自20世纪60年代以来，埋弧自动焊广泛用于船板的对接。1963年瑞典的阿伦达尔船厂开创了平面分段装焊的先河，拼板采用双面焊，先焊接完成一面后，再将板材翻过来进行另一面的焊接。70年代，日本开发出采用单面焊的拼板焊接，即采用一定的焊接材料,以特殊的操作方法在坡口正面进行焊接后保证坡口正反两面都能得到双面成形焊缝的一种焊接方法[3]。随着船舶的大型化，用于对接的船板也越来越大，欧洲式平面分段流水线的缺点越来越突出，焊接表面后又需要对背面继续施焊，这大大增加了焊接的工作量。同时，随着世界制造中心的迁移，日本、韩国逐渐成了世界造船中心，大大促进了日本平面分段流水线的发展。现代，各船厂关心的问题是如何提高焊接的质量与效率、有效的减少焊接工时，缩短造船的周期以及降低修造船成本。实现船舶工业快速可持续发展的关键是缩短造船的周期，推广高效焊接技术[4]。因此，单面焊双面成形的技术在船厂得到了迅速地推广和发展。

在埋弧焊的发展过程中，逐渐研发出来了一些比较先进的工艺，已经大幅度提高了埋弧焊生产效率，比如目前各大造船厂使用较多的埋弧单面焊双面成型技术[5]。单面埋弧焊接技术既省掉了双面焊对打底焊道的碳弧清根，在焊接时又不用翻转钢板，能很大程度的节省生产时所需要的成本和时间。焊接技术发展的方向是，实现自动化的同时可以提高生产效率、保证焊接质量、改善劳动条件。广泛用于世界各国造船厂的单面埋弧焊接法，焊缝质量好效率高，已然成为现代工业必备的环节[6,7,8]。它使得船厂生产快捷、改良了复杂的工序，生产率和周转率得到明显提高。这些实践已经说明，现代化造船所需要的是这样的技术[9]。

同时高效化的埋弧焊焊接技术也在不断地改进，国内外的焊接加工技术的研究与应用的趋势就是怎样再次提高埋弧焊的生产效率。为此，船企一直以来都在研究更加优秀的埋弧焊技术。上世纪80年代，日本首先将衬垫焊的焊接方法应用于船体建造中，增加效率的效果显著。常见的衬垫有陶质衬垫、铜衬垫(CB)、热固化焊剂垫(RF)、焊剂铜衬垫(FCB)、焊剂铝衬垫、玻璃纤维布衬垫等等。应用较多的有陶质衬垫法、铜衬垫法、热固化焊剂垫法、焊剂铜衬垫法[10,11]。

如图1-1所示，铜衬垫法是利用一定的顶升机构使铜衬垫和焊件紧密贴合，利用铜衬垫上的成形槽使焊缝强制成形。为了防止铜衬板过热烧损，通常在铜板中开孔通以冷却水。为提升铜垫板法的焊接的效率，可以使用大电流来实现，然而一旦焊接背面与铜垫板密封接触不良，容易造成焊接缺陷如未熔合、咬边等。因此要得到好的背面焊缝成型性，就必须使焊缝的背面与铜垫板密封且接触良好。这就导致现场的装配要求十分严格，为使安装尺寸达到要求，势必增加成本、延长生产的周期。

图1-1 铜衬垫装置图

如图1-2所示，焊剂垫法是将粉末状的衬垫焊剂用一定的压力装置压紧在焊缝背面，焊接时，粉末状的衬垫焊剂衬托背面溶池。焊剂在压力作用下与焊缝背面紧密贴合，从而在很大程度上降低了出现焊瘤、咬边等焊缝缺欠现象的几率。由于衬垫焊剂存在一定的压缩性，对焊缝装配尺寸要求低，生产效率得到一定的提高。但其使用的工艺参数范围窄，在大电流焊接时会得到宽度不均匀背面焊道。

图1-2 焊剂垫法装置图

将上述两个装置结合起来便组成了 FCB法装置。如图1-3所示，其工艺过程是，在铜衬垫上铺撒一层4-6mm的衬垫焊剂，通过使用简易顶升装置，使工件与焊剂贴紧，在坡口表面进行焊接，就可以达到单面焊接双面成形的结果。在压力的作用下钢板背面与衬垫焊剂紧密接触，降低产生咬边等焊接缺陷的几率。铜板在衬垫焊剂的保护下，不和高温的熔敷金属接触，也不受电弧的作用，因此可以不用水来进行冷却保护。焊缝余高可以由铜板来控制。对焊接过程的环境要求低，在较大电流下也能得到好的焊缝成形，对坡口加工精度要求也比较低[12]。 FCB埋弧焊衬垫焊剂配方设计与工艺试验(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_123700.html