某35 ft長鋁合金游艇的建造方法

楊紅巖 陳坤靈

摘? ? 要：鋁合金游艇、釣魚艇由于結(jié)構(gòu)輕巧、造型美觀、耐久性比較好，越來越受到市場的青睞。由于此類中小型游艇的船體主尺度相對(duì)較小、重量較輕及鋁合金材料本身的特性，決定了此類中小型鋁合金游艇具有獨(dú)特的建造方法。本文以某35ft長游艇為例，介紹一種比較實(shí)用的中小型鋁合金游艇的建造方法。

關(guān)鍵詞：鋁合金;游艇;船體;建造方法

中圖分類號(hào)：U671.71 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A Method for Hull Construction of the 35 ft Yacht

YANG Hongyan， CHEN Kunling

（ Guangzhou Lanyue Ship Design Co.， Ltd.， Guangzhou 511458 ）

Abstract： Aluminum alloy yacht and fishing boat are more and more popular in the market because of their light structure， beautiful appearance and good durability. Due to the relatively small hull size， light weight and the characteristics of aluminum alloy material， the hull of this kind of small and medium-sized aluminum alloy yacht has its unique construction method. Taking a 35 ft yacht as an example， this paper introduces a practical and commonly used hull construction method of the small and medium-sized aluminum alloy yacht.

Key words： Aluminum alloy; Yacht; Hull; Construction method

1? ? ?前言

近年來戶外海上活動(dòng)越來越活躍，中小型鋁合金游艇、釣魚艇由于功能比較實(shí)用、外形美觀靚麗、配置豐富且可自由選配，價(jià)格也比較親民，因此越來越受到客戶的喜愛。

對(duì)于35 ft左右的小型鋁合金游艇，由于船體重量較輕，尺寸也比較小，所需的建造場地空間和對(duì)起重吊機(jī)的要求都不是太高，所以通常都采用整體建造方法。本文以某35 ft長的鋁合金游艇為例，介紹這類游艇比較常用的一種建造方法，以及建造過程中需要注意的一些問題。

2? ? ?船體建造方法

2.1? ?中小型鋁合金游艇的常用建造方法

中小型鋁合金游艇的船體板材厚度比較薄，通常只有4～6 mm。由于鋁合金板的硬度比鋼板差，不能承受反復(fù)火工，所以鋁合金板材直接加工的難度比較大，加工后容易出現(xiàn)變形，因其密度大約是鋼的三分之一，故其焊接后的變形往往約為鋼的三倍。而一般的中小型鋁合金游艇的建造公司通常都是中小型公司，加工設(shè)備比較簡陋，大多數(shù)情況下是靠工人手工去加工成型，加工能力比較有限，通常沒有能力直接加工比較復(fù)雜的曲度外板。但是，由于鋁合金板材具有良好的可塑性，船體可以通過反造法建造，先安裝定位船體結(jié)構(gòu)，然后外板鋪設(shè)在成型的船體結(jié)構(gòu)上，通過擠、壓、拉等安裝加工方法，達(dá)成外板和船體結(jié)構(gòu)的貼合，從而取得外板的成型。目前中小型游艇建造廠大多采用這種反造法建造主船體，然后將主船體翻身后采用正造法建造上建。下面以某35 ft長的小型游艇為例，具體介紹這種小型鋁合金游艇的船體建造方法。

2.2? ? ?某35 ft長小型游艇的建造方法

2.2.1? 主要參數(shù)

該游艇船長10.7 m（35 ft）、船寬2.8 m、型深1.6 m、主船體結(jié)構(gòu)重量1.35 t，全船空船重量3.32 t，總排水量為5.4 t。

2.2.2 材料下料、上胎架前準(zhǔn)備工作

游艇建造開工后，首先進(jìn)行鋁合金板的預(yù)處理;按照下料圖做好板材和型材的下料切割工作，處理板材坡口、打磨圓順，對(duì)焊接部位進(jìn)行打磨處理;進(jìn)行肋框結(jié)構(gòu)的預(yù)制和矯正處理工作，做好工件上胎架的準(zhǔn)備。

2.2.3 主船體胎架制作

現(xiàn)場制造胎架。為便于施工，直接選取距離船底基線一定高度的水平面（一般采用艇甲板面作為水平面）為胎架基面，這樣的胎架基面方便地面劃線，所有肋骨、肋板、甲板及船底縱桁都是垂直胎架基面安裝的;根據(jù)胎架圖制作胎架，對(duì)制作完成的胎架進(jìn)行測量和復(fù)核，并記錄檢測數(shù)據(jù)，確保胎架準(zhǔn)確無誤;胎架完成后，進(jìn)行胎架的劃線工作，等待結(jié)構(gòu)定位和安裝。如圖1所示。

2.2.4 縱橫向船體結(jié)構(gòu)安裝

胎架制作完成后，開始豎立橫艙壁;橫艙壁定位安裝完成后用卡碼固定牢固，并做好臨時(shí)加固防止變形;根據(jù)豎立的橫艙壁安裝船底中龍骨和其他船底縱桁，裝配完成后采用卡碼和點(diǎn)焊進(jìn)行固定牢固;中龍、船底縱行固定后組裝橫向強(qiáng)肋板，用卡碼和點(diǎn)焊固定牢固后，再鋪設(shè)船底縱骨、舷側(cè)縱骨和其他次要構(gòu)件;最后安裝縱桁和肋板的面板;這些船體結(jié)構(gòu)定位安裝完成后，要及時(shí)做好臨時(shí)加強(qiáng)，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生大的變形，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的變形要及時(shí)進(jìn)行矯正處理。

2.2.5 外板安裝

主船體結(jié)構(gòu)安裝和固定完成后，按照焊接規(guī)格表對(duì)需要焊接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接，然后開始主船體外板的定位安裝;外板吊裝到船體結(jié)構(gòu)上定位，利用船體外板和結(jié)構(gòu)的貼合來進(jìn)行船體外板的彎曲成型，定位后用點(diǎn)焊和拉碼進(jìn)行固定;某些局部外板曲度變化過大不易進(jìn)行外板的定型，可以通過局部增加輔助骨材進(jìn)行外板的定型;外板定型完成后，這些數(shù)量不多的輔助骨材可以在全部船體焊接應(yīng)力釋放后進(jìn)行拆除，或者保留作為船體的永久結(jié)構(gòu)構(gòu)件;外板安裝完成后及時(shí)對(duì)外板進(jìn)行臨時(shí)的加強(qiáng)，防止外板發(fā)生二次變形?，F(xiàn)場吊裝安裝外板，見圖2。

2.2.6 整船的胎架制作

整個(gè)主船體外板和結(jié)構(gòu)定位安裝完成后，做好臨時(shí)支撐和加強(qiáng)，防止吊裝翻身過程中外板和結(jié)構(gòu)的變形;然后進(jìn)行整船船體的胎架制作。為了施工方便，同樣選擇船體基線以下某一水平面為胎架基面，按照胎架圖進(jìn)行胎架的制作。這種正切胎架，在船體結(jié)構(gòu)裝配時(shí)比較方便，水平和豎直的結(jié)構(gòu)直接平行和垂直于胎架基面安裝;胎架制作完成后，仍需對(duì)胎架進(jìn)行測量和校核;并在胎架支柱的上方支撐主船體的位置上做好保護(hù)，防止支撐劃傷船體和造成船體外板變形。

2.2.7 主船體翻身

船體制作完成后，在主船體上焊接吊碼，利用吊機(jī)進(jìn)行主船體的吊裝翻身，把翻身后的主船體定位到事先做好的胎架上面，做好船體的定位和支撐固定;定位完成后，對(duì)主船體的主要尺度和線型的數(shù)值進(jìn)行測量和復(fù)核，并記錄相關(guān)數(shù)值，發(fā)現(xiàn)偏差部位要及時(shí)矯正;然后進(jìn)行搭設(shè)腳手架等后續(xù)工作。

2.2.8 主甲板鋪設(shè)

主船體翻身后，進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)和外板的焊接工作，同時(shí)進(jìn)行一些機(jī)電設(shè)備的基座預(yù)制及安裝工作，安裝完成后，進(jìn)行主甲板的安裝工作，把主甲板吊裝定位完成后進(jìn)行點(diǎn)焊固定。

2.2.9 主船體尺寸和重要部位的測量矯正

船體結(jié)構(gòu)裝配定位完成后，對(duì)船體的主尺度和部分重要結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行測量和校核，并且記錄數(shù)據(jù)。若出現(xiàn)偏差需分析原因，并對(duì)偏差的部位進(jìn)行矯正。

2.2.10 建造上建部件

按照胎架圖進(jìn)行上建正切胎架制作。胎架制作完成后，對(duì)胎架進(jìn)行校核;完成校核后，進(jìn)行上建壁板的定位、點(diǎn)焊和卡碼固定牢固;然后進(jìn)行上建壁板骨材的定位安裝;頂棚可以單獨(dú)制作成一個(gè)部件，把頂棚的板材和骨材組裝起來，待上建壁板定位完成后整體吊裝頂棚進(jìn)行定位安裝;上建部分制作完成后，對(duì)主尺度和一些重要部位進(jìn)行測量和復(fù)核，并及時(shí)做好臨時(shí)支撐和加強(qiáng)，防止上建發(fā)生較大的變形。

2.2.11 上建安裝

上建制作完成后，整體吊裝到翻身后的主船體上進(jìn)行定位安裝，定位后點(diǎn)焊固定牢固;然后對(duì)上建的位置和主要尺寸進(jìn)行測量和校核，根據(jù)工藝對(duì)偏差的部位進(jìn)行矯正。

2.2.12 其他構(gòu)件的安裝

整個(gè)船體安裝定位完成后，對(duì)一些主要尺寸和重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量和校核，矯正偏差和變形;然后進(jìn)行全面的焊接工作，以及船體欄桿、扶手、樓梯等舾裝件和一些機(jī)電設(shè)備基座的安裝和焊接工作。

2.2.13 其他安裝

船體結(jié)構(gòu)完成后，可以進(jìn)行一些后續(xù)的安裝工作，如內(nèi)裝、油漆涂裝、機(jī)電安裝等;待船下水后，繼續(xù)進(jìn)行其他內(nèi)裝、機(jī)電管纜等安裝工作。

3? ? 建造注意事項(xiàng)

3.1? 外板和中內(nèi)龍骨的對(duì)接處理

游艇為深V型船底，中內(nèi)龍骨和左右外板對(duì)接的位置有三條焊縫重合。本船的設(shè)計(jì)時(shí)把中內(nèi)龍骨凸出船底20～40 mm，安裝外板時(shí)左右外板和中內(nèi)龍骨形成角焊接形式，可以有效避免三條焊縫重疊。該方法經(jīng)過探傷檢查和實(shí)船驗(yàn)證，取得良好效果并且取得了船檢認(rèn)可，如圖3所示。

圖3? 外板和中內(nèi)龍骨對(duì)接處理

3.2? ?船體結(jié)構(gòu)焊接注意事項(xiàng)

船體結(jié)構(gòu)之間的焊接以及結(jié)構(gòu)和外板之間的焊接，要嚴(yán)格按照焊接規(guī)范和焊接規(guī)格表的要求進(jìn)行。為了避免由于焊接過多產(chǎn)生較大變形，或者焊接不足造成船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的缺陷，焊接后應(yīng)按照焊接規(guī)格表的要求對(duì)焊縫進(jìn)行檢查、驗(yàn)傷，并對(duì)有缺陷的焊縫進(jìn)行二次處理。

3.3? ?縱向構(gòu)件應(yīng)保持連續(xù)或等效連續(xù)

《游艇建造規(guī)范2012》2.3.1.2要求縱骨架式結(jié)構(gòu)的縱向構(gòu)件應(yīng)保持連續(xù)或等效連續(xù)。在反造法鋪設(shè)船底交叉的縱桁和肋板時(shí)，由于縱桁和肋板都選用大小差不多的T型材，不能做到一個(gè)構(gòu)件貫穿另外一個(gè)構(gòu)件，需要把一個(gè)構(gòu)件斷開和另外一個(gè)構(gòu)件角接，這時(shí)需要注意保持縱桁的連續(xù)性，把肋板斷開，并進(jìn)行雙面連續(xù)焊。

3.4? ?及時(shí)做好臨時(shí)加強(qiáng)

壁板和其他較大的構(gòu)件定位固定后，需要及時(shí)做好臨時(shí)加強(qiáng)，以免壁板發(fā)生較大變形;其他強(qiáng)縱桁及肋板定位固定好以后，也需要及時(shí)做好臨時(shí)加強(qiáng)，以防止發(fā)生較大的變形;對(duì)已發(fā)生變形的構(gòu)件要及時(shí)進(jìn)行矯正。

3.5? 曲面外板變形的矯正

鋪設(shè)外板時(shí)，局部外板可能會(huì)由于曲率過大導(dǎo)致變形比較大。由于鋁合金外板比較薄，嚴(yán)禁反復(fù)火工矯正變形，可以通過錘擊、重力壓和拉碼等矯正變形，盡可能減少結(jié)構(gòu)進(jìn)行火工矯正，采用火工時(shí)必須嚴(yán)格控制溫度、時(shí)間和次數(shù)。

3.6? 主船體翻身吊碼的設(shè)置

吊碼的設(shè)置位置應(yīng)根據(jù)船體的重心來布置，同時(shí)吊碼的起吊能力要滿足起吊的安全強(qiáng)度要求;吊碼要設(shè)置在反面縱橫向強(qiáng)構(gòu)件交叉位置的外板處;焊縫要采用全焊透焊接，焊接完成后對(duì)焊縫進(jìn)行檢查探傷，對(duì)出現(xiàn)的裂紋和夾渣的焊縫進(jìn)行二次處理，以保證起吊安全。

3.7? ?船體主尺度及重要部位的測量校核

外板定位固定好以后，由于外板面積比較大，翻身過程中容易發(fā)生較大的變形甚至?xí)?dǎo)致外板板材撕裂，故需預(yù)先做好臨時(shí)加強(qiáng);船體建造完工后，必須對(duì)船體主尺度及船體的重要部位的變形量、位置及尺寸偏差進(jìn)行測量記錄和矯正。

4? ? 小結(jié)

船體的建造方法是整個(gè)游艇建造的基礎(chǔ)，船體建造方法的好壞直接影響游艇建造的進(jìn)度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性和美觀性等各個(gè)方面。中小型鋁合金游艇由于其建造的獨(dú)特性，需要我們不斷總結(jié)建造經(jīng)驗(yàn)，多吸取和采用國內(nèi)外先進(jìn)的建造方法與經(jīng)驗(yàn)，盡量從設(shè)計(jì)到下料施工等各個(gè)環(huán)節(jié)著手，全面提高和改進(jìn)鋁合金游艇的建造工藝和方法，才能更好、更高效地進(jìn)行生產(chǎn)制造。

參考文獻(xiàn)

[1]王小平.鋁合金船舶建造中的工藝特點(diǎn)探討.第九屆全國內(nèi)河船舶及

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