本发明涉及焊接，具体是一种船舶分段建造激光复合焊接工艺。
背景技术：
1、随着全球航运业的发展，对船舶建造的需求日益增加。在船舶分段建造过程中，涉及焊接生产量较大，焊缝较密集，焊接工时占比较大。且对于拼板缝等全熔透焊缝，焊缝质量要求较高，一般具有焊后探伤要求。
2、目前，对于船舶分段建造的厚板焊接，船厂常用的焊接工艺，拼板对接焊采用埋弧焊或fcb焊接，纵骨及t排角焊缝采用co2气保焊。其中埋弧焊拼板对于厚板焊接，焊接质量稳定，但需采取多层多道焊接，焊接效率相对较低；fcb拼板焊接效率高，但容易产生焊接裂纹缺陷，影响焊接质量，且由于单面焊特点，焊后变形较大，一般需要火工矫正；co2气保焊焊接纵骨及t排角焊缝，焊接效率较低。
3、在文件zl202211297009中，公开了一种薄板拼板用带漆激光复合焊接方法，提供待对接焊接的两待焊接板材，于两所述待焊接板材至少相对接边上下表面分别涂布耐高温车间底漆，所述耐高温车间底漆颜色与所述待焊接板材颜色不同；通过光学摄像跟踪装置对焊缝进行跟踪定位，所述光学摄像跟踪装置获取两待焊接板材之间的缝隙与耐高温车间底漆之间的色差确定焊缝位置，通过激光复合焊对两待焊接板材进行焊接连接。这种方法生产效率较低，焊接变形和焊接应力增大。
4、为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，用于船舶分段建造的厚板焊接，用于厚板焊接可大幅提高焊接生产效率，分段制作过程中可显著减少焊接变形及焊接应力，焊接质量高，同时极大节省焊接耗材成本，应用于船舶分段建造的厚板焊接具有较大优势，本发明公开了一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，包括下列步骤：
2、步骤a：先进行分段拼板缝通过激光电弧复合焊接设备进行正面焊缝的焊接，形成大的分段板片；
3、步骤1：拼板缝坡口制备：采用i型坡口，对放在钢平台上的两张大板进行自动铣边方式加工坡口，圆形铣刀盘在两张大板中间，对两个坡口边同时加工，铣边完成后进行自动装配组对，两张大板相互靠拢贴紧，保证接头间隙不大于1mm，采用液压琴键装置压紧固定；
4、步骤2：拼板缝焊前准备：检查激光保护镜片，确保光洁无污染；检查焊接保护气，在基准台对激光头位置、mag焊枪位置、光丝间距进行核实；
5、步骤3：拼板缝激光焊定位：采用纯激光焊进行定位焊接；
6、步骤4：拼板缝正面焊缝激光复合焊接：采取激光-mag复合焊工艺进行正面拼板焊缝的焊接；
7、步骤b：拼板缝正面焊缝焊接完成后，采用激光电弧复合焊接设备进行纵向骨材的装配焊接；
8、步骤一：纵向骨材装配：机械定位，采用液压压紧工装压住骨材，骨材与底板相互靠拢贴紧，保证接头间隙不大于1mm，采用液压顶升工装对底板进行反变形预弯处理；
9、步骤二：纵向骨材角焊缝焊前准备：检查激光保护镜片，确保光洁无污染；检查焊接保护气，在基准台对激光头位置、mag焊枪位置、光丝间距进行核实；
10、步骤三：纵向骨材角焊缝激光复合焊接：采取激光-mag复合焊工艺进行双面对称焊接，激光-mag复合焊工艺中涉及双面焊枪和激光头；
11、步骤c：纵向骨材完成后，对横向t排结构的角焊缝焊接，采用全自动机器人药芯焊丝气保焊工艺，其他小支撑腹板结构件，采用半自动药芯焊丝气保焊完成焊接；
12、步骤d：分段翻身后，采用双丝埋弧焊工艺对拼板缝的反面焊缝进行焊。
13、优选地，步骤a中用的到激光束和焊丝最前端与板缝共一条直线，激光头垂直于板片，mag焊枪与板片呈45°斜角，并且呈拖弧姿态，步骤3中定位焊缝长度300-500mm长，每条拼板缝的定位焊缝数量不低于3个；定位焊的激光功率为5~8kw，离焦量为-5~-8mm，焊接速度为3~4m/min。
14、优选地，步骤b中用到的激光头与底板呈25°斜角，mag焊枪与底板呈45°斜角，并且呈拖弧姿态，激光束在底板与立板交点处上方1~2mm，焊丝最前端在底板与立板交点处，此时的焊丝伸出长度是22mm。
15、优选地，步骤b中的步骤二采用ar-co2混合气，ar与co2的配比为92:8，流量为40~50l/min。
16、优选地，步骤b中的步骤三双面焊枪间距为100~200mm，采用的焊接参数如下：激光功率为4~6kw，离焦量为0~-2mm，光丝距为0~2mm。
17、优选地，mag焊接电流为250~280a，焊接电压为28~32v，送丝速度为10~12m/min，焊接速度为2.5~3.5m/min，激光-mag复合焊采用直径1.2~1.4mm的实心焊丝，适用于激光复合焊高速焊接，选择的焊丝熔敷金属成分为：c，0.04~0.08%；si，0.6~1.2%；mn，1.3~1.6%；p，<0.020%；s，<0.015%；ni，0.2~0.8%。
18、优选地，步骤d双丝埋弧焊工艺采用直径4.0~5.0mm的埋弧焊丝，选择的焊丝、焊剂的熔敷金属成分为：c，0.01~0.04%；si，0.2~0.4%；mn，1.2~2.0%；p，<0.020%；s，<0.015%；cr，0.01~0.05%；mo，0.01~0.03%；ni，0.3~1.0%。
19、通过采用上述技术方案，该焊材匹配在双丝大热输入焊接情况下力学性能稳定。
20、优选地，激光电弧复合焊接设备包括光纤激光器和脉冲焊接电源，激光电弧复合的方式为mag焊枪在前而激光头在后，激光头和mag焊枪直进行走，不摆弧。
21、优选地，步骤d中双丝埋弧焊工艺中用到的双丝埋弧焊接设备包括交流和直流两个焊接电源，两个焊丝呈纵向排列，前丝前倾8~9°，后丝后倾15°，焊丝间距20-30mm，两根焊丝与板缝中心保持同一直线度，焊接时共一个熔池。
22、优选地，步骤d中采用的焊接参数如下：前丝为直流，焊接电流为1000~1100a，焊接电压为32~35v；后丝为交流，焊接电流为800~900a，焊接电压为38~40v，焊接速度为0.9~1.2m/min。
23、本发明的有益之处：1、大幅提高船舶分段厚板拼板焊接效率，不开坡口，采用双面单道焊工艺，最大厚度可达到30mm，而且采取的焊接工艺焊接速度快，正面激光-mag复合焊工艺最大焊接速度可达到2.5m/min，反面双丝埋弧焊工艺最大可达到1.2m/min，厚板拼板焊接生产效率大幅度提高。
24、2、大幅提高纵骨角焊焊接效率，采用激光-mag复合焊工艺进行双面对称焊接，焊接速度最快可达到3.5m/min，是普通气保焊工艺的4~7倍，提高纵骨角焊生产效率。
25、3、极大节省焊接材料，厚度30mm及以下拼板不开坡口即可实现全熔透焊接，厚度30mm以上拼板所需开的坡口尺寸与普通焊接工艺相比也大大减少，极大节省需填充的焊接材料，节省焊接耗材成本。
26、4、分段焊接过程中焊接变形小，焊接质量稳定，节省变形矫正成本。拼板正面焊缝为激光-mag复合焊工艺，焊接热输入小，焊接变形小；拼板反面焊缝为双丝埋弧焊工艺，在纵骨、t排等结构件焊接完毕后再进行焊接，对焊接接头具有较大约束，故焊接变形也很小；纵向骨材角焊前，采用液压顶升工装对底板进行反变形预弯处理，故纵骨角焊变形也很小。
27、5、优化焊材匹配。激光-mag复合焊选取合金成分合适的实心焊丝，适用于高速激光焊接，保证高速焊接状态下的焊接工艺性及焊接接头力学性能；双丝埋弧焊采用的埋弧焊丝、焊剂进行一定的合金强化，同时加入ni元素0.3~1.0%，可保证大热输入焊接情况下焊接接头低温冲击韧性，可使焊接接头具有良好的抵抗焊接应力的能力。
1.一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤a中用的到激光束和焊丝最前端与板缝共一条直线，激光头垂直于板片，mag焊枪与板片呈45°斜角，并且呈拖弧姿态，步骤3中定位焊缝长度300-500mm长，每条拼板缝的定位焊缝数量不低于3个；定位焊的激光功率为5～8kw，离焦量为-5～-8mm，焊接速度为3～4m/min。
3.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤b中用到的激光头与底板呈25°斜角，mag焊枪与底板呈45°斜角，并且呈拖弧姿态，激光束在底板与立板交点处上方1～2mm，焊丝最前端在底板与立板交点处，此时的焊丝伸出长度是22mm。
4.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤b中的步骤二采用ar-co2混合气，ar与co2的配比为92:8，流量为40～50l/min。
5.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤b中的步骤三双面焊枪间距为100～200mm，采用的焊接参数如下：激光功率为4～6kw，离焦量为0～-2mm，光丝距为0～2mm。
6.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述mag焊接电流为250～280a，焊接电压为28～32v，送丝速度为10～12m/min，焊接速度为2.5～3.5m/min，激光-mag复合焊采用直径1.2～1.4mm的实心焊丝，适用于激光复合焊高速焊接，选择的焊丝熔敷金属成分为：c，0.04～0.08％；si，0.6～1.2％；mn，1.3～1.6％；p，<0.020％；s，<0.015％；ni，0.2～0.8％。
7.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤d双丝埋弧焊工艺采用直径4.0～5.0mm的埋弧焊丝，选择的焊丝、焊剂的熔敷金属成分为：c，0.01～0.04％；si，0.2～0.4％；mn，1.2～2.0％；p，<0.020％；s，<0.015％；cr，0.01～0.05％；mo，0.01～0.03％；ni，0.3～1.0％。
8.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述激光电弧复合焊接设备包括光纤激光器和脉冲焊接电源，激光电弧复合的方式为mag焊枪在前而激光头在后，激光头和mag焊枪直进行走，不摆弧。
9.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤d中双丝埋弧焊工艺中用到的双丝埋弧焊接设备包括交流和直流两个焊接电源，两个焊丝呈纵向排列，前丝前倾8～9°，后丝后倾15°，焊丝间距20-30mm，两根焊丝与板缝中心保持同一直线度，焊接时共一个熔池。
10.根据权利要求1所述的一种船舶分段建造激光复合焊接工艺，其特征在于：所述步骤d中采用的焊接参数如下：前丝为直流，焊接电流为1000～1100a，焊接电压为32～35v；后丝为交流，焊接电流为800～900a，焊接电压为38～40v，焊接速度为0.9～1.2m/min。
