CN109877482B - 一种船舶多板组装焊接结构及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶多板组装焊接结构及焊接方法，其中，船舶多板组装焊接结构包括内底板、底部边纵绗、舭部内壳板和肘板，底部边纵绗和舭部内壳板分别焊接在内底板的相对的两侧，内底板具有板本体和连接部，底部边纵绗设置在板本体和连接部连接的位置，板本体水平设置，连接部朝向底部边纵绗所在的一侧弯曲，肘板连接在连接部远离板本体的一端。通过将内底板端部的连接部朝向底部边纵绗所在的一侧弯曲，增加了连接部与舭部内壳板之间的空间，为肘板的焊接预留出更多的操作空间，提升了肘板焊接的质量，不用牺牲位于舭部内壳板和内底板远离底部边纵绗的一侧的货舱的舱容也能降低焊接难度，提升焊接质量。

Description

一种船舶多板组装焊接结构及焊接方法

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶多板组装焊接结构及焊接方法。

背景技术

船舶的底部压载舱与舭部压载舱交接的位置存在多板组装焊接结构，如图1 所示，此多板具体是指内底板1′、肘板4′、底部边纵绗3′、舭部内壳板2′和舭部肋板5′，肘板4′用于连接内底板1′和舭部肋板5′，肘板4′与内底板1′采用对接焊形式焊接，肘板4′与舭部肋板5′之间为角焊，舭部内壳板2′与内底板1′及底部边纵绗3′三块板装配时要求这三块板的中心线相交于同一点，三板相交处焊缝与肘板4′和内底板1′间焊缝需要满足一定的距离要求，以避免焊缝过近导致焊接时热量输入对钢材性能的不利影响。

为了方便建造，一般先焊接舭部内壳板2′与内底板1′之间的焊缝，然后在焊接内底板1与肘板4′之间的对接焊缝，且内底板1′与肘板4′之间的对接焊缝坡口一般开设在上方，避免仰焊(仰焊难度大，质量差)。

当舭部内壳板2′与内底板1′之间的夹角较小时，二者之间钝角的一侧角度过大，需要填充更多的焊缝金属，焊接工作量大，而填充量更多必然导致更大的焊接热量，对板材的材料性能有不利影响，焊缝冷却后也会导致更大的结构变形，不利于精度控制。而二者锐角的一侧角度会较小，焊接困难，焊接设备(如焊枪)端部有一定的尺寸大小，无法抵达夹角尖端处，导致焊接质量差，难以满足工艺要求或无法焊接。另外，舭部内壳板2′与内底板1′锐角的一侧会焊接肘板4′，肘板4′与内底板1′对接焊，但是由于设计问题，此处空间狭小，且舭部内壳板2′的下端纵骨6′会影响肘板4′的焊接，不利于对接焊的施工。

为了解决上述问题，目前常用的做法是增大舭部内壳板2′和内底板1′之间锐角部分的度数，但是这样的设计会牺牲货舱的舱容，即缩小了货舱的舱容，同时增大了压载舱的舱容，需要更多的压载水的装入、排出和处理，造成了浪费。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种船舶多板组装焊接结构，其结构简单，装配难度低，焊接工作量少，且可提升货舱的舱容。

本发明的另一个目的在于：提供一种船舶多板组装焊接结构的焊接方法，其操作方便，可有效地降低装配难度和焊接工作量，并最大化提升货舱的舱容。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种船舶多板组装焊接结构，包括内底板、底部边纵绗、舭部内壳板和肘板，所述底部边纵绗和所述舭部内壳板分别焊接在所述内底板的相对的两侧，所述内底板具有板本体和连接部，所述底部边纵绗设置在所述板本体和所述连接部连接的位置，所述板本体水平设置，所述连接部朝向所述底部边纵绗所在的一侧弯曲，所述肘板连接在所述连接部远离所述板本体的一端。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述连接部的弯曲半径为R，所述内底板的厚度为H，R＝5H～10H。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述连接部的长度不大于100mm。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述舭部内壳板靠近所述肘板的一侧间隔设置有多个纵骨，所述纵骨与所述连接部间隔设置，所述连接部包括弧形段和直段，所述弧形段的一端与所述板本体连接，另一端连接所述直段，所述直段连接所述肘板。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述底部边纵绗垂直于所述板本体，所述舭部内壳板与所述板本体呈钝角设置，所述板本体的中心线、所述舭部内壳板的中心线和所述底部边纵绗的中心线交叉于一点。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述舭部内壳板与所述板本体之间的夹角等于160度。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述舭部内壳板与所述连接部的外弧面焊接。

作为船舶多板组装焊接结构的一种优选方案，所述连接部和所述肘板上开设的坡口朝向所述舭部内壳板。

第二方面，提供一种船舶多板组装焊接结构的焊接方法，用于焊接所述的船舶多板组装焊接结构，提供平板，将所述平板端部压制呈弯曲状态，成型内底板，所述内底板上的弯曲结构为连接部，将底部边纵绗和舭部内壳板分别焊接在内底板的两侧，并使所述内底板的连接部朝向所述底部边纵绗所在的一侧弯曲，再将肘板焊接在内底板的所述连接部的端部。

作为船舶多板组装焊接结构的焊接方法的一种优选方案，所述内底板采用冷压方式成型所述连接部。

本发明实施例的有益效果为：通过将内底板端部的连接部朝向底部边纵绗所在的一侧弯曲，增加了连接部与舭部内壳板之间的空间，为肘板的焊接预留出更多的操作空间，提升了肘板焊接的质量，不用牺牲位于舭部内壳板和内底板远离底部边纵绗的一侧的货舱的舱容也能降低焊接难度，提升焊接质量。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有的船舶多板组装焊接结构的结构示意图。

图2为图1的A处放大示意图。

图3为图2焊接后的示意图。

图4为图1的B-B剖视示意图。

图5为本发明的船舶多板组装焊接结构的结构示意图。

图6为图5的C处放大示意图。

图1至4中：

1′、内底板；2′、舭部内壳板；3′、底部边纵绗；4′、肘板；5′、舭部肋板；6′、纵骨。

图5和6中：

1、内底板；11、板本体；12、连接部；2、舭部内壳板；3、底部边纵绗； 4、肘板；5、舭部肋板；6、纵骨。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图5和6所示，本发明提供一种船舶多板组装焊接结构，包括内底板1、底部边纵绗3、舭部内壳板2和肘板4，所述底部边纵绗3和所述舭部内壳板2 分别焊接在所述内底板1的相对的两侧，所述内底板1具有板本体11和连接部 12，所述底部边纵绗3设置在所述板本体11和所述连接部12连接的位置，所述板本体11水平设置，所述连接部12朝向所述底部边纵绗3所在的一侧弯曲，所述肘板4连接在所述连接部12远离所述板本体11的一端。通过将内底板1 端部的连接部12朝向底部边纵绗3所在的一侧弯曲，增加了连接部12与舭部内壳板2之间的空间，为肘板4的焊接预留出更多的操作空间，提升了肘板4 焊接的质量，不用牺牲位于舭部内壳板2和内底板1远离底部边纵绗3的一侧的货舱的舱容也能降低焊接难度，提升焊接质量。

在本实施例中，内底板1的上方和舭部内壳板2形成货舱，内底板1的下方与底部边纵绗3之间形成底部压载舱，舭部内壳板2与底部边纵绗3的另一侧之间形成舭部压载舱。连接部12延伸至舭部压载舱内用于连接肘板4，肘板 4与位于舭部压载舱内的舭部肋板5角焊接。内底板1的板本体11与舭部内壳板2之间的夹角可以做到极致大，比如内底板1的板本体11与舭部内壳板2之间的夹角为160度，而由于连接部12弯曲，因此，肘板4与舭部内壳板2之间的夹角远大于20度，可达到45度夹角，极大地增加了肘板4与舭部内壳板2 之间的空间，便于肘板4与连接部12的对接，提升了焊接质量和效率。当然，内底板1的板本体11与舭部内壳板2之间的夹角不限于设置为160度，还可以为其他钝角，比如150度等。

可选地，所述连接部12的弯曲半径为R，所述内底板1的厚度为H，R＝5H～ 10H。更加优选地，R＝8H。此弧度可以在便于压制成型的同时也增加肘板4与舭部内壳板2之间的夹角。

在本实施例，所述连接部12的长度不大于100mm。连接部12的长度不易过长，太长会增加连接部12的压制难度。

一实施例中，所述舭部内壳板2靠近所述肘板4的一侧间隔设置有多个纵骨6，所述纵骨6与所述连接部12间隔设置，所述连接部12包括弧形段和直段，所述弧形段的一端与所述板本体11连接，另一端连接所述直段，所述直段连接所述肘板4。此设计可以使弯曲后的连接部12可以与舭部内壳板2上的所有纵骨6之间留出焊枪等通过的空间，防止纵骨6阻碍焊接。

所述底部边纵绗3垂直于所述板本体11，所述舭部内壳板2与所述板本体 11呈钝角设置，所述板本体11的中心线、所述舭部内壳板2的中心线和所述底部边纵绗3的中心线交叉于一点。

一实施例中，所述舭部内壳板2与所述连接部12的外弧面焊接。舭部内壳板2设置为与连接部12的外弧面焊接，可以减少舭部内壳板2与内底板1之间的焊缝角度，进而减少填充的焊缝金属的量，进一步地减少了焊接工作量和焊接热量，便于焊接过程中的精度控制。

所述连接部12和所述肘板4上开设的坡口朝向所述舭部内壳板2。此设计使得连接部12和肘板4对接的坡口开设在连接部12的上方，可以实现俯焊，降低焊接难度，提升焊接质量。

本发明实施例还提供一种船舶多板组装焊接结构的焊接方法，用于焊接如上任意实施例所述的船舶多板组装焊接结构，提供平板，将所述平板端部压制呈弯曲状态，成型内底板1，所述内底板1上的弯曲结构为连接部12，将底部边纵绗3和舭部内壳板2分别焊接在内底板1的两侧，并使所述内底板1的连接部12朝向所述底部边纵绗3所在的一侧弯曲，再将肘板4焊接在内底板1的所述连接部12的端部。

在本实施例中，所述内底板1采用冷压方式成型所述连接部12。由于连接部12的设置位置在内底板1的端部，因此冷压方式就能很好的成型弯曲结构的连接部12，降低操作难度。

当然，在其他实施例中，所述内底板1还可以采用热压方式成型所述连接部12。热压的方式可以消除内底板1在压制后连接部12位置的内应力，使得内底板1在压制后不需要进行消除应力操作，减少了制造工序，节约了制造成本。

优选的，在热压所述内底板1时，使压制结束后的所述连接部12的弧形角度小于所述连接部12的设定要求角度。使压制后的连接部12的弧形角度略小于设定要求角度，可以提供给连接部一个压制后回弹的余量，使得冷却后的连接12部保持的弧形角度正好在设定要求角度，减少后期的矫正工序。

具体的热压工序为：先将板材吊运至弯板压制机的辊轮上，采用火焰枪加热板材的端部(即待压制区域)，加热位置覆盖连接部12区域并延伸至板本体 11区域50mm，然后通过辊轮输送至弯板压制机的压制辊轮内进行压制。

加热时采用火焰枪在板材上沿板材的长度方向均匀移动，并同时使火焰枪沿板材的宽度方向均匀摆动，实现波浪形火焰路径。波浪形的火焰路径可更加均匀的对板材进行加热，保证后续压制的质量均匀。

另外，如果板材的长度超过2m,在加热时，要对加热过的板材立即进行保温处理，待整个板材加热结束后，撤除保温结构后再进行弯板压制工作。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶多板组装焊接结构，其特征在于，包括内底板、底部边纵绗、舭部内壳板和肘板，所述底部边纵绗和所述舭部内壳板分别焊接在所述内底板的相对的两侧，所述内底板具有板本体和连接部，所述底部边纵绗设置在所述板本体和所述连接部连接的位置，所述板本体水平设置，所述连接部朝向所述底部边纵绗所在的一侧弯曲，所述肘板连接在所述连接部远离所述板本体的一端；

所述肘板与所述舭部内壳板之间的夹角为45度。

2.根据权利要求1所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述连接部的弯曲半径为R，所述内底板的厚度为H，R＝5H～10H。

3.根据权利要求1所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述连接部的长度不大于100mm。

4.根据权利要求1所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述舭部内壳板靠近所述肘板的一侧间隔设置有多个纵骨，所述纵骨与所述连接部间隔设置，所述连接部包括弧形段和直段，所述弧形段的一端与所述板本体连接，另一端连接所述直段，所述直段连接所述肘板。

5.根据权利要求1所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述底部边纵绗垂直于所述板本体，所述舭部内壳板与所述板本体呈钝角设置，所述板本体的中心线、所述舭部内壳板的中心线和所述底部边纵绗的中心线交叉于一点。

6.根据权利要求5所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述舭部内壳板与所述板本体之间的夹角等于160度。

7.根据权利要求1至6任一项所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述舭部内壳板与所述连接部的外弧面焊接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的船舶多板组装焊接结构，其特征在于，所述连接部和所述肘板上开设的坡口朝向所述舭部内壳板。

9.一种船舶多板组装焊接结构的焊接方法，其特征在于，用于焊接如权利要求1至8任一项所述的船舶多板组装焊接结构，提供平板，将所述平板端部压制呈弯曲状态，得到内底板，所述内底板上的弯曲结构为连接部，将底部边纵绗和舭部内壳板分别焊接在内底板的两侧，并使所述内底板的连接部朝向所述底部边纵绗所在的一侧弯曲，再将肘板焊接在内底板的所述连接部的端部。

10.根据权利要求9所述的船舶多板组装焊接结构的焊接方法，其特征在于，所述内底板采用冷压方式成型所述连接部。

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