高新切割技术在我国造船业中的发展及应用（三）

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　　长寿命氧气等离子弧切割技术，从根本上克服了以往氧气等离子弧切割过程中电极、喷嘴寿命短的缺点，使氧气等离子弧切割在优质、高速的基础上又大幅度地降低了成本，为那些钢板切割需求量大的企业开辟了一片新天地。近10余年来，由于造船总量的增加和建造周期的缩短，钢板切割工作量急剧上升，因此国内众多骨干造船企业和地方船厂纷纷添置配备有长寿命氧气等离子切割系统的大型数控切割机，用来切割造船业用量最大的中厚钢板，效果显著，这也促使人们在机器选型时逐渐达成了共识，即长寿命氧气等离子切割机是目前造船厂最佳适用机型。

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　　长寿命氧气等离子弧切割技术近期能在我国造船行业迅速推广应用的另一个重要原因是得益于其投入使用后所带来的可观经济效益。首先，利用数控等离子切割，人们能够非常快捷和方便地完成数控火焰切割无法胜任的不锈钢、铝、铜、复合板材以及复杂零件的切割任务，其经济性优于其他机械加工方法。其次，依据现时国情，查阅、对比国内外有关文献资料，反复求证、严格计算，结果显示：[2]：以单位割缝长度(元/m)作为考核指标，在我国造船厂切割厚度25 mm以下的钢板，采用长寿命氧气等离子切割的运行成本比火焰切割低，这与实际生产第一线跟踪反馈的数据及国际上的普遍情形是吻合的。再者，一台数控等离子切割机的生产能力相当于数控火焰切割机的3~5倍，这大大节约了设备占用厂房的面积，既缩减了基建投资，又提高了造船厂十分宝贵的加工场地的利用率。还有数控等离子切割精度高、热变形小、切口不挂渣，免去了人工打磨工时，综合经济效益显著。

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　　3.5发展前景

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　　进入新世纪后，我国船舶工业迎来了前所未有的发展机遇，各骨干船厂为了应对新的挑战，又启动了数控等离子切割技术新一轮的技术改造工作，等离子自动回转坡口切割、新一代400 A长寿命氧气等离子切割系统(HYPERTHERM HT4400；KOIKE SUPER-400)、性能良好的新颖干式等离子抽气除尘切割平台相继投入造船生产使用，进一步促进了造船行业应用数控等离子切割技术朝着广度和深度方向发展。它们的完美演绎，对众多尚未开展此项工的中小船厂具有强烈的示范效应，这也从一个侧面预示了数控等离子切割技术在我国造船业正方兴未艾，其未来发展空间将变得更为广阔。

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　　4数控激光切割

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　　激光切割所形成的割缝窄，能提高零件尺寸精度和材料利用率；割缝质量好，无挂渣、边缘垂直、表面光滑。在那些需要高精度、高效率切割薄板的领域，数控激光切割机仍然是首选设备。另外，激光切割还有能量密度高，切割热影响区小，可以对常规方法无法加工的材料和零件进行加工等诸多优点。但是数控激光切割机价格昂贵，设备投资费用大概是精细等离子的2~3倍；当用激光切割厚度超过6~8 mm的钢板时，加工费用将会大于精细等离子切割[3]，外加日常维护工作量大，因此数控激光切割的运行成本较高，这些不利因素，阻碍了其在我国造船行业的应用。

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　　我所就曾经开展过“数控激光切割机在造船中应用”的预研，若干年后数控激光切割机将出现在我国造船行业第一，激光用于切割已有近30个年头，其间，为了满足市场需求的增长，激光发生器的模式和功率得到了不断地改进和提高，中、厚板材的激光切割技术日见精良。文献报道，美国、欧洲和日本的许多船舶制造厂商很早就把高输出功率的CO2激光切割技术用于造船，并取得了成功[4]。第二，这些年“精度造船”的提法已是耳熟能详，要真正做到这一点，单就数控切割来看，目前国内船厂的设备显然达不到技术要求，人们关注的目光自然投向了切割精度更高的激光切割，无疑这将成为数控激光切割机进军中国造船业的原动力。第三，光电技术的日新月异，使激光切割的作业成本(元/kW)大为降低，加上各生产厂家为占得先机进行的激烈市场争夺，必然会促使激光切割机的价格走低，最终使其在综合经济效益方面与数控等离子切割机形成竞争而被我国造船业逐步认知和接受。