導(dǎo)所組成的具有行業(yè)性和專業(yè)性很強(qiáng)的組織形式。對(duì)全行業(yè)的焊接技術(shù)進(jìn)行了統(tǒng)籌規(guī)劃、分類指導(dǎo)、各船廠企業(yè)從中已獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，他們深有感觸地說(shuō)：“十一所在高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組中的作用是卓有成效的。目前在船廠企業(yè)的心目中，指導(dǎo)組是船廠企業(yè)與上級(jí)主管部門(mén)的橋梁與紐帶，是上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)和船廠領(lǐng)導(dǎo)決策的好參謀，是船廠企業(yè)焊接技術(shù)進(jìn)步中規(guī)劃決策、信息交流、監(jiān)督、協(xié)調(diào)的中心。”

    3．2 在特種船舶及重大非船產(chǎn)品的焊接技術(shù)方面的作用

　　近10年來(lái)，船廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了較大變化，一些船廠為了建造一些高附加值船，如液化石油氣船、成品油船、化學(xué)品船、冷藏集裝箱船