汉诺威激光研究中心（LZH）正在研究如何使造船业中的厚板焊接更加可靠。研究人员正在研发一种多激光束焊接工艺，该工艺具有定制的光束形状和基于“数字孪生”的综合质量保证系统。

厚金属板领域的焊接由于需要较高的穿透深度而极具挑战性。LZH的研究人员旨在通过创新的多激光束焊接工艺（包括综合质量保证），实现15毫米至30毫米厚壁部件的焊接。

通过综合质量保证，研究人员的目标是确保焊缝的一致性、无缺陷和高质量。他们将结合各种传感器来捕捉与焊缝特征有关的特征，如焊缝补强、焊缝宽度和变形。根据这些数据，他们将开发一种自适应焊接过程控制和综合质量保证系统，该系统可将焊接质量分为合格与不合格。

此外，LZH还将把质量保证系统中的传感器数据传输到数字孪生系统中，数字孪生系统将根据各种测量数据以数字方式表示工艺和焊缝。有了数字孪生，研究人员就可以记录和跟踪过程。其目标是降低造船业自动焊接的总体错误率，最大限度地减少生产中必要的部件检查，并使制造过程更加经济。

降低成本

为了在材料厚度达30毫米的情况下也能进行高质量和无裂纹的焊接，研究人员把三个激光束源组合成一个平行的根部和填充层焊接工艺。通过定制光束形状，他们可以精确控制熔池特性、温度、凝固和微观结构，从而防止出现热裂纹。

所开发的单程工艺的焊接深度超过了目前的技术水平，其目的是大幅减少焊接道次、制造时间以及填充材料和保护气体的消耗。这将节约资源，降低制造成本。正在开发的工艺和创新系统技术都打算转让给海事部门的工业制造厂。