船舶龍骨作為船體承重的核心構件,承擔著傳遞船體重量和抵御航行阻力的關鍵作用,其焊接質量直接決定船舶的航行安全和使用壽命。船舶龍骨多采用厚壁高強度鋼焊接,焊縫需具備優異的抗疲勞性能和耐海水腐蝕能力,焊接過程對工藝穩定性要求嚴苛。安川機器人憑借大負載作業能力和精準的焊縫跟蹤技術,成為船舶龍骨焊接的核心裝備,能高效完成龍骨與肋板的角接、龍骨分段的對接等復雜焊縫作業。氬氣作為焊接保護的關鍵介質,其供給穩定性直接影響焊縫金屬的純凈度,而傳統供氣模式的粗放特性,不僅造成氬氣大量浪費,還可能因保護不充分導致焊縫出現缺陷。WGFACS省氣設備針對安川機器人船舶龍骨焊接場景專項研發,節氣率達40%-60%,實現保護氣精準供給與成本控制的雙重突破。
船舶龍骨焊接的工藝特性,讓傳統供氣模式的弊端充分暴露。龍骨焊接以厚壁鋼材的多層多道焊為主,安川機器人需在不同焊接層道間切換,從打底焊的小電流慢走速轉為填充焊的大電流快走速,熔池體積和保護范圍隨參數調整而顯著變化。傳統恒流供氣系統采用固定流量輸出,打底焊時多余氬氣從熔池兩側逸散;填充焊和蓋面焊時為避免高溫熔池被空氣侵入,操作人員常刻意提高流量,未參與保護的氬氣直接流失。船舶龍骨焊接的工件體積龐大,機器人在工位間轉移、工件翻身調整的間隙較長,氬氣持續供給造成的無效消耗占比很高,部分船廠的氬氣利用率不足五成。
WGFACS省氣設備與安川機器人的協同能力,源于對船舶龍骨焊接工況的深度適配,無需改動機器人原有焊接程序或加裝額外檢測部件,就能實時捕獲焊接電流、電壓、焊槍姿態角、起弧收弧信號等核心參數。內置的船舶龍骨焊接工藝數據庫,涵蓋不同噸位船舶的龍骨鋼材規格、板厚及焊接層道對應的供氣參數,經大量龍骨焊接工況訓練的智能算法,能快速識別當前焊接階段和工藝需求,計算出最低保護氣流量,響應速度完全匹配安川機器人的作業節奏。

在龍骨焊接的全流程中,WGFACS的動態控氣技術實現精準落地。焊接龍骨打底焊道時,安川機器人采用小電流慢速焊接工藝,設備檢測到電流信號后,將氬氣流量調至適配的較低范圍,形成緊貼熔池的致密氣罩,防止根部焊道氧化;進入填充焊階段,機器人電流逐步提升至穩定區間,設備同步將流量升至對應水平,以足量氣體覆蓋擴大的熔池區域;蓋面焊時,機器人電流回落至適中水平,設備隨之微調流量,確保焊縫表面成型美觀且無氧化變色。這種與焊接層道、電流參數聯動的配氣模式,徹底改變傳統“一刀切”的粗放供氣方式。
針對船舶龍骨焊接的間隙耗氣問題,WGFACS設計了場景化智能管控策略。當安川機器人完成一道焊道焊接,攜帶焊槍移動至下一作業位置時,設備檢測到焊槍姿態變化且無焊接電流輸入,立即切斷主供氣回路,僅保留極少量氣流維持噴嘴內部正壓,防止空氣進入污染噴嘴和導電嘴;當機器人抵達新工位并完成焊槍姿態調整,接收到起弧準備信號時,設備提前極短時間恢復對應流量,確保起弧瞬間熔池就處于有效保護中。龍骨分段焊接過程中,若出現工件吊裝調整等長時間停機,設備檢測到機器人待機超過設定時間后,會自動關閉供氣閥門,重啟時快速加載預設參數,從根源減少停機期間的氬氣消耗。
船舶建造行業對建造質量和成本控制的雙重追求,推動著焊接技術向高效節能方向升級。安川機器人與WGFACS省氣設備的協同應用,精準匹配了船舶龍骨焊接的動態供氣需求,既解決了傳統供氣模式的氬氣浪費痛點,又通過穩定的保護氣供給保障了焊縫質量,符合船舶建造的嚴苛標準。其良好的設備兼容性和便捷的安裝調試特點,意味著船廠無需對現有生產線進行大規模改造,就能快速完成部署并發揮效益。在船舶建造行業競爭加劇、節能降耗要求日益提高的背景下,這種協同方案為船舶龍骨焊接的高質量、低成本生產提供了切實可行的路徑,具備廣泛的行業推廣價值。


