CN104099526B - 一种船体的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了造船领域，尤其涉及了一种船体的制造工艺。本发明公开了一种船体的制造工艺，通过钢材的矫平、焊接组装、表面的预清理、二次除锈、电镀以及覆盖保护层，解决了船体在水中易腐蚀的问题，同时该船体更耐磨，强度更高，从而延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及了造船领域，尤其涉及了一种船体的制造工艺。
背景技术
地球上约71%的面积都为海洋，海洋资源十分丰富，但是因为海洋的面积太过广阔，因此需要借助各种船只才能穿梭在海洋中，若船只长时间在海洋中航行而得不到维护时，船体很容易被海水、海洋大气以及海洋生物腐蚀或者附着，影响船只航行的安全性与稳定性。
为了防止船体外吃水部分腐蚀或是被水生物附着影响船只的航行，需要对船体外表面定时处理，现有技术中通常采用喷漆或者电镀的方法。若采用喷漆的方法对船体外表面进行处理，喷漆层在海水的浸泡以及海洋气候的影响下，极其容易脱落，导致防水耐蚀效果十分不理想；若采用电镀法进行处理，不仅处理时间较长，一旦处理方法不正确，还会影响船只的航行。
因此，研究出一种处理简单、防水耐蚀效果优秀的工艺方法，是本领域技术人员有待研究的新课题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种船体的制造工艺，解决了船体在水中易腐蚀的问题，同时该船体更耐磨，强度更高，从而延长了使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种船体的制造工艺，包括以下步骤：
（1）准备用于制造船体的钢材，所述钢材中含有C、Mn、Si、P、S、Cu、Cr、Ni以及Fe，所述各成分含量为C0.01~0.20%、Mn0.60~1.00%、Si0.10~0.35%、P0.01~0.04%、S0.01~0.04%、Cu0.01~0.35%、Cr0.01~0.30%、Ni0.01~0.30%以及其余为Fe；
（2）将步骤（1）的钢材制成的钢板利用矫平机进行矫正，将钢板通过矫平机来回至少一次进行矫平；
（3）将步骤（1）的钢材制成的平直的型钢利用型材矫直机进行矫正；
（4）对钢材进行表面的预清理：采用原材料抛丸法，采用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或者其他磨料高速抛射到钢材的表面上，使钢材表面的氧化皮和铁锈剥落；
（5）对步骤（4）预清理的钢材进行二次除锈，采用分段喷丸法，利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上，使锈层和氧化皮剥离；
（6）将步骤（5）的钢材使用电镀溶液进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：硫酸镍、氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸，所述溶液温度为 45-75℃，电流的密度为6-12 A/dm2与38-50A/dm2之间交替，交替次数为10-15次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2-2:3，电镀时间为15min-20min；
（7）将步骤（6）中镀好的钢材经过氢氧化钠溶液中通过，并用清水清洗后进行烘干，温度控制在280-300℃；
（8）覆盖保护层：将步骤（7）的钢材表面涂上保护层，所述保护层为环氧树脂玻璃钢防腐防水层；
（9）再将步骤（7）的钢材通过焊接的方式组装成船体。
作为一种优选方案，所述步骤（2）中的钢板为薄钢板，采用的矫平机为多轴矫平机，同时扁钢或小块板材也可在矫平机上矫平，将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块用作衬垫的钢板上，然后通过矫平机，来回至少一次进行矫平。
作为一种优选方案，所述步骤（2）中的钢板为厚钢板，采用大型水压机在平台进行矫平。
作为一种优选方案，所述步骤（6）中电镀溶液成分的浓度：浓度为150 g/L-280 g/L硫酸镍、浓度为360 g/L-420 g/L氨基磺酸镍、浓度为15 g/L-25 g/L的氯化镍以及浓度为20 g/L的硼酸。
所述型材矫直机的机床为两个支撑和一个推撑，支撑没有动力传动，两个支撑之间的间距可以按照需要进行调节，推撑装载一个能作水平往复运动的滑块上，由电动机通过减速器或者由气动装置来带动着作水平往复运动，在矫正型钢时，将型钢靠在两个支撑上，支撑之间的型钢受到推撑作用力的作用而产生变形，以实现矫正型钢的目的。
钢材在钢厂热轧时，会跟空气中的氧气直接起氧化反应，在表面形成一层完整的、致密的氧化皮。在以后的运输贮存中，钢材表面会吸附空气中的水分，由于钢中含有一定比例的碳和其他元素，因而在钢材的表面会形成位数的微电池而发生电化锈蚀，使表面产生锈斑，所以要对钢材的表面进行清理。
在金属表面上使用覆盖保护是防止金属腐蚀的最普通而又重要的方法，它的作用在于使金属与外界隔绝。以阻碍金属表面形成微电池，从外界创造条件来避免腐蚀的发生，覆盖所用的保护层不仅结构紧密，完整无孔，不透电解质，而且附着力强，高强度，耐磨，分布均匀。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1. 对钢材进行矫平，使船体更美观，更呈流水线；
2. 对钢材进行预清洗、二次除锈后再进行电镀，去除钢材原料的氧化皮及锈斑；
3. 对船体覆盖保护层，所采用的保护层不仅结构紧密，完整无孔，不透电解质，而且附着力强，高强度，耐磨，分布均匀，使船体更耐腐蚀，更耐磨，强度更高。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
一种船体的制造工艺，包括以下步骤：
（1）准备用于制造船体的钢材，所述钢材中含有C、Mn、Si、P、S、Cu、Cr、Ni以及Fe，所述各成分含量为C0.01%、Mn0.60%、Si0.10%、P0.01%、S0.01~0.04%、Cu0.01%、Cr0.01%、Ni0.010%以及其余为Fe；
（2）将步骤（1）的钢材制成的钢板利用矫平机进行矫正，将钢板通过矫平机来回至少一次进行矫平；
（3）将步骤（1）的钢材制成的平直的型钢利用型材矫直机进行矫正；
（4）对钢材进行表面的预清理：采用原材料抛丸法，采用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或者其他磨料高速抛射到钢材的表面上，使钢材表面的氧化皮和铁锈剥落；
（5）对步骤（4）预清理的钢材进行二次除锈，采用分段喷丸法，利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上，使锈层和氧化皮剥离；
（6）将步骤（5）的钢材使用电镀溶液进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：硫酸镍、硫酸镍氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸，所述溶液温度为 45℃，电流的密度为6 A/dm2与38A/dm2之间交替，交替次数为10次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2，电镀时间为15min；
（7）将步骤（6）中镀好的钢材经过氢氧化钠溶液中通过，并用清水清洗后进行烘干，温度控制在280℃；
（8）覆盖保护层：将步骤（7）的钢材表面涂上保护层，所述保护层为环氧树脂玻璃钢防腐防水层；
（9）再将步骤（7）的钢材通过焊接的方式组装成船体。
所述步骤（2）中的钢板为薄钢板，采用的矫平机为多轴矫平机，同时扁钢或小块板材也可在矫平机上矫平，将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块用作衬垫的钢板上，然后通过矫平机，来回至少一次进行矫平。
所述步骤（2）中的钢板为厚钢板，采用大型水压机在平台进行矫平。
所述步骤（6）中电镀溶液成分的浓度：浓度为150 g/L硫酸镍、浓度为360 g/L氨基磺酸镍、浓度为15 g/L的氯化镍以及浓度为20 g/L的硼酸。
实施例2：
一种船体的制造工艺，包括以下步骤：
（1）准备用于制造船体的钢材，所述钢材中含有C、Mn、Si、P、S、Cu、Cr、Ni以及Fe，所述各成分含量为C0.20%、Mn1.00%、Si0.35%、P0.04%、S0.04%、Cu0.35%、Cr0.30%、Ni0.30%以及其余为Fe；
（2）将步骤（1）的钢材制成的钢板利用矫平机进行矫正，将钢板通过矫平机来回至少一次进行矫平；
（3）将步骤（1）的钢材制成的平直的型钢利用型材矫直机进行矫正；
（4）对钢材进行表面的预清理：采用原材料抛丸法，采用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或者其他磨料高速抛射到钢材的表面上，使钢材表面的氧化皮和铁锈剥落；
（5）对步骤（4）预清理的钢材进行二次除锈，采用分段喷丸法，利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上，使锈层和氧化皮剥离；
（6）将步骤（5）的钢材使用电镀溶液进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：硫酸镍、硫酸镍氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸，所述溶液温度为75℃，电流的密度为12 A/dm2与50A/dm2之间交替，交替次数为15次，其中低电流与高电流之间的时间比为2:3，电镀时间为20min；
（7）将步骤（6）中镀好的钢材经过氢氧化钠溶液中通过，并用清水清洗后进行烘干，温度控制在300℃；
（8）覆盖保护层：将步骤（7）的钢材表面涂上保护层，所述保护层为环氧树脂玻璃钢防腐防水层；
（9）再将步骤（7）的钢材通过焊接的方式组装成船体。
所述步骤（2）中的钢板为薄钢板，采用的矫平机为多轴矫平机，同时扁钢或小块板材也可在矫平机上矫平，将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块用作衬垫的钢板上，然后通过矫平机，来回至少一次进行矫平。
所述步骤（2）中的钢板为厚钢板，采用大型水压机在平台进行矫平。
所述步骤（6）中电镀溶液成分的浓度：浓度为280 g/L硫酸镍、浓度为420 g/L氨基磺酸镍、浓度为25 g/L的氯化镍以及浓度为20 g/L的硼酸。
通过实验可得出本发明中步骤（7）、步骤（8）的方法与传统的的一些数据的对比：
| 方法 | 平均厚度/um | 平均偏差 | 最大值 | 最小值 |
| 传统 | 2.54 | 0.45 | 4.43 | 1.62 |
| 本发明 | 9.32 | 0.12 | 9.54 | 9.27 |
本发明成本低廉，操作步骤简单，效率高，且得到产品均匀，耐腐蚀、耐磨损性，镀层表面平整，不易产生裂纹，而采用环氧树脂玻璃钢防腐防水层，环氧树脂性能优越，机械强度高，粘结力大，收缩率小，对酸碱等化学介质有一定的稳定性，不透水性能优良，并且环保防腐。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种船体的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）准备用于制造船体的钢材，所述钢材中含有C、Mn、Si、P、S、Cu、Cr、Ni以及Fe，所述各成分含量为C0.01~0.20%、Mn0.60~1.00%、Si0.10~0.35%、P0.01~0.04%、S0.01~0.04%、Cu0.01~0.35%、Cr0.01~0.30%、Ni0.01~0.30%以及其余为Fe；
（2）将步骤（1）的钢材制成的钢板利用矫平机进行矫正，将钢板通过矫平机来回至少一次进行矫平；
（3）将步骤（1）的钢材制成的平直的型钢利用型材矫直机进行矫正；
（4）对钢材进行表面的预清理：采用原材料抛丸法，采用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或者其他磨料高速抛射到钢材的表面上，使钢材表面的氧化皮和铁锈剥落；
（5）对步骤（4）预清理的钢材进行二次除锈，采用分段喷丸法，利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上，使锈层和氧化皮剥离；
（6）将步骤（5）的钢材使用电镀溶液进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：硫酸镍、氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸，所述溶液温度为 45-75℃，电流的密度为6-12 A/dm2与38-50A/dm2之间交替，交替次数为10-15次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2-2:3，电镀时间为15min-20min；
（7）将步骤（6）中镀好的钢材经过氢氧化钠溶液中通过，并用清水清洗后进行烘干，温度控制在280-300℃；
（8）覆盖保护层：将步骤（7）的钢材表面涂上保护层，所述保护层为环氧树脂玻璃钢防腐防水层；
（9）再将步骤（7）的钢材通过焊接的方式组装成船体。
2.根据权利要求1所述的一种船体的制造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的钢板为薄钢板，采用的矫平机为多轴矫平机，同时扁钢或小块板材也可在矫平机上矫平，将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块用作衬垫的钢板上，然后通过矫平机，来回至少一次进行矫平。
3.根据权利要求1所述的一种船体的制造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的钢板为厚钢板，采用大型水压机在平台进行矫平。
4.根据权利要求1所述的一种船体的制造工艺，其特征在于：所述步骤（6）中电镀溶液成分的浓度：浓度为150 g/L-280 g/L硫酸镍、浓度为360 g/L-420 g/L氨基磺酸镍、浓度为15 g/L-25 g/L的氯化镍以及浓度为20 g/L的硼酸。
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