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激光焊接在欧洲造船业的现状、应用及前景

激光焊接技术是20世纪60年代发展起来的，与传统焊接方法相比，激光焊接具有焊接效率高、焊接

变形小、不受电磁干扰、不需真空和不产生X射线等优点。激光焊接技术在船舶制造中应用的研究始于

20世纪80年代，1994年CO激光焊接技术获得了在船舶生产制造中应用的许可证，这标志着激光焊接

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技术在造船工业中应用的开始。

大型舰船制造方法逐渐实现由铆接到焊接的变革，焊接方法、工艺和设备也稳步发展，从早先的气焊、

电弧焊，发展到激光焊。造船技术的不断发展，带动了造船材料和船舶设计的重大变化。造船业是激光焊

接应用的一个重要领域，造船的主要工艺是焊接，采用激光焊接的优点在于可得到高强度的焊件，从而在

设计上可减小所用材料的厚度，达到轻重量、高强度的目标。实际上当前欧洲的一些大型游轮的建造中，

激光焊接的应用达到20％左右，近期目标达到50％。

一、欧洲造船业激光焊接技术的应用现状

20世纪80年代中期以来，由于遭遇东亚造船业、特别是韩国和日本造船厂激烈竞争的冲击，欧洲造

船业在全球市场所占的份额大幅下滑，最近几年来始终徘徊在15%上下。为了扭转不利的局面，欧盟部长

理事会从2003年起恢复了对欧盟造船厂的补贴，这在一定程度上改善了欧洲造船企业的竞争为了应对东

亚造船业的冲击，振兴欧洲造船业，欧盟在采取调整产业结构、集中力量致力于高技术、高附加值船舶等

有力措施的同时，十分注重对船厂新技术、新工艺的扶植。焊接是船体结构建造过程中耗费人工工时最多

约占40%、对效率和成本构成重要影响的作业环节，自然格外受到人们重视。

90年代中、后期，欧洲船厂纷纷安装了用于焊接和切割的成套设备。在美国，Bender船厂是第一家

使用高功率激光切割设备的船厂。1999年Bender使用6KW的TanakaLMXⅢ激光器，在制造成本和

质量上取得了巨大进步。2001年，联邦电动船部在其移动实验室安装了4KW的ESAB系统。激光切割设

备在Bender的应用，引起了对发展高效激光焊接技术的关注.

欧洲各船厂激光焊接应用现状如下：

MeyerWerft公司是在游轮与渡轮市场中表现活跃的一家公司，该公司目前使用激光和激光复合焊接

技术，焊接钢夹芯板和常规加筋板。游轮及渡轮制造商AkerYards公司使用激光气体金属弧焊（MAG）

复合焊接技术制造平板。Blohm+Voss造船厂使用激光对常规加筋板进行焊接和切割。最近激光焊接这种

独特的焊接技术正在船舶的轻型甲板结构所用的夹层板平面分段结构的生产中得到充分的发挥，尤其是在

德国MeyerWerft公司，该公司所生产的平面分段用于游船和其他客船上的非主结构甲板和上层建筑。激

光焊接夹层平面分段的优点在于其抗拉强度高，施工方便，成本比常规的平面分段低。在造船工业中，激

光-GMAW复合焊已被应用于德国Papenburg的Meyer船厂。由于这种工艺方法可高质量地完成20倍

于20m的长区段的焊接生产，而不需要将板翻面，故这里甲板预制的全自动化生产就是以这种工艺开发

的。在甲板预制区内，有两个对接焊工作站。厚度在15mm以内的板能达到3.0m/min的焊接速度。另外，

还有两个角接焊接工作站，用于焊接直线尺寸长度在20m以内，厚度在12mm的甲板或墙板。

另外，MeyerWerft船厂是世界上最大、最先进的豪华游艇生产厂，1995年该船厂成功地把CO2激

光焊接技术用于钢制船体部件“三明治”结构的生产中，成为船舶制造业的里程碑。“三明治”结构是指

在两块面板中间焊有加强腹板的夹心平板构件，采用StakeWelding的激光焊接方法，充分发挥激光穿透

性好、熔深大的特点，焊接时让激光束穿过面板，然后再熔化紧贴于面板下方的腹板，从而完成两部分的

焊接连接。它不仅标志新的、先进的激光焊接技术代替传统热连接方式在重工业生产中的应用，同时“三

明治”结构的使用提高了整船的强度、刚性和安全性，并减轻重量40％，也为船体制造带来了结构性的变

革。此后，激光焊接技术被越来越多地应用于船舶制造中，“三明治”型式的结构设计不仅在船体也在其