唐凱凱，卓慈承，徐建德

（浙江造船有限公司，浙江寧波 315400）

SPA150 AHTS“美人架”的安裝及焊接工藝

唐凱凱，卓慈承，徐建德

（浙江造船有限公司，浙江寧波 315400）

浙江造船有限公司所承建的SPA150 AHTS錨作拖帶供應(yīng)船，是一型具有高技術(shù)含量、高附加值的新型船舶，其長軸系推進(jìn)裝置艉部鑄鋼件支架的安裝、焊接尚屬首次。文章介紹了“美人架”安裝、定位及焊接的具體工藝步驟，并經(jīng)實(shí)踐檢驗成功，為今后類似結(jié)構(gòu)的安裝、焊接積累了一定經(jīng)驗。

美人架；安裝；定位；焊接

0 引言

浙江造船有限公司所承建的SPA150 AHTS錨作拖帶供應(yīng)船具有150T系柱拖力拖帶海洋結(jié)構(gòu)物，同時具備向海洋平臺輸送液貨、散裝干貨及其他材料和設(shè)備，對失火的海洋平臺和船舶進(jìn)行消防滅火；協(xié)助其他船進(jìn)行海上作業(yè)或海難救助，對海面油污進(jìn)行處理及污油回收作業(yè)等功能。本文介紹了SP150 AHTS錨作拖帶供應(yīng)船長軸系艉部鑄鋼件支架（下文簡稱“美人架”），即安裝、定位步驟及焊接要求。

1 “美人架”定位

根據(jù)相關(guān)要求，對“美人架”鑄鋼件進(jìn)行檢驗，合格后方可進(jìn)入下一步工序。

吊裝“美人架”水平撐鑄鋼件（圖1）上船臺，并插入相應(yīng)船體分段開口，并進(jìn)行初步定位，“美人架”水平撐鑄鋼件。

板厚中心距基線：1750mm，板寬中心：FR6+50mm，如圖2所示。

定位結(jié)束后，用支架對其進(jìn)行固定。

根據(jù)“美人架”本體定位要求，對相應(yīng)船體分段外板進(jìn)行開孔，開孔定位數(shù)據(jù)如下：

圖1 “美人架”本體 “美人架”水平撐

圖2 “美人架”水平撐鑄鋼件初定位

1）船長方向：FR6+546mm；船寬方向：距中4650mm。并根據(jù)開孔樣板進(jìn)行開孔，同時對圖 3 “FR7”所示結(jié)構(gòu)腹板余量進(jìn)行修割，不可一次性修割到位，其間距（150mm）能保證美人架本體能順利吊裝到位即可，面板可根據(jù)美人架外形尺寸修割線形。同時拆除原點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)（如圖3“L7”所示）待用。

圖3 相應(yīng)船體分段與“美人架”關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)

2）吊裝“美人架”本體（圖1）上船臺，并將其上端插入相應(yīng)船體段開孔。

3）定位“美人架”本體。

其外軸包中心定位數(shù)據(jù)為：

船長方向：后端面為FR5+305mm；

高度方向：距基1750mm；

船寬方向：距中4650mm +4mm（考慮到焊接收縮，船寬方向向舷側(cè)預(yù)放+4mm焊接收縮量），如圖4所示。

同時，要求軸套前后端面高度、船寬方向定位數(shù)據(jù)一致，并保持“美人架”本體立桿垂直于基面。定位無誤后，用臨時支撐結(jié)構(gòu)將其與船體結(jié)構(gòu)固定。

圖4 “美人架”本體定位數(shù)據(jù)（單位：mm）

調(diào)整“美人架”水平支撐結(jié)構(gòu)，使之與定位后“美人架”本體保持對應(yīng)。同時，割除相應(yīng)船體分段件號為N132V連接件（圖2）端部余量，并按圖5所示，對N132V兩端部開設(shè)坡口，兩者裝配間隙（6±2）mm。

圖5 N132V連接件端部坡口及裝配間隙

保證導(dǎo)流罩相應(yīng)結(jié)構(gòu)、“美人架”結(jié)構(gòu)各自定位準(zhǔn)確（此狀態(tài)下，可確定兩者相關(guān)結(jié)構(gòu)能夠一一對應(yīng)）。

2 焊接

用剛性支撐對“美人架”結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，避免在自由狀態(tài)下進(jìn)行焊接。

本鑄鋼件間接頭及與N132V連接件接頭，如圖6“接頭1”和“接頭2”所示，要求必須持有船檢認(rèn)可的Ⅲ類《焊工合格證書》焊工焊接［1］，并要求先焊“接頭2”、“接頭1”，左右對稱。

圖6 焊接接頭

焊前清除坡口及接頭兩側(cè)各20mm區(qū)域內(nèi)的鐵銹、水、污物、碳刨氧化鐵渣等［3］。

用電加熱方式對焊縫兩側(cè)約150mm范圍均勻緩慢地預(yù)熱至100℃～150℃。

焊接時應(yīng)采用多層多道焊法，不宜采用闊厚焊道焊法。焊接時保持層間溫度100℃～200℃左右［3］。每道焊縫（蓋面焊除外）焊后用圓頭鑿錘擊焊道，以減少焊接應(yīng)力，并應(yīng)仔細(xì)清除每道焊縫的焊渣、飛濺等，發(fā)現(xiàn)氣孔、夾雜、裂縫等缺陷應(yīng)及時刨除［2］。

要求兩美人架對稱焊接。采用“圓柱”襯墊，對俯焊縫（圖6）焊接約1/3后，再進(jìn)行仰焊縫的焊接工作（留蓋面焊不焊）。再對俯焊縫焊接約1/3，完成仰焊縫蓋面焊焊接。最后完成俯焊縫的焊接。

焊接過程中要求，分階段對“美人架”外軸包定位數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，若數(shù)值超差，應(yīng)立即停止施焊，并進(jìn)行修正。

焊后應(yīng)在580℃～620℃范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)力消除熱處理，并不少于4小時；然后采用保溫棉覆蓋焊道不少于4小時以緩慢冷卻［3］。

焊接要求全焊透。焊接完成后，根據(jù)設(shè)計要求用超聲波（UT）和磁粉（MT）進(jìn)行無損探傷［2］，并要求焊后外軸包中心定位數(shù)據(jù)為：

船長方向：后端面為（FR5+305±4）mm；

高度方向：距基（1750±4）mm；

船寬方向：距中（4650±4）mm。

其余焊接要求詳見表1。

表1 鑄鋼件及其與后焊焊接工藝規(guī)程

浙江造船有限公司Zhejiang Shipbuilding Co.， Ltd.焊接工藝規(guī)程Pre-Welding Procedure Specification編號WPS No.填充材料標(biāo)識，identification of filler material類別idex商標(biāo)名稱brand name級別class material（s）組別group填充材料的處理filler treatment A 　AT-YJ502（Q） 　BV 　3Y 　烘焙（drying）焊接參數(shù)，welding parameters層數(shù)｛PRIVA TE｝Pass no：直徑Dia. （mm）焊接方法welding method送絲速度wire feed （m/min）電流current （A）電壓Volt （V）電源極性polarity焊接速度W. speed （mm/min）氣體流量gas （L/min）干絲長度electrical stick out （mm）熱輸入率heat input （KJ/mm）1 　1.2 　CO2氣保焊 　- 　120-200 　20-30 　直流反接　～150 　20～25 　10-15 　-2 　1.2 　CO2氣保焊 　- 　150-250 　25-30 　直流反接　～150 　20～25 　10-15 　-n 　1.2 　CO2氣保焊 　- 　150-250 　25-30 　直流反接　～150 　20～25 　10-15 　--1 　1.2 　CO2氣保焊 　- 　120-200 　20-30 　直流反接　～150 　20～25 　10-15 　--2 -n 　1.2 　CO2氣保焊 　- 　120-200 　20-30 　直流反接　～150 　20～25 　10-15 　-焊前預(yù)熱，preheat 150℃NDT檢查non-destructive testing 　VE： 100% UT： RT： 100% MT： 100% PT：焊后熱處理，｛PRIVATE｝PWHT保溫時間，time 　≥2hours加熱溫度，temperature 　≥550℃保溫方法，method 　石棉，asbestos加熱與冷卻速率heating and cooling rate電加熱、空冷，heating with electricity and cooling in the still air slowly

3 與導(dǎo)流罩及船體結(jié)構(gòu)焊接

將“美人架”水平撐結(jié)構(gòu)、N132V連接件分別與導(dǎo)流罩水平撐、相應(yīng)船體分段結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接，接頭形式如圖7所示。同樣要求對稱焊接，焊接參數(shù)可參考上述鑄鋼件焊接要求進(jìn)行調(diào)整。焊接要求全焊透。

圖7 103C散裝外板

修割如圖3“LP”結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行裝焊。其與“美人架”對接要求全焊透，與102C分段其余角接縫要求深熔焊。根據(jù)“美人架”水平撐裝焊實(shí)際，對相應(yīng)船體分段N5008VR散裝外板進(jìn)行開槽（圖8），外板與美人架要求全焊透。

圖8 對接形式

4 結(jié)論

通過SPA150 AHTS錨作拖帶供應(yīng)船長軸系艉部“美人架”形式支架的安裝、定位及焊接的成功完成，為本船的順利建造創(chuàng)造了有力條件，為今后類似結(jié)構(gòu)的安裝、焊接積累了一定經(jīng)驗。

［1］ 中國船級社. 鋼制海船入級規(guī)范［S］. 北京： 人民交通出版社， 2006.

［2］ 王鴻斌. 船舶焊接工藝［M］. 北京： 人民交通出版社，2006.

［3］ 黃浩. 船體工藝手冊［M］. 北京： 國防工業(yè)出版社，2013.

Installation and Welding Process of Spindle Carrier of SPA150 AHTS

Tang Kai-kai， Zhuo Ci-cheng， Xu Jian-de
（Zhejiang Shipbuilding Co.， Ltd.， Zhejiang Ningbo 315400， China）

The SPA150 AHTS anchor handing / tug supply vessel is a new type ship with high technology and high value， built by Zhejiang Shipbuilding Co.， Ltd. Its long axis of the tail propulsion system of steel casting carrier （called spindle carrier in the following text） is for the first time installed and welded. In the paper， the process of spindle carrier’s installation， position and welding are introduced， which is successfully tested in the work. It accumulates experience for similar structure installation and welding work in the future.

spindle carrier； installation； position； welding

U674.38

A

10.14141/j.31-1981.2016.01.006

唐凱凱（1985—），男，工程師，研究方向：船舶設(shè)計工作。