其實(shí),中集來(lái)福士不是沒(méi)有考慮過(guò)從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的裝備和技術(shù),況且,也已經(jīng)有國(guó)內(nèi)船企花重金引進(jìn)了成套的激光復(fù)合焊接生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備。但是,如果從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)設(shè)備,不僅成本高,而且最快也只能2020年或者2021年投產(chǎn)。更重要的是,從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)的這種成套設(shè)備不能“拆包”,企業(yè)難以掌握激光復(fù)合焊的核心技術(shù),最終還是會(huì)“受制于人”。
,煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司在其龍口基地平面車(chē)間利用激光復(fù)合焊成功實(shí)現(xiàn)了鋼板長(zhǎng)邊、短邊的連接焊接,這是激光復(fù)合焊接生產(chǎn)線(xiàn)在國(guó)內(nèi)造船行業(yè)的首次應(yīng)用。這條國(guó)內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的激光復(fù)合焊接生產(chǎn)線(xiàn)也代表了國(guó)內(nèi)船舶行業(yè)焊接領(lǐng)域的最高水平。截至目前,中集來(lái)福士龍口基地已經(jīng)成功完成19個(gè)分段的片體拼板焊接,焊縫累計(jì)總長(zhǎng)度1229米,重量281噸,質(zhì)量全部合格。
從2018年年初立項(xiàng),到2018年7月3,再到今年9月的成功應(yīng)用,在經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)20多個(gè)月的研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造以及調(diào)試的艱辛歷程后,中集來(lái)福士、中集海洋工程研究院舉全廠(chǎng)之力與哈爾濱焊接研究院有限公司、無(wú)錫華聯(lián)科技集團(tuán)有限公司等聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)建造的國(guó)內(nèi)首條以激光復(fù)合焊接設(shè)備為基礎(chǔ)的滾裝船和特種船智能化生產(chǎn)線(xiàn)正式投產(chǎn),并應(yīng)用在渤海輪渡股份有限公司的高端客滾船上。從某種程度上講,這條助推我國(guó)船舶焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的激光復(fù)合焊接線(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)船舶焊接已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
“激光復(fù)合焊代表著當(dāng)今船舶行業(yè)焊接技術(shù)的領(lǐng)先水平,歐洲造船業(yè)已經(jīng)把激光復(fù)合焊接技術(shù)應(yīng)用在滾裝船和特種船智能化生產(chǎn)線(xiàn)上。未來(lái),建造高端滾裝船和特種船必須打破國(guó)外的技術(shù)封鎖,這就要求必須建造一條智能化的激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)。只有這樣才能使我們的造船水平實(shí)現(xiàn)大幅提升。”中集來(lái)福士龍口基地總經(jīng)理王文舉堅(jiān)定地說(shuō)。
做第一個(gè)“吃螃蟹的人”作為我國(guó)最大的半潛式鉆井平臺(tái)制造基地和唯一擁有自升平臺(tái)、半潛平臺(tái)、特種船舶系列產(chǎn)品的海工企業(yè),中集來(lái)福士在國(guó)內(nèi)外海工領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了一系列的突破和成就,以“藍(lán)鯨1”號(hào)等為代表的“大國(guó)重器”先后獲得好評(píng)。面對(duì)國(guó)際油價(jià)“斷崖式”下跌的不利形勢(shì),該公司不等不靠、快速調(diào)整,憑借自身的技術(shù)積累、強(qiáng)大的制造能,緊抓制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略實(shí)施和山東省新舊動(dòng)能,主動(dòng)開(kāi)展結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)工作。中集來(lái)福士龍口基地副總經(jīng)理尹巖太介紹說(shuō),該公司在成功實(shí)現(xiàn)“油轉(zhuǎn)漁”的基礎(chǔ)上形成了“油轉(zhuǎn)游”的轉(zhuǎn)型構(gòu)想,并把這種構(gòu)想變成了現(xiàn)實(shí),與渤海輪渡簽署了亞洲最大多用途滾裝船(2+2艘)建造合同,以及豪華郵輪型客滾船及豪華國(guó)際郵輪產(chǎn)業(yè)合作戰(zhàn)略協(xié)議;與瑞典航運(yùn)公司W(wǎng)alleniusSOLAB公司簽訂4艘雙燃料超級(jí)滾裝船工程總承包(EPC)合同,在高端客滾船以及豪華郵輪領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。
雖然在海工領(lǐng)域是“排頭兵”,但是在高端客滾船以及豪華郵輪領(lǐng)域,中集來(lái)福士卻是一名不折不扣的“新兵”?!拔覀冇龅降?strong>第一個(gè)‘?dāng)r路虎’就是焊接難題?!敝屑瘉?lái)福士龍口基地工藝部經(jīng)理曹學(xué)軍介紹,客滾船、游艇、郵輪等高端船舶薄板焊接量大,變形和翻身一直是“老大難”問(wèn)題,機(jī)械校平、水火整形、背燒、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)等手段仍不能徹底解決變形問(wèn)題。每道焊接工序由于焊縫熱影響大導(dǎo)致的變形,是造成項(xiàng)目成本和無(wú)用成本居高不下的“元兇”。
工欲善其事,必先利其器。為了解決這一難題,在開(kāi)展了多方調(diào)研后,中集來(lái)福士將眼光投向了激光復(fù)合焊。曹學(xué)軍介紹,作為當(dāng)前世界最先進(jìn)的焊接技術(shù),激光復(fù)合焊集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身,采用激光與電弧相結(jié)合,利用激光深熔能力和電弧的搭橋能力,可真正實(shí)現(xiàn)單面焊接雙面成型,焊接熱影響區(qū)小,焊接質(zhì)量好,焊接速度快,焊接成本低,能夠有效控制焊接變形,而且減少了片體翻身和吊耳的焊接。
“在國(guó)外,激光復(fù)合焊已在造船業(yè)有十多年的應(yīng)用歷史了,意大利芬坎蒂尼船廠(chǎng)、德國(guó)邁爾船廠(chǎng)等豪華郵輪建造企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已十分成熟,但是由于國(guó)外的技術(shù)封鎖,國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)并不能得到關(guān)于激光復(fù)合焊的太多信息。”曹學(xué)軍介紹說(shuō),其實(shí),中集來(lái)福士不是沒(méi)有考慮過(guò)從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的裝備和技術(shù),況且,也已經(jīng)有國(guó)內(nèi)船企花重金引進(jìn)了成套的激光復(fù)合焊接生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備。但是,如果從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)設(shè)備,不僅成本高,而且最快也只能2020年或者2021年投產(chǎn)。更重要的是,從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)的這種成套設(shè)備不能“拆包”,企業(yè)難以掌握激光復(fù)合焊的核心技術(shù),最終還是會(huì)“受制于人”。
“我們認(rèn)準(zhǔn)了這是船舶行業(yè)焊接領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展方向,這項(xiàng)技術(shù)必須要掌握在我們自己手里。”王文舉介紹說(shuō),在中集來(lái)福士領(lǐng)導(dǎo)的支持下,在中集海工院以及研發(fā)中心工藝部的協(xié)助下,中集來(lái)福士龍口基地開(kāi)始了激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)的“取經(jīng)之路”。
2018年7月3,中集來(lái)福士龍口基地正式建成國(guó)內(nèi)第一家以激光復(fù)合焊接設(shè)備為基礎(chǔ)建設(shè)滾裝船和特種船智能化生產(chǎn)線(xiàn)的平面車(chē)間和MPC車(chē)間。據(jù)介紹,這個(gè)平面車(chē)間長(zhǎng)150米,寬60米,總面積只有9000平方米,從外面看上去與其他的平面車(chē)間并沒(méi)有什么不同,但是“內(nèi)有乾坤”:一條整潔的激光復(fù)合焊接線(xiàn)正在平穩(wěn)運(yùn)行,只用幾分鐘就將兩塊10毫米厚、10多米長(zhǎng)的鋼板焊接在一起?!斑@條激光復(fù)合焊接線(xiàn)的焊接速度是1.2~1.5米/分鐘,實(shí)現(xiàn)了不用翻身就完成單面焊接雙面成型,綜合速度比埋弧焊至少快6倍;最長(zhǎng)能夠焊接20米的鋼板。”身為這條激光復(fù)合焊接線(xiàn)的“大管家”,已經(jīng)對(duì)這條生產(chǎn)線(xiàn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)指標(biāo)爛熟于心的邢俊健介紹說(shuō),現(xiàn)在這條激光復(fù)合焊接線(xiàn)已經(jīng)成功應(yīng)用在為渤海輪渡建造的高端客滾船上,不僅大大提高了效率,焊接質(zhì)量也得到了船檢和船東的高度認(rèn)可。
“哈焊所的激光焊接技術(shù)和無(wú)錫華聯(lián)的平面線(xiàn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)都處于領(lǐng)先水平,中集來(lái)福士又有強(qiáng)大的技術(shù)儲(chǔ)備和建造能力,通過(guò)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,從機(jī)械裝置到焊接工藝,我們開(kāi)展了一次又一次的技術(shù)攻關(guān)?!辈軐W(xué)軍介紹說(shuō),在研發(fā)過(guò)程中,中集來(lái)福士龍口基地聯(lián)合哈焊所、無(wú)錫華聯(lián)、中集海工院、中集來(lái)福士技術(shù)中心工藝部等組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),在引進(jìn),充分調(diào)研激光復(fù)合焊在高鐵等其他行業(yè)的應(yīng)用情況,借鑒他們成功經(jīng)驗(yàn)。
“比如,激光復(fù)合焊在長(zhǎng)縫焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用是我們面對(duì)的一個(gè)重要難題,目前,國(guó)內(nèi)外主流的激光焊接線(xiàn)的長(zhǎng)度都是16米,考慮到未來(lái)的發(fā)展以及減少分段制造工作量等因素,我們確定的生產(chǎn)線(xiàn)長(zhǎng)度是20米,而鋼板的長(zhǎng)度只有12米,要做到20米必須短邊接長(zhǎng),這就涉及長(zhǎng)縫焊接的問(wèn)題。”曹學(xué)軍介紹說(shuō),通過(guò)深入調(diào)研激光復(fù)合焊接汽車(chē)吊吊臂技術(shù),研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入了解了激光復(fù)合焊在長(zhǎng)縫焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用?!安贿^(guò),吊臂焊接相對(duì)簡(jiǎn)單,是一條直焊縫,而我們的拼板焊接存在短邊和長(zhǎng)邊的焊接,甚至交叉焊接,給激光復(fù)合焊的應(yīng)用增添了很大的難度,甚至是‘難上加難’。”在經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的論證,更改了十幾次方案,找了許多廠(chǎng)商確定平板的精度后,其最終采用,而后自動(dòng)對(duì)接,使平板精度達(dá)到要求,成功解決了這一難題,大大提高了生產(chǎn)效率。
在項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中,研發(fā)團(tuán)隊(duì)“5+2”“白+黑”已經(jīng)成了慣例;連續(xù)幾天的封閉技術(shù)方案評(píng)審是“家常便飯”;成員幾乎都變成了“空中飛人”;細(xì)節(jié),。這個(gè)項(xiàng)目也成了中集來(lái)福士總裁辦公會(huì)的“熱門(mén)話(huà)題”?!盎侍觳回?fù)有心人”,也不負(fù)“苦心人”,這一切的辛苦都得到了回報(bào)。尹巖太介紹說(shuō),這條激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)不僅取得了海工裝備及高技術(shù)船舶用激光電弧復(fù)合焊接關(guān)鍵技術(shù)的突破,打破了國(guó)外公司的壟斷,成功解決了焊接接頭質(zhì)量、焊接變形及應(yīng)力控制、焊接效率等技術(shù)難題,還梳理完成了海工裝備及船舶用激光-電弧復(fù)合焊接系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)方案。
“雖然現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用,但是這條‘取經(jīng)之路’并不平坦。作為國(guó)內(nèi)第一家在激光復(fù)合焊接線(xiàn)領(lǐng)域‘吃螃蟹’的企業(yè),我們沒(méi)有這方面的專(zhuān)業(yè)人才積累,也沒(méi)有任何成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,只能‘摸著石頭過(guò)河’?!蓖跷呐e介紹說(shuō),激光復(fù)合焊接線(xiàn)成功應(yīng)用的背后是中集來(lái)福士集全廠(chǎng)之力的支持和一支優(yōu)秀研發(fā)團(tuán)隊(duì)的默默付出。通過(guò)“走南闖北”的學(xué)習(xí)和調(diào)研活動(dòng),中集來(lái)福士研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后考察了十余家船廠(chǎng)、十余家設(shè)備廠(chǎng)商和科研單位,參加了多次高效焊接交流和科研活動(dòng),深入了解了激光技術(shù)在船舶行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用以及薄壁板結(jié)構(gòu)激光焊接系統(tǒng)和應(yīng)用,并最終確定了融合哈焊所的焊接技術(shù)、無(wú)錫華聯(lián)平面線(xiàn)技術(shù),走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的研發(fā)路子。
核心技術(shù)握在自己手里現(xiàn)在,這條激光復(fù)合焊接線(xiàn)已經(jīng)成了邢俊健的“心頭好”了,對(duì)于各種優(yōu)異的表現(xiàn)更是“如數(shù)家珍”:實(shí)現(xiàn)了拼板縫的單面焊雙面成形,免除了大幅面鋼板使用起重機(jī)進(jìn)行翻身的工序;完成了平面流水線(xiàn)工藝再造,用高技術(shù)替代了傳統(tǒng)弧焊低效生產(chǎn)方式,極大地縮短了平面分段建造周期;節(jié)省了三分,生產(chǎn)效率提高40%。對(duì)于這條激光復(fù)合焊接線(xiàn)的表現(xiàn),邢俊健用了“優(yōu)秀”來(lái)評(píng)價(jià)。
作為研發(fā)隊(duì)伍中激光焊引進(jìn)、轉(zhuǎn)化、研發(fā)方面的核心專(zhuān)家,曹學(xué)軍對(duì)激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)的評(píng)價(jià)是“世界先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先”。從某種程度上講,這條激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)含量和水平與意大利芬坎蒂尼船廠(chǎng)、德國(guó)邁爾船廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)不相上下,激光器的功率甚至還要更高,而成本卻只有從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)同類(lèi)設(shè)備成本的三分之一。“更重要的是,這條激光復(fù)合焊生產(chǎn)線(xiàn)的核心技術(shù)是掌握在我們自己手里的?!辈軐W(xué)軍說(shuō)。
中集來(lái)福士龍口基地的激光復(fù)合焊接線(xiàn)也得到了船東和船檢的高度認(rèn)可。CCS現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師表示,這條焊接線(xiàn)的應(yīng)用不僅大大提高了焊接效率,也讓焊接質(zhì)量滿(mǎn)足要求,為薄板焊接提供了一種新的解決方案和思路。激光復(fù)合焊是一種前沿的焊接方法,目前,我國(guó)在激光復(fù)合焊在船舶行業(yè)的應(yīng)用還沒(méi)有出臺(tái)統(tǒng)一的規(guī)范。中集來(lái)福士研發(fā)的國(guó)內(nèi)首條投入應(yīng)用的激光復(fù)合焊接線(xiàn),通過(guò)項(xiàng)目的驗(yàn)證和大量數(shù)據(jù)的積累,能夠?yàn)榻窈髧?guó)家在這方面標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的出臺(tái)提供豐富的經(jīng)驗(yàn)和翔實(shí)的數(shù)據(jù),并促成標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定。
“,除了我們自己,很多人都不相信我們能夠做成這件事?!?strong>王文舉表示,對(duì)中國(guó)船舶行業(yè)來(lái)說(shuō),激光復(fù)合焊接肯定是未來(lái)的發(fā)展方向,他們只是為我國(guó)在這一領(lǐng)域的發(fā)展“打了個(gè)樣兒”。他認(rèn)為,不僅要滿(mǎn)足現(xiàn)在的需求,更要布局未來(lái),這條激光復(fù)合焊接生產(chǎn)線(xiàn)還有很大的潛力可挖,比如應(yīng)用在分段建造、智能化的提升空間上等。接下來(lái),他們還將致力研究激光切割機(jī)、激光除銹機(jī)、激光機(jī)器人焊接、機(jī)器人涂裝以及對(duì)不同金屬材料的激光焊接等前沿技術(shù)在造船和海工裝備領(lǐng)域的應(yīng)用,為今后中集來(lái)福士更好地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)、取得更大的突破夯實(shí)基礎(chǔ)。