薄板分段變形控制工藝

房佳麗，尚朝陽，鄭向宇

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

薄板分段變形控制工藝

房佳麗，尚朝陽，鄭向宇

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

針對薄板分段建造過程中因變形導(dǎo)致的重復(fù)換板材問題，給出了解決問題的工藝方法。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，世界各國的交流日益頻繁，對船舶外觀的質(zhì)量要求越來越高。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。

針對上述問題，本文提出了“三階段變形控制”的工藝方法。這三個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。通過此工藝方法，很好地控制了薄板分段的變形問題。

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，需對板材的原材料進(jìn)行篩選。對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、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]。矯平板在剛性平臺上檢測合格后，才能進(jìn)行板材加工。

薄板運輸過程全部實現(xiàn)托盤化，制造專用托架進(jìn)行調(diào)運，如圖1所示。制造專用料架用來放置薄板，使得薄板在放置過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)備的好壞對薄板加工質(zhì)量有很大的影響，在加工過程中要專機專用，對設(shè)備進(jìn)行定期維護，要選擇先進(jìn)的機器，如激光切割機[2]等，對薄板進(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，如有超差通過砂輪打磨來保證。焊接形式為密集點焊，點焊尺寸為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。施焊時采用逐步退焊法[3]，每段退焊長度1 000 mm，焊接增強量≤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。焊后使用矯平機對鋼板和焊縫所產(chǎn)生的變形進(jìn)行矯平。見圖4。

2.3 構(gòu)架定位焊

除壓縮壓力和燃燒時刻對其有影響外，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)及油氣混合程度對火焰?zhèn)鞑ニ俾实挠绊憰鹑紵瑝旱漠惓＃紵瑝簞t直接影響柴油機的做功性能及本身工作狀態(tài)。

定位焊前對加強筋角接縫處和焊縫兩側(cè)20 mm打磨。定位焊（點焊）焊角小于3 mm，間距為50 mm ～70 mm左右。點焊時可用木榔頭、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)架焊接采用自動角焊機進(jìn)行自動焊接，焊接方式為從中間向兩邊對稱焊接，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，要將定位焊打磨干凈。構(gòu)架超過1 500 mm時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

分段完工后，為防止分段因翻身、運輸、長久放置等因素產(chǎn)生變形，需對完工分段進(jìn)行局部加強。加強形式如下：

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，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左右采用拋勢板進(jìn)行加強，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，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

通過對薄板分段三個階段的變形控制，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。

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

[1]國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會.中國造船質(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 第 3版[M].北京: 國防工業(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。