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本文运用机器人MAG焊对船用钢制薄板结构金属粉芯焊丝的焊接工艺进行探究。在现阶段的船舶制造中,普通的药芯焊丝已广泛的使用,但是金属粉芯焊丝在船舶制造中还是空白,钢制薄板结构重量轻,工艺性能好,将薄板焊接结构应用于船舶上层建筑中能够减轻船舶自重,提高船舶技术性能。因此,金属粉芯焊丝运用于船用钢制薄板结构中,不仅可以发挥金属粉芯焊丝在焊缝成形、接头质量与焊接效率方面的优势,也可达到减少焊接工作量与节约成本的目的。为排除人工等随机因素,保证试验结果的一致性,本课题采用KUKA KR5型焊接机器人与EWM公司的PHOENIX 522数字化焊接电源。试验材料选用厚度为5mm的Q235B钢,保护气体选用80%Ar+20%CO2,焊接材料分别选用京雷焊材的金属粉芯焊丝GCL-56、金桥焊材的金属粉芯焊丝JQ-70M、京雷焊材的实心焊丝GML-56与药芯焊丝GFL-71,焊接参数调试方法为单一变量法与多个焊接参数综合调节法,试验探究的形式为板对接单面焊双面成形、T型接头平角焊与T型接头立角焊。通过金属粉芯焊丝在钢制薄板结构中的堆焊试验,得出焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律:焊接速度与送丝速度的匹配决定焊接热输入量并影响焊缝填充量;摆长控制焊缝表面纹理的致密程度,摆幅控制焊缝宽度;双边延迟控制焊缝焊趾部位的过渡与熔合;机器人KCP速度、摆长与双边延迟时间共同影响焊接速度。通过钢制薄板结构金属粉芯焊丝单面焊双面成形试验,得出金属粉芯焊丝GCL-56对试板装配间隙的适应性强,有效试板装配间隙范围为1.8-2.5mm,工艺性能好;针对范围内各试板装配间隙,探索出最佳焊接工艺规范参数;实心焊丝与药芯焊丝对比试验结果显示:钢制薄板结构金属粉芯焊丝单面焊双面成形焊接效率比实心焊丝高13.1%,比药芯焊丝高43.6%。通过钢制薄板结构金属粉芯焊丝T型接头平角焊试验,得出金属粉芯焊丝的工艺性能好,并获得最佳焊接工艺规范参数,当熔滴过渡成射流过渡时,电弧稳定,轮廓清晰,焊缝成形美观;对比试验结果显示:钢制薄板结构金属粉芯焊丝T型接头平角焊焊接效率比实心焊丝高4.5%,比药芯焊丝高12.3%。通过钢制薄板结构金属粉芯焊丝T型接头立角焊试验,得出金属粉芯焊丝的工艺性能好,并获得最佳焊接工艺规范参数;对比试验结果显示:钢制薄板结构金属粉芯焊丝T型接头立角焊焊接效率比实心焊丝高6%,比药芯焊丝高58%。本课题的研究成果为钢制薄板结构金属粉芯焊丝在船舶行业的焊接研究提供理论依据,为金属粉芯焊丝在船舶行业的应用与生产奠定基础。