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船舶建造切割趋势技术:气体激光切割(图)

2007-04-02   www.mw1950.com作者:吴毅雄


上海交通大学焊接工程研究所所长 吴毅雄 教授



    气体激光以其优良的高斯模能量,充分体现高精度、高效率切割特征。随着激光功率的提高,船舶制造、机车制造、航空器制造及工程机械制造等应用领域都是激光切割技术大有作为的行业。
  
  船舶发展趋势:结构大型化,制造精度化,建造高效化。激光切割工艺是船舶结构焊接前船板备料的理想手段,顺应了船舶制造技术发展的需要。激光切割具有如下特点:激光能量斑点小,可瞬间气化金属而形成精细割口;激光斑点辐照域小,对割口边缘金属损伤小;激光斑点能量密度高,可实现高速切割下很小的热变形。4000W气体激光可切割20mm船板,5000W气体激光可切割25~30mm船板,这对大部分船舶结构件是适用的。
  
  企业在选用激光切割装备的经济成本分析应包括以下几个方面:
  
  (1)一次性投入费用   是等同等离子切割设备的2~3倍。
  
  (2)使用与维护费用  耗能是等同等离子切割设备的1.5倍,需少量高纯气,常规镜片维护,切割嘴使用时间比等离子切割嘴长。
  
  (3)人员费用    单位长度割缝人员成本大大小于等同等离子切割。
  
  (4)效率折算成本   切割速度是等同等离子切割的4~5倍。
  
  (5)后续工序相关费用  割口面垂直性好,氧化层薄,一般船舶结构激光切割后可不作机加工直接焊接;热变形小,对下道拼板焊接十分有利;曲线切割精度高,减少配合工时。
  
  (6)材料切割可达性折算费用    可无障碍切割高强船板。
  
  德国、日本、韩国等船厂已有激光切割的应用实例,我国诸多船厂已添置或准备添置气体激光切割装备,这将大大提高我国的造船能力,不久的将来,激光切割会成为船板切割的主打工艺方法。

关键词:气体激光,切割机,船舶建造, | 作者 :

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