在當(dāng)下制造業(yè)領(lǐng)域，輕量化三個(gè)字一定是你聽過的最多的名詞之一。那么為什么要輕量化？如何輕量化呢？

眾所周知，選擇更輕的材料可以有效地實(shí)現(xiàn)輕量化，比如我們的飛機(jī)制造，大量使用鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料等，現(xiàn)在的新能源汽車也大量使用鋁合金材料進(jìn)行減重。

但，這些輕材料的使用也帶來了新的問題，其連接技術(shù)存在很多難點(diǎn)，抑制了其輕量化之路的發(fā)展。

因此，我們選擇在使用材料不變的情況下，即還是使用鋼材，通過結(jié)構(gòu)變化去實(shí)現(xiàn)輕量化，并采用新型的激光焊接方式去實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)。

這次為大家介紹的是某海洋裝備水密門的制造。水密門，了解船體結(jié)構(gòu)的朋友應(yīng)該清楚，其實(shí)就是符合水密要求的門，主要作用為在船體破裂時(shí)可抵擋船體的浸水。因此水密門的質(zhì)量要求是具備密封性能，且能承受設(shè)計(jì)的水壓。

在傳統(tǒng)水密門制造時(shí)，均采用較厚的鋼板直接成型后再焊接一些配件，雖然能滿足使用的性能需求，但較重，一扇門就接近200公斤，而整艘船舶多則有幾十扇水密門，若能減輕水密門的重量，對船舶的輕量化有著很大意義，特別對于軍事船舶，意義更加重要。

但若單純換薄一些的材料進(jìn)行水密門的制造，又無法滿足承受高壓水的強(qiáng)度要求。針對這個(gè)問題，我們與客戶一起摸索，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，采用2mm薄不銹鋼板制造出了符合性能指標(biāo)的水密門，且重量縮減到單扇門100公斤以內(nèi)。

 水密門采用中空網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格采用激光切割的不銹鋼條拼接而成，并采用激光焊接固定。正反門板與中空網(wǎng)格采用激光穿透焊進(jìn)行固定。

此水密門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用了激光焊接的一系列特性，高能束熔深大、焊接效率高、熱輸入小、焊接柔性與自動(dòng)化程度高等，整扇門尺寸1.2?2.2m。

焊接完成后形變不超過10mm，后期整形工作較少，尤其是面板與中空網(wǎng)格的激光穿透焊接，實(shí)現(xiàn)了不開坡口就可以將上層面板與網(wǎng)格連接在一起，這些都是傳統(tǒng)焊接所無法實(shí)現(xiàn)的。

我們用激光焊接獨(dú)一無二的優(yōu)勢，從結(jié)構(gòu)減重的設(shè)計(jì)角度出發(fā)，為客戶制造出了性能滿足海洋裝備使用的水密門，且單扇門減重近100公斤，真正意義上實(shí)現(xiàn)了輕量化，讓我們的海洋裝備能航行的更遠(yuǎn)！

本文創(chuàng)作單位：華工激光工藝中心

華工激光工藝中心是國內(nèi)第一個(gè)以激光應(yīng)用和激光工藝研究為主題的國家級工藝平臺(tái)，專業(yè)從事激光焊接、激光切割、激光表面處理以及激光精細(xì)加工等激光加工工藝研究、技術(shù)咨詢、項(xiàng)目開發(fā)、批量加工以及檢測服務(wù)的平臺(tái)。