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        淺析船舶海工薄板變形成因及預(yù)防措施

        2020-11-23 01:48:47周遠洋
        理論與創(chuàng)新 2020年18期
        關(guān)鍵詞:薄板船舶變形

        周遠洋

        【摘 ?要】船舶的薄板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接對船舶航行安全性以及整體結(jié)構(gòu)完整性等造成非常嚴(yán)重的影響,因此在船舶行業(yè)內(nèi)部控制薄板變形得情況屬于非常重要的研究課題。本文主要闡述出現(xiàn)薄板變形的具體因素,并對生產(chǎn)當(dāng)中薄板變形的控制方案實施一定分析,提出針對性的措施,希望可以給大家?guī)ヒ恍﹩l(fā)。

        【關(guān)鍵詞】薄板;變形;船舶

        引言

        當(dāng)前,我司所承建海工項目生活區(qū)模塊的原材料鋼板均以薄板為主,由于薄板自身約束度小,在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)大面積的變形,為了保證船體結(jié)構(gòu)強度和使用性能以及“看面”的美觀,要對變形區(qū)域進行變形校正,變形嚴(yán)重的還需要結(jié)構(gòu)挖補,這無形中影響了項目的建造進度,增加了項目建造成本,控制薄板變形也成為了生活區(qū)模塊建造中重要的質(zhì)量管理環(huán)節(jié)。

        1.現(xiàn)狀調(diào)查

        以我司某CTV項目生活區(qū)薄板變形為例:

        從表格統(tǒng)計可以看出,項目建造過程中薄板變形量較大,薄板變形校正率高達92.8%,為此各工區(qū)的施工班組采用了很多方法,花費了大量的人工、材料以及能源資源,校正成本高,但矯正效果不太理想。

        2.原因分析

        根據(jù)質(zhì)量管理五要素人(工人)、機(設(shè)備)、料(材料)、法(工藝)、環(huán)(環(huán)境)等來綜合分析產(chǎn)生薄板變形的主要原因如下:

        工人經(jīng)驗不足,焊工技能參差不齊,沒有嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)范WPS要求進行裝配和焊接作業(yè);背燒工人經(jīng)驗不足,沒有背燒溫度控制不當(dāng);管理人員缺少現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo),對不滿足施工質(zhì)量要求的行為沒有及時制止。以上都是導(dǎo)致薄板焊接、背燒過程中變形的重要因素。

        焊機設(shè)備使用狀態(tài)差,表盤調(diào)節(jié)旋鈕不準(zhǔn)確控制失靈,焊接電流電壓不穩(wěn)定等等焊機故障也是導(dǎo)致焊接薄板出現(xiàn)變形的原因之一。

        鋼板本身內(nèi)應(yīng)力較大,采購時在廠家未進行去除應(yīng)力,鋼板下料切割前又未進行碾壓消應(yīng)力,焊接后應(yīng)力集中導(dǎo)致變形。

        分段設(shè)計劃分不合理,需要焊接數(shù)量過多;焊接工藝參數(shù)不合適,熱輸入量太大;焊接順序不合理,導(dǎo)致部分焊縫焊接時約束較大;臨時加強,吊裝工裝等不合適,導(dǎo)致吊運駁運過程中分段變形。

        鋼板及零部件放置不規(guī)范,缺少臨時加強,如狂風(fēng)暴雨天氣在外界力的作用下導(dǎo)致薄板變形。

        3.預(yù)防措施

        調(diào)整焊機設(shè)備狀態(tài),將廠區(qū)內(nèi)所有二氧化碳氣體保護焊焊機調(diào)整好狀態(tài),更換損壞的元件,檢修焊機控制線路;制定焊接參數(shù)限位,限制焊工焊接使用的最大焊接參數(shù)

        鋼板處理前去除應(yīng)力,鋼板切割前將鋼板軋制過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力降低,并完成以下改善:

        (1)采購的鋼板在出廠前,進行一次去應(yīng)力熱處理,鋼板到貨即可直接切割。

        (2)若采購的鋼板在出廠前未進行去應(yīng)力熱處理,則鋼板切割前后需進行去應(yīng)力輥壓處理。

        分段劃分時,盡量減少焊縫數(shù)量。技術(shù)設(shè)計時,根據(jù)薄板分段特點進行劃分分段,減少薄板分段焊縫數(shù)量;設(shè)計合理工裝,薄板分段剛性較小,吊運過程中易變形,設(shè)計合理的吊運工裝吊運分段。

        設(shè)定合理的焊接參數(shù),挑選不同焊工進行薄板焊接試驗,確定薄板焊接的最佳焊接參數(shù)。

        制定合理的焊接順序,根據(jù)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)特點以及焊接的專業(yè)知識制定通用的焊接順序總綱。

        規(guī)范堆放薄板零件,劃分專門的薄板零件堆放區(qū)域,用于堆放薄板零件,規(guī)范堆放。

        堆放吊裝期以及下料加工期,堆放薄板平臺所承受壓力的能力是有限的,控制壓強屬于該階段非常重要的一項問題,需要保障堆放平臺所接觸的面處于平整以及受力均勻的狀態(tài),擴大支撐平臺以及薄板的接觸面積,保障堆放層數(shù)以及高度降低,使得薄板重量得到減輕。板材吊裝環(huán)節(jié)可以利用門架支撐薄板完成平臺受壓的分擔(dān),保障平臺可以承壓均勻,進而使得變形幾率得到降低,避免利用鋼板夾吊裝,避免中層受壓而造成塑形變形的情況,運輸當(dāng)中需要保障裝車的平穩(wěn)性,盡量的避免堆壓以及疊放,也要符合下大上小的具體原則,促使配送方案優(yōu)化,使得配送時間得到降低,疊放一定要整齊有序。加工過程中需要保持鋼材直線度不超過3mm,大于10mm的材料需要使用等離子切割方式來使得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得以保障,邊線要平整以及光滑,切割面以及薄板要處于垂直狀態(tài),按照不同薄板以及設(shè)計厚度完成切割標(biāo)準(zhǔn)以及平整度的制定,尺寸差限制需要控制在3mm之內(nèi),要使得薄板在加工階段的變形幾率得到控制。

        拼版階段的具體控制方案,拼版屬于焊接當(dāng)中比較重要的階段,施工現(xiàn)場的平整度直接關(guān)系到焊接的可靠性以及焊接速度,長時間運營的船舶建造廠,需要每月至少1-2次進行清理以及刨平。焊接參數(shù)需要按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行制定,關(guān)于焊接時的電壓電流需要進行及時的控制,要保障焊接速度以及焊接質(zhì)量的提升。

        5.結(jié)束語

        出現(xiàn)薄板變形的因素是比較多的,主要包含:焊接方向錯誤,焊接位置不對稱,持續(xù)焊接造成熱變形情況以及裝焊順序不夠合理化等,因此一定要按照工藝參數(shù)實施針對性的調(diào)整,需要在拼版、吊放以及下料等加工階段重視工藝調(diào)節(jié)以及變形控制,進而保障焊接精度。

        參考文獻

        [1]倪永亮.LED燈具在船舶及海工項目上的應(yīng)用[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師,2020,53(04):69-76.

        [2]蔣玉生.新冠疫情下中國船舶制造業(yè)的“?!迸c“機”[J].中國遠洋海運,2020(07):74-77.

        [3]白雪梅.數(shù)字孿生技術(shù)在船舶海工領(lǐng)域的應(yīng)用前景[J].中國船檢,2020(05):49-53.

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