第八章 典型船体结构的焊接工艺.docx

第八章 典型船体结构的焊接工艺.docx

《第八章 典型船体结构的焊接工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章 典型船体结构的焊接工艺.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第八章典型船体结构的焊接工艺

第八章典型船体结构得焊接工艺

第一节船体钢材得焊接性

焊接性得试验目得：

为了评定焊接结构得可靠性，就是否存在气孔、夹渣、裂纹等；焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能与抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。

一、船用碳素钢得焊接性

船体外板用钢材一般使用优质低合金钢，内结构可用普通低合金碳素钢。

内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低，焊接性能较好。

无需采取特殊措施。

二、船用低合金钢得焊接

船用低合金钢得焊接性能也较好，不需采取特殊措施。

但选用高强度低合金钢，焊接时可能出现焊接缺陷，可用工艺措施控制焊接缺陷得产生。

第二节船体结构焊接工艺基本原则

一、焊接程序得一般原则

选择并严格执行焊接程序可减小结构变形与内应力。

一般原则：

1、外板、甲板对接缝：

错开板缝：

先横向焊，后纵向焊；

平列板缝：

先纵向焊，后横向焊。

2、同时存在对接缝与角焊缝：

先焊对接缝，后焊角焊缝。

3、整体或分段建造时：

从结构中央向左右、前后对称焊接。

4、有对称中心线得构件：

双数焊工对称焊。

5、手工电弧焊长缝：

分段退焊或分中分段退焊。

6、同时存在单层焊缝与多层焊缝：

先焊多层，后焊单层。

多层焊各层方向相反，接头错开。

7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板得角焊缝两端200-300mm：

先不焊，以利于船台装配时对接。

8、内结构靠近总段大接缝一边得角焊缝：

在大接缝焊接后再焊。

9、应力较大得大接缝：

焊接过程不能中断，应连续完成。

10、分段中得焊接缺陷应在上船台前修补，不应在船台上进行。

二、焊接材料使用范围得规定

重要船体构件与部件应采用碱性低氢焊条（使用直流焊机）：

用低合金钢建造得所有船体焊缝；

用碳素钢建造得船体大合拢环形对接焊缝与桁材对接焊缝；

船壳冰带区得端接缝与边接缝；

船长大于90m得舷顶列板与强力甲板在船中0、5L区域内得角接焊缝；

桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件；

拖钩架；

主机座及其相连接得构件；

艏柱、艉柱、艉轴架。

三、角接焊缝端部加强焊得规定

间断焊与单面连续焊得角焊缝：

应在端部一定长度进行双面连续焊。

组合桁材、强横梁、强肋骨得腹板与面板在肋板区域内应为双面连续焊。

桁材、肋板、强横梁、强肋骨得端部加强焊长度不小于腹板得高度，间断得旁桁材端部可适当减小。

纵骨切断处端部得加强长度不小于一个肋骨间距。

骨材端部削斜时，加强长度不小于削斜长度；端部焊接固定时，加强长度不小于骨材高度。

与肋板连接得肋骨、横梁、扶强材端部，在肋板范围内，一面应连续焊，另一面端部包角焊，长度不小于骨材高度，且不小于75mm

各种构件得切口、切角、开孔得端部包角焊长度：

板厚＞12mm≮75mm

板厚≤12mm≮50mm

各种构件对接接头得两侧应有一段对称得角焊缝，其长度不小于75mm。

第三节船体焊接工艺

一、整体造船得焊接工艺

先焊纵横构架对接焊缝，后焊外板、甲板得对接焊缝，最后焊接构架与外板与甲板得角焊缝。

外板得对接焊缝，先焊船内一面，外面用碳弧气刨挑根后焊接。

甲板先仰焊，挑根后平焊（可用埋弧焊）。

外板、甲板对接焊缝焊接程序：

错开板缝—先立焊，后横焊；

平列板缝—先横焊，后立焊。

（138页图8-3）

船艏外板接缝最后焊。

图8-4

全部焊缝焊接次序：

船中往左右，中部往艏艉，由下往上焊接。

二、分段建造得焊接工艺

1、甲板分段得焊接

甲板分段—由甲板板、横梁、强横梁、甲板纵骨、纵桁、舱口围板组成。

一般在胎架上反装焊接。

甲板板得焊接：

可以先在平台上平焊，再上胎架定位，装配横梁与桁材。

可采用焊条焊，最好采用埋弧焊。

焊接程序根据排板情况，以应力最小得原则焊接。

艏甲板焊接如图8-5。

甲板分段得焊接：

139页4条供参考。

2、舷侧分段得焊接

舷侧分段—由舷侧外板、舷顶列板、肋骨、舷侧纵桁等组成。

有时带有甲板小分段与舱壁小分段。

根据曲率情况可在平台焊接或用胎架焊接。

但焊接程序与方法相同。

装焊程序—拼外板→开坡口→焊接→构架划线→构架安装→焊接→划分段轮廓线、检查水线、定位肋骨线→割胎→离胎、翻身→碳弧气刨开坡口→封底焊→矫正变形→完工测量。

焊接工艺：

140页4条

3、双层底分段得焊接

双层底分段—由船底外板、内底板、肋板、中桁材、旁桁材、纵骨等组成。

可用正造或反造。

反造焊接工艺：

以内底板为基面，由骨架控制船底外板得线型。

装焊程序—开坡口→内底板拼板→焊接→构件划线→构件安装→焊接→矫正构架变形→修正构件底部线型→装船底外板→焊接外板缝与部分角焊缝→割胎、翻身→碳弧气刨开坡口→外板封底焊及外板与构件得角焊缝。

焊接工艺：

141页7条

正造焊接工艺：

以船体外板为基面，由胎架控制分段外板线型得工艺方法。

装焊程序—开坡口→船底外板拼板→焊接→构架划线→构架安装→焊接→矫正构架变形→修顺构架高度→装内底板→部分角焊缝焊接→离胎、翻身→焊接内底板上结构得角焊缝同时进行外板缝封底焊→矫正变形→完工测量。

焊接工艺：

142页7条

4、艉总段得焊接

艉总段—由艉柱、甲板、船侧外板、船底外板、隔舱壁与内部构架等组成。

可以整体建造，也可以分段建造（起重能力不够）。

倒装建造装焊程序—甲板铺板→构架划线→装肋骨框架与纵横结构→装舷边外板（企口板）→焊接以上结构与甲板得连接以及相互之间得角焊缝→装舵套管、舷侧纵桁、半壁与艉柱等→焊接→装船底外板→焊接→装“满挡板”→焊接“满挡板”板缝与结构→离胎、翻身。

倒装建造焊接工艺：

143-144页10条

5、平面分段总装得焊接

分段总装：

先在平台上装配焊接成平面分段，再上船台（或船坞）总装成总段。

焊接工艺：

144页6条

6、舱口得焊接

舱口—由于在甲板上开了装货得舱口，采取得加强措施。

其结构主要由舱口围板（包括加强结构）与肘板等组成。

制作及焊接工艺：

145页5条

7、主机座得焊接

主机座—船舶动力系统（柴油机、齿轮箱）得安装基础。

承受主机重量与动负荷，焊接质量要求很高

预制装焊程序—在平台上划出主机座中心线以及纵桁、横隔板与横肘板得安装线→按线铺装预制得T形基座纵桁与横隔板，定位焊于平台上→装横肘板并定位→焊接→拆除定位焊→翻身→矫正变形→测量。

焊接工艺：

146页5条

8、艉柱手工电弧焊接

艉柱—艉柱就是安装艉轴导管与舵杆支承（单机）得重要构件，一般用铸钢件。

其形状复杂，厚度大，尺度大，需要分段铸造再焊接成一体。

焊接要求定位准确、变形小、应力小。

常用25号铸钢（ZG25）

施工工艺：

包括焊前准备与焊接。

146-148页

三、船台焊接工艺

船台大合拢—各分段装焊完成后，需在船台上（或船坞中）进行合拢，完成船体建造工程。

大合拢得关键工序就是环形接缝得装焊工作，也就是船舶建造最关键、最复杂得工序，其装配与焊接质量对船体强度有极其重要得影响。

1、焊前准备148页5条

2、焊接程序148页3条

第四节船体结构得高效与高能束焊接

一、高效焊接

高效焊接—效率高于常规手工焊接方法得焊接方法。

如埋弧自动焊、下行焊条焊、重力焊、CO2气体保护焊、单面焊双面成形得寸垫焊等等。

这些方法不仅可以提高焊接效率，而且能提高造船质量、缩短造船周期、降低造船成本。

高效焊得种类：

150页表8-2

高效焊得适用范围：

152页表8-3

我国焊接工艺与国外同行得差距：

153页，供参考。

二、激光焊接

激光焊接—就是利用能量极度集中得激光束（＜0、1mm）进行焊接或切割得新工艺。

在德国政府与德国多家研究所、企业得支持下，我国也以开始研究与使用这一新工艺。

第五节分段焊接工艺规程得编制

工艺规程—船体分段焊接得主要施工文件，各典型分段均应编制焊接工艺规程。

就是用于指导生产、准备设备、生产管理与控制进度得依据。

一、基础知识

1、生产过程与工艺过程

生产过程—将原材料或半成品转变为产品得过程。

工艺过程—改变生产对象，使其变成产品得过程。

焊接结构得工艺过程就是由一系列得工序依次排列组合而成。

2、工艺过程得组成

工序：

在同一台设备或同一个工作地点一次完成得工作。

造船工序有放样、划线、下料……。

其顺序称工艺线路。

工位：

工序得组成部分。

工件在设备上得每一个工作位置。

图8-35

工步：

焊件、设备、工具、工艺规范均保持不变得条件下完成得工作。

二、工艺规程得作用

工艺规程—将工艺路线中得各项工作，以工序为单位，按一定格式写成得技术文件。

作用—工艺规程就是施工技术要求、工时定额、材料选用与消耗定额、计划调度、质量管理、设备选用等方面得技术依据。

一旦确定，任何人都必须遵守。

三、焊接工艺规程得编制

1、编制原则

要求：

安全、质量、成本、生产率。

技术先进

经济合理

技术可行

良好得劳动条件

2、主要内容

内容：

工艺要求、焊接规格、焊接程序、质量检验要求等。

158页

3、编制步骤

技术准备

分析研究

拟定施工方案与工艺程序

文件编制

159-160页