近日，有消息稱，為(wei) 了在板材厚度高達30mm的情況下進行高質量且無裂紋的焊接，德國漢諾威激光中心（LZH）正在開發一種具有定製光束整形和基於(yu) “數字孿生”的集成質量保證係統的多激光束焊接工藝，希望通過這種一次性工藝，促進15mm-30mm範圍內(nei) 厚壁部件的焊接，減少焊道數量、製造時間以及填充材料和保護氣體(ti) 的消耗。

研究團隊稱，這一創新工藝劍指船舶工業(ye) 的“厚板焊接”。

一直以來，船舶工業(ye) 都是激光行業(ye) “必爭(zheng) 之地”，尤其是在20mm-40mm的厚板激光焊接上，技術有待突破，導致無法滿足船舶製造的需要。因為(wei) 貨船、油船、集裝箱船等大型船舶的配件所需的板材厚度一般在40mm左右。

漢諾威激光中心這一創新消息無疑將再次讓激光技術在船舶工業(ye) 中的競爭(zheng) 白熱化。同時也在提醒大家，厚板焊接技術創新競賽仍在進行，別鬆懈！

“必爭(zheng) 之地”為(wei) 何“必爭(zheng) ”？

我國船舶製造市場有多大？

根據工業(ye) 和信息化部發布我國2024年上半年造船業(ye) 最新數據，我國造船業(ye) 生產(chan) 提質增速發展、船舶製造市場高度活躍，中國造船業(ye) 三大指標繼續穩步增長，全球領先。

——2024年上半年，我國造船完工量2502萬(wan) 載重噸，同比增長18.4%；

——新接訂單量5422萬(wan) 載重噸，同比增長43.9%；

——截至6月底，手持訂單量17155萬(wan) 載重噸，同比增長38.6%；

我國在造船完工量、新接訂單量、手持訂單量三大指標，國際市場份額均保持世界第一，三大指標分別占世界市場份額的55%、74.7%和58.9%。值得一提的是，新接訂單量以載重噸計占全球總量的74.7%，這意味著越來越多的國外船東(dong) 把訂單投向了中國船廠，全球每10份造船新訂單，有超過七成流向中國。在全球18種主要船型中，中國有14種船型新接訂單量位居全球首位，我國造船出口額持續增長，很多企業(ye) 訂單甚至排到了2028年。

而中國船舶工業(ye) 行業(ye) 協會(hui) 數據則顯示，從(cong) 利潤額來看，今年前5個(ge) 月，中國造船業(ye) 的利潤總額同比增長了近2倍。數據顯示，1月至5月，全國規模以上船舶工業(ye) 企業(ye) 實現營業(ye) 收入2532.4億(yi) 元，同比增長26.3%；實現利潤總額160億(yi) 元，同比增長187.5%。此外，今年上半年，船舶產(chan) 品出口金額206.7億(yi) 美元，同比增長85.2%；從(cong) 月度來看，月均出口達34億(yi) 美元，同比增長率保持在30%以上，增速位列我國重點機電產(chan) 品出口的首位。

由此可見，造船業(ye) 板材激光焊接與(yu) 切割是一個(ge) 極其重要且不斷發展的領域，潛在市場巨大。船舶工業(ye) 也因此成為(wei) 激光行業(ye) 的“必爭(zheng) 之地”。

“製勝點”為(wei) 何是“製勝點”？

船舶領域是激光技術主要的應用領域之一，船舶工業(ye) 中的板材切割與(yu) 焊接，便是激光的用武之地。激光技術以其高精度、高效率、低變形和高質量等優(you) 點，已經在船舶工業(ye) 中廣泛應用。

最大痛點就在於(yu) ，20mm以上的厚板焊接。因為(wei) 在激光厚板切割方麵，邦德激光、百超迪能、力星激光等知名設備商都能提供出色的解決(jue) 方案，並已經在船舶製造上有所應用。

但在激光厚板焊接方麵，仍鮮有出色的解決(jue) 方案。據筆者了解，銘鐳激光某款12000w焊接機可以在20mm以下的鋼材焊接中表現出色。不過在20mm-40mm的厚板激光焊接上，由於(yu) 所需的高穿透深度，需要精確控製熔池、溫度、凝固和微觀結構的特性，使得技術突破變得極具挑戰性。

由於(yu) 20mm以上厚板激光焊接技術瓶頸遲遲沒有突破、沒有成熟，船舶工業(ye) 中的厚板焊板市場這一大塊肥肉還沒辦法啃下來。而船舶工業(ye) 也亟待更加出色的激光焊接技術來提速增效。

試想一下，船舶製造中，船體(ti) 結構焊接、內(nei) 部連接件焊接、特殊結構焊接等等都涉及厚板焊接，這是多少巨大的潛在厚板焊接市場——這甚至可以說是市場“真空地帶”。可以說，誰先掌握20-40mm甚至更厚的厚板激光焊接技術，誰便掌握了搶占船舶製造市場的製勝法寶。

相信破解這一技術難題是激光行業(ye) 夢寐以求的事情。因為(wei) ，隨著我國造船業(ye) 在全球占據的份額越來越多，為(wei) 激光技術的應用打開了廣闊的市場空間，這很難不讓激光行業(ye) 從(cong) 業(ye) 者心動。

船舶工業(ye) 的厚板焊接仍須努力

目前，對於(yu) 中厚板的焊接方法主要有傳(chuan) 統電弧焊、氣體(ti) 保護焊及埋弧焊等。傳(chuan) 統的焊接方式不僅(jin) 需要開設大坡口形式進行多層多道焊接，而且過大的熱輸入量會(hui) 使焊接結構變形，一方麵會(hui) 導致焊接效率較低，另一方麵會(hui) 降低焊接接頭的力學性能，影響服役壽命。

這也是船舶工業(ye) 急需更先進的激光技術的原因。

眾(zhong) 所周知，激光焊接技術具有高能量、低變形、高質量、高適應性等優(you) 點，可以快速高效地焊接不同材質、不同厚度的板材，確保船體(ti) 結構的牢固性和穩定性；可以焊接不鏽鋼、鋁、銅、鈦等高強度、高硬度、高抗腐蝕等易熔難焊材料，從(cong) 而保證船舶內(nei) 部組件的密封性和穩定性；可以針對複雜結構和形狀進行精確焊接，提高製造精度和效率。

隨著焊接技術的發展，激光-電弧複合焊接因為(wei) 焊接速度快、熱影響區窄、焊縫變形及殘餘(yu) 應力小等優(you) 點備受推崇,在中厚板高強鋼的焊接中逐漸得到應用。如德國的MEYER-WERFT船廠、芬蘭(lan) 的KVAERNER船廠都有激光-電弧複合焊接的生產(chan) 線。上海外高橋船廠采用16 kW光纖激光器大功率激光-電弧複合焊接係統，成功完成了4mm-25mm厚鋼板拚焊單麵單道焊雙麵成型。

但這還遠遠不夠。隨著科技的進步和造船業(ye) 的發展，厚板激光焊接技術需要不斷向更高效率、更高質量、更低成本的方向發展。並且更多地與(yu) 智能化、自動化等先進技術相結合，實現焊接過程的全麵優(you) 化和升級。隨著新材料的不斷湧現和焊接工藝的不斷創新，激光焊接技術將在造船業(ye) 中發揮更加重要的作用，在造船業(ye) 中的應用前景也將更加廣闊。