船舶龙骨作为船体承重的核心构件,承担着传递船体重量和抵御航行阻力的关键作用,其焊接质量直接决定船舶的航行安全和使用寿命。船舶龙骨多采用厚壁高强度钢焊接,焊缝需具备优异的抗疲劳性能和耐海水腐蚀能力,焊接过程对工艺稳定性要求严苛。安川机器人凭借大负载作业能力和精准的焊缝跟踪技术,成为船舶龙骨焊接的核心装备,能高效完成龙骨与肋板的角接、龙骨分段的对接等复杂焊缝作业。氩气作为焊接保护的关键介质,其供给稳定性直接影响焊缝金属的纯净度,而传统供气模式的粗放特性,不仅造成氩气大量浪费,还可能因保护不充分导致焊缝出现缺陷。WGFACS省气设备针对安川机器人船舶龙骨焊接场景专项研发,节气率达40%-60%,实现保护气精准供给与成本控制的双重突破。
船舶龙骨焊接的工艺特性,让传统供气模式的弊端充分暴露。龙骨焊接以厚壁钢材的多层多道焊为主,安川机器人需在不同焊接层道间切换,从打底焊的小电流慢走速转为填充焊的大电流快走速,熔池体积和保护范围随参数调整而显著变化。传统恒流供气系统采用固定流量输出,打底焊时多余氩气从熔池两侧逸散;填充焊和盖面焊时为避免高温熔池被空气侵入,操作人员常刻意提高流量,未参与保护的氩气直接流失。船舶龙骨焊接的工件体积庞大,机器人在工位间转移、工件翻身调整的间隙较长,氩气持续供给造成的无效消耗占比很高,部分船厂的氩气利用率不足五成。
WGFACS省气设备与安川机器人的协同能力,源于对船舶龙骨焊接工况的深度适配,无需改动机器人原有焊接程序或加装额外检测部件,就能实时捕获焊接电流、电压、焊枪姿态角、起弧收弧信号等核心参数。内置的船舶龙骨焊接工艺数据库,涵盖不同吨位船舶的龙骨钢材规格、板厚及焊接层道对应的供气参数,经大量龙骨焊接工况训练的智能算法,能快速识别当前焊接阶段和工艺需求,计算出最低保护气流量,响应速度完全匹配安川机器人的作业节奏。

在龙骨焊接的全流程中,WGFACS的动态控气技术实现精准落地。焊接龙骨打底焊道时,安川机器人采用小电流慢速焊接工艺,设备检测到电流信号后,将氩气流量调至适配的较低范围,形成紧贴熔池的致密气罩,防止根部焊道氧化;进入填充焊阶段,机器人电流逐步提升至稳定区间,设备同步将流量升至对应水平,以足量气体覆盖扩大的熔池区域;盖面焊时,机器人电流回落至适中水平,设备随之微调流量,确保焊缝表面成型美观且无氧化变色。这种与焊接层道、电流参数联动的配气模式,彻底改变传统“一刀切”的粗放供气方式。
针对船舶龙骨焊接的间隙耗气问题,WGFACS设计了场景化智能管控策略。当安川机器人完成一道焊道焊接,携带焊枪移动至下一作业位置时,设备检测到焊枪姿态变化且无焊接电流输入,立即切断主供气回路,仅保留极少量气流维持喷嘴内部正压,防止空气进入污染喷嘴和导电嘴;当机器人抵达新工位并完成焊枪姿态调整,接收到起弧准备信号时,设备提前极短时间恢复对应流量,确保起弧瞬间熔池就处于有效保护中。龙骨分段焊接过程中,若出现工件吊装调整等长时间停机,设备检测到机器人待机超过设定时间后,会自动关闭供气阀门,重启时快速加载预设参数,从根源减少停机期间的氩气消耗。
船舶建造行业对建造质量和成本控制的双重追求,推动着焊接技术向高效节能方向升级。安川机器人与WGFACS省气设备的协同应用,精准匹配了船舶龙骨焊接的动态供气需求,既解决了传统供气模式的氩气浪费痛点,又通过稳定的保护气供给保障了焊缝质量,符合船舶建造的严苛标准。其良好的设备兼容性和便捷的安装调试特点,意味着船厂无需对现有生产线进行大规模改造,就能快速完成部署并发挥效益。在船舶建造行业竞争加剧、节能降耗要求日益提高的背景下,这种协同方案为船舶龙骨焊接的高质量、低成本生产提供了切实可行的路径,具备广泛的行业推广价值。


