房佳麗，尚朝陽(yáng)，鄭向宇

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，上海 200129）

薄板分段變形控制工藝

房佳麗，尚朝陽(yáng)，鄭向宇

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，上海 200129）

針對(duì)薄板分段建造過(guò)程中因變形導(dǎo)致的重復(fù)換板材問(wèn)題，給出了解決問(wèn)題的工藝方法。該工藝有利于降低薄板分段的建造成本，提高薄板分段的外觀質(zhì)量。

薄板分段；變形控制；工藝

0 引言

在當(dāng)今的船舶領(lǐng)域，世界各國(guó)的交流日益頻繁，對(duì)船舶外觀的質(zhì)量要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的建造工藝僅僅適用于板材規(guī)格大的船舶，而對(duì)于板材規(guī)格較?。ㄒ话愫穸刃∮? mm）的船舶建造效果十分不理想，船體分段變形較嚴(yán)重。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了“三階段變形控制”的工藝方法。這三個(gè)階段指的是薄板分段的板材加工階段、建造階段和完工階段。通過(guò)此工藝方法，很好地控制了薄板分段的變形問(wèn)題。

1 薄板分段的板材加工

1.1 原材料篩選

薄板分段的板材加工之前，需對(duì)板材的原材料進(jìn)行篩選。對(duì)于下列兩種情況的板材屬于不合格板材，不能用于板材加工。

1）表面有麻點(diǎn)、夾層等缺陷，且缺陷范圍超出規(guī)范要求；

2）板材的不平整度大于15 mm。

1.2 薄板預(yù)矯平

平整度不理想的薄板要用輥軋機(jī)預(yù)矯平，使其平整度達(dá)到1.5 mm/m2～3 mm/m2[1]。矯平板在剛性平臺(tái)上檢測(cè)合格后，才能進(jìn)行板材加工。

薄板運(yùn)輸過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)托盤化，制造專用托架進(jìn)行調(diào)運(yùn)，如圖1所示。制造專用料架用來(lái)放置薄板，使得薄板在放置過(guò)程中受到的擠壓變形最小，如圖2所示。

1.4 薄板加工設(shè)備

加工薄板設(shè)備的好壞對(duì)薄板加工質(zhì)量有很大的影響，在加工過(guò)程中要專機(jī)專用，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，要選擇先進(jìn)的機(jī)器，如激光切割機(jī)[2]等，對(duì)薄板進(jìn)行加工。

2 薄板分段的建造

2.1 拼板定位焊

定位前一定要對(duì)板縫兩側(cè)20 mm范圍打磨，去油污、水分、夾渣等。拼板定位間隙小于1 mm，如有超差通過(guò)砂輪打磨來(lái)保證。焊接形式為密集點(diǎn)焊，點(diǎn)焊尺寸為5 mm～6 mm，定位間距為50 mm。拼板端頭安裝相同材質(zhì)、相同厚度的引熄弧板，如圖3所示。

2.2 拼板焊接

焊前用壓鐵、壓板壓牢，防止變形，如圖4所示。將定位焊磨平，并鋪設(shè)小車軌道。施焊時(shí)采用逐步退焊法[3]，每段退焊長(zhǎng)度1 000 mm，焊接增強(qiáng)量≤2 mm，大于2 mm用砂輪磨光順。焊后檢查焊縫的直線度，每米焊縫彎曲度不得大于2 mm。主焊縫結(jié)束后翻身封底焊，打磨去除表面油污、水分等。焊后使用矯平機(jī)對(duì)鋼板和焊縫所產(chǎn)生的變形進(jìn)行矯平。見(jiàn)圖4。

2.3 構(gòu)架定位焊

除壓縮壓力和燃燒時(shí)刻對(duì)其有影響外，燃油噴射量和燃油品質(zhì)直接決定燃油燃燒放熱量。缸內(nèi)工質(zhì)成分、工質(zhì)熱工參數(shù)及油氣混合程度對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俾实挠绊憰?huì)引起燃燒爆壓的異常，而燃燒爆壓則直接影響柴油機(jī)的做功性能及本身工作狀態(tài)。

定位焊前對(duì)加強(qiáng)筋角接縫處和焊縫兩側(cè)20 mm打磨。定位焊（點(diǎn)焊）焊角小于3 mm，間距為50 mm ～70 mm左右。點(diǎn)焊時(shí)可用木榔頭、橡膠榔頭敲擊減少變形，如用鐵榔頭，必須墊鐵板再敲擊。如果構(gòu)架為球扁鋼，定位焊應(yīng)焊在球頭的一側(cè)，如圖 5所示。

2.4 構(gòu)架焊接

構(gòu)架焊接采用自動(dòng)角焊機(jī)進(jìn)行自動(dòng)焊接，焊接方式為從中間向兩邊對(duì)稱焊接，其中每檔構(gòu)架之間用壓鐵或壓板壓牢，以防止變形，如圖6所示。焊接構(gòu)架定位焊一側(cè)時(shí)，要將定位焊打磨干凈。構(gòu)架超過(guò)1 500 mm時(shí)需采用分中逐步退焊法。安裝構(gòu)架前，板縫與構(gòu)架交叉處應(yīng)打磨至與鋼板齊平，確保構(gòu)架裝配間隙，防止因間隙太大增大焊接變形。

3 薄板分段完工后加強(qiáng)

分段完工后，為防止分段因翻身、運(yùn)輸、長(zhǎng)久放置等因素產(chǎn)生變形，需對(duì)完工分段進(jìn)行局部加強(qiáng)。加強(qiáng)形式如下：

1）在圍壁非構(gòu)架面距上口和下口200 mm左右用角鋼（或槽鋼）進(jìn)行加強(qiáng)，保證圍壁的平整度，如圖7所示；

2）在曲面甲板前后兩端距邊緣300 mm左右采用拋勢(shì)板進(jìn)行加強(qiáng)，保證曲面甲板橫向線型的光順性和協(xié)調(diào)性；在曲面甲板左右兩端距邊緣100 mm左右采用角鋼（或槽鋼）進(jìn)行加強(qiáng)，保證曲面甲板縱向線型的光順性和協(xié)調(diào)性，如圖8所示。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)薄板分段三個(gè)階段的變形控制，可以大幅度提高分段的外觀質(zhì)量，避免因大面積換板所造成的人力物力浪費(fèi)。

薄板分段的建造尚無(wú)成熟的規(guī)范可以參考遵循，本工藝是在反復(fù)實(shí)踐中總結(jié)而來(lái)，對(duì)其他類似分段的建造有一定的借鑒意義。

[1]國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì).中國(guó)造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn): CB/4000-2005[S].2005.

[2]葉建斌, 戴春祥.激光切割技術(shù)[M].上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 2012.

[3]黃浩, 主編.船舶工藝手冊(cè) 第 3版[M].北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2013.

Distortion Control Craft of Block with Thin Plates

FANG Jiali, SHANG Zhaoyang, ZHENG Xiangyu
(Hudong Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China)

To settle the problem of changing plates caused by distortion during the production of block with thin plates, the craft of control distortion for problem solving is proposed.The craft can reduce the production cost and improve the exterior quality of the block with thin plates.

block with thin plates; distortion control; craft

U671

A

10.14141/j.31-1981.2017.04.003

房佳麗（1989—），女，助理工程師，研究方向：船舶設(shè)計(jì)。