国产智能化焊机破局船舶智造：广东海洋大学团队攻克"卡脖子"技术

在船舶制造这一高度专业化的领域，焊接技术如同船舶的"血管系统"，其质量与效率直接关乎船舶的安全性与经济性。长期以来，我国高端船舶焊机市场被国外品牌牢牢把控，其中林肯电气、松下等品牌占据了全国91.7%的市场份额，而本土品牌仅占8.3%。高端焊接电源更被列为制约我国工业发展的35项"卡脖子"技术之一，成为船舶工业迈向智能化的拦路虎。

近日，广东海洋大学一支由多学科人才组成的创新团队传来捷报，其研发的国产智能化焊机在船舶焊接领域实现重大技术突破，一举攻克了波形控制、焊接效率和能耗高等行业难题，为我国船舶智造锚定了新的航标。

三大技术创新打破国外垄断

该团队研发的智能化焊机以三大核心技术创新实现了对传统焊接技术的全面超越。首先，团队首创精细波形控制输出技术，通过SPWM脉宽调制与脉冲定弧长调参技术的结合，搭配高精双核硬件芯片，实现了高精度、低谐波失真的输出波形，总谐波失真率（THD）控制在2%以下。这一技术让新手焊工也能轻松焊出高质量焊缝，将Y型接头焊缝裂纹率降至1%，异种材料未融合率降至0.5%，焊缝厚度误差控制在船体设计值的2%以内。

其次，独家研发的激光-MAG电弧复合焊接技术有效解决了焊接效率低的问题。该技术实现了98.2%的激光透射率，可一次性完成80mm厚度、15mm间距的船体外板焊接。通过双热源协同增效机制，不仅突破了等离子体屏蔽效应，使高速焊接时熔深显著增加，还通过激光辅助电弧提供稳定的阴极斑点，电弧降低等离子体对激光的反射和散射，实现了100%的引弧成功率，大幅提升了焊接效率。

第三，针对传统焊机能耗高的痛点，团队独创高频移相电力电子技术。通过100kHz高频逆变器IGBT生成高频三相交流电，并利用移相全桥变换器稳定进行波形移相，加入FS技术减小导通损耗，使能效转换效率从传统焊机的85%提升至92%，单位时长用电能耗节省17.95%，CO₂耗材节约10%，每年每台设备可节省1万余元使用成本，为船舶制造业绿色化转型提供了有力支撑。

产学研协同攻克技术难关

回顾研发历程，团队从2021年4月启动项目，历经理论研究、技术攻关、产品迭代和实际验证等多个阶段。2021年4月至2022年8月，团队对传统及国外焊机进行深入的理论研究与拆解分析，精准定位技术难点；2022年9月至2023年1月，深入研究PWM与A/D理论，奠定波形精细控制理论基础，并通过千次实验验证技术可行性；2023年2月至7月，为提升焊接效率与质量，团队开展激光电弧复合技术研究，经过百次参数调整实现焊接质量飞跃；2023年8月至2024年1月，针对能耗问题，深入研究IGBT高频逆变和DSP智能移相技术；2024年2月至9月，完成从实验室到生产线的转化，通过船舶实地反复测试调优产品，历经2次机型迭代；预计2024年11月至2025年，产品将应用于多艘船舶，通过严格海试，赢得船企信赖。

在这一过程中，团队注重产学研深度融合，与湛江湾实验室、华工船舶研究中心等机构开展紧密合作，其技术创新成果获得了数据支撑和实践验证。目前，团队已取得2项实用新型专利、4项发明专利和7项计算机软件著作权，形成了坚实的技术壁垒，所有核心专利的第一发明人和第一作者均为团队成员。

多学科团队铸就创新基石

这支创新团队的成功离不开多学科交叉融合的人才优势。项目负责人黄宝莹带领的团队汇聚了自动化、财务管理、国际经济与贸易、电子科学与技术等多个专业的精英人才。

锚定船舶智造新航标

该项目的成功研发不仅打破了国外品牌在高端船舶焊机市场的垄断，更为我国船舶工业的智能化、绿色化发展注入了新的活力。随着产品在多艘船舶上的应用和海试的顺利完成，这一国产智能化焊机有望在未来几年内显著提升本土品牌在船舶焊接市场的份额，为我国从"造船大国"迈向"造船强国"提供关键技术支撑。

正如团队负责人所言："我们的目标不仅是研发一款优秀的产品，更是要通过技术创新，推动整个船舶焊接行业的升级，为中国船舶智造在国际舞台上赢得更多话语权。"随着这一创新成果的推广应用，我国船舶制造业有望在新一轮科技革命和产业变革中抢占先机，锚定更加广阔的发展新航标。

破茧成蝶：国产智能化焊机引领船舶制造技术革新

在船舶制造领域，焊接技术一直被视为衡量一个国家船舶工业水平的重要标志。长期以来，我国船舶焊接市场面临着国外技术垄断、国产水平落后的困境，高端焊接电源更是被列为制约我国工业发展的"卡脖子"技术之一。然而，这一局面正在被广东海洋大学一支年轻的创新团队所改变。他们研发的国产智能化焊机以三大核心技术突破，为我国船舶智造开辟了新路径，引领了一场深刻的技术革新。

该团队研发的智能化焊机实现了从技术跟跑到技术并跑的重大跨越，其三大创新技术不仅解决了行业痛点，更在多个指标上超越了国际领先水平。

任何技术突破都不是一蹴而就的，这支团队的创新之路充满了艰辛与挑战，但也展现了产学研结合的强大生命力。

在这一过程中，团队与湛江湾实验室、华工船舶研究中心等科研机构展开深度合作，充分利用各方的技术优势和资源，实现了产学研的有机结合。这种合作模式不仅加速了技术研发进程，也为技术的实际应用和产业化提供了有力支撑。目前，团队已取得2项实用新型专利、4项发明专利和7项计算机软件著作权，形成了完整的知识产权保护体系，确保了技术的领先性和竞争力。

产业赋能：助力船舶制造迈向新高度

该项目的成功研发，对我国船舶制造业的发展具有里程碑式的意义。它不仅打破了国外品牌在高端船舶焊机市场的垄断，更为我国船舶工业的智能化、绿色化转型注入了强劲动力。

随着这款智能化焊机在船舶制造中的广泛应用，我国船舶焊接技术将实现质的飞跃，焊接质量和效率将得到显著提升，从而提高船舶的整体性能和可靠性，增强我国船舶在国际市场上的竞争力。同时，该技术的节能降耗特性将有助于降低船舶制造成本，推动船舶制造业向绿色低碳方向发展，契合国家可持续发展战略。

从长远来看，这一技术突破有望带动整个船舶产业链的升级，促进船舶制造相关产业的技术创新和发展，形成新的产业增长点。它也为我国其他"卡脖子"技术的突破提供了借鉴，证明了产学研结合、多学科融合在技术创新中的重要性。

正如团队成员所言："我们希望通过自己的努力，让中国的船舶焊接技术站在世界前列，为中国船舶智造贡献自己的力量。"随着这一创新成果的不断推广和应用，我国船舶制造业有望在全球竞争中实现弯道超车，迈向更加广阔的发展新高度。