CN110182301B - 一种化学品船双相不锈钢分段建造方法 - Google Patents

一种化学品船双相不锈钢分段建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化学品船双相不锈钢分段建造方法，包括：分开建造碳钢中组、不锈钢拼板，不锈钢拼板包括架构面和液货舱面；合拢碳钢中组和不锈钢拼板；将不锈钢拼板焊接在碳钢中组上；在液货舱面安装舾装件并进行表面处理；其中，将不锈钢拼板焊接在碳钢中组上时，先焊接构架面，然后焊接液货舱面。本发明的有益效果为减少不锈钢专用胎架的数量和不锈钢分段专用胎位的布置，提高不锈钢分段建造的效率，进一步提高不锈钢焊接工人的焊接效率和质量，可以充分利用不锈钢变形机理有效控制不锈钢焊接变形，从而提高不锈钢分段的建造质量。

Description

一种化学品船双相不锈钢分段建造方法
技术领域
本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种化学品船双相不锈钢分段建造方法。
背景技术
本发明方法主要针对三方面背景技术展开研究和解决：
第一方面，化学品船双相不锈钢分段建造由于双相不锈钢材质比较特殊，为了避免不锈钢与其它材质接触，在建造过程中大多数船厂设立专门的厂房，将不锈钢分段建造与普通船舶的分段建造隔离，并且要求在不锈钢专用的胎架上进行建造。随着不锈钢船线型越来越复杂，船东对建造周期要求越来越高，为保证批量生产的进度，需要特别多的胎位进行有效支撑。
第二方面，双相不锈钢介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间，但更接近于铁素体不锈钢。它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点；又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
不锈钢与普通碳钢相比物理性能有显著的不同，在设计建造中有两个性能需要注意：热膨胀性及热导率。双相不锈钢的热膨胀性略大于普通碳钢，而热导率要比普通碳钢低很多，焊接时产生的热量就大量的集中在焊接接头附近不易散出。这样造成两方面的影响：一是在高温下比普通刚软，但在常温下比普通刚硬，该材料特性使双相不锈钢在焊接时不受约束的情况下容易产生3-4倍的角变形。同时双相不锈钢对温度比较敏感，焊接发生变形后难以校正。二是双相不锈钢含有约50％的铁素体，同样也存在475℃脆性，双相钢中的铁素体在300-525℃之间长期保温会析出高铬α相，而在475℃最敏感，使双相钢发生脆化，因此，焊接时对温度的控制非常难把握，在拼板双面焊时容易在焊接背面(尤其是二次受热时)产生脆化现象。
第三方面，双相不锈钢在制造过程中，表面非常容易产生各种缺陷，尤其是褐色斑点，这些褐色斑点大多数只有在酸洗的过程中发现。如果我们将所有的液货舱表面放置在最后酸冼中处理，不仅施工难度大、施工效率低，而且施工周期长，对船舶建造周期影响巨大。
因此传统的不锈钢分段建造方式面临以下问题：
1、传统的不锈钢分段建造方式需要制造专门的不锈钢胎架，设置专用胎位数量巨大。不仅增加了不锈钢分段建造成本，而且对胎位的布置要求带来了严峻的挑战。
2、传统的不锈钢分段的不锈钢拼板先焊接液货舱面，然后焊接构架面，由于液货舱面的焊缝经过二次受热(第一次自身焊接产生，第二次是构架面焊接时产生)，尤其是第二次受热温度更难把握，极易在焊缝表面产生脆化现象，这种现象对液货舱表面质量是十分有害的。
3、传统的不锈钢分段建造将内壳纵骨与不锈钢拼板首先进行焊接(采用自动角焊机)，即使局部进行了约束焊，但无法控制角焊缝的变形或者消除角焊缝的应力，待约束焊拆除之后，变形马上显现，而且非常难处理。
4、传统的不锈钢分段建造周期长，液货舱表面长期与胎架接触，液货舱表面保护非常困难，液货舱表面缺陷非常多，需要花费较多时间进行修补。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种化学品船双相不锈钢分段建造方法，本发明能够减少不锈钢专用胎架的数量和不锈钢分段专用胎位的布置，提高不锈钢分段建造的效率，进一步提高不锈钢焊接工人的焊接效率和质量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种化学品船双相不锈钢分段建造方法，包括：分开建造碳钢中组、不锈钢拼板，不锈钢拼板包括架构面和液货舱面；合拢碳钢中组和不锈钢拼板；将不锈钢拼板焊接在碳钢中组上；在液货舱面安装舾装件并进行表面处理；其中，将不锈钢拼板焊接在碳钢中组上时，先焊接构架面，然后焊接液货舱面。
优选地，所述分开建造碳钢中组还包括：建造碳钢中组时，修正碳钢中组，使得其精度保持在预定公差范围之内。
优选地，所述分开建造碳钢中组还包括：碳钢中组包括分布在四周的加强件，用来在焊接不锈钢平板时，防止不锈钢平板出现角变形。
优选地，所述碳钢中组的前后两端设置加强横板，所述加强横板与碳钢中组上的肋板部件相垂直，所述加强横板的上端与所述肋板部件的上端平齐。
优选地，所述表面处理包括：打磨、抛光、酸洗钝化。
优选地，所述合拢碳钢中组和不锈钢拼板包括：将不锈钢拼板翻身，使得液货舱面向上。
优选地，所述将不锈钢拼板焊接在碳钢中组上包括：将合拢后的不锈钢拼板和碳钢中组翻身后再进行焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.该化学品船双相不锈钢分段建造方法将不锈钢作业与碳钢作业进行严格区分，为控制分段变形、减少液货舱表面污染创造了条件，提交了分段制造质量和建造效率；
2.先采取新的施工程序，将碳钢中组先行制造，并修正精度误差；其次改变拼板焊接面顺序，改善焊接硬化现象；再次利用不锈钢焊接产生的变形原理和现象，制定分段四周加强的方式，控制分段变形；不需要采取传统的专用胎架制造和密集点焊方式控制焊接变形；最后分段完工后对液货舱面(除总组、搭载焊缝处)进行打磨、抛光、酸洗钝化，对液货舱面进行有效保护；
3.不锈钢拼板先焊结构架面，后焊接液货舱面，减少液货舱面焊缝二次受热的影响，避免焊缝硬化现象的产生；
4.对液货舱面进行打磨、抛光、酸洗钝化，对液货舱面进行有效保护，从而减少污染面积、降低船台、码头液货舱面表面处理工作量；
5.可以减少不锈钢专用胎架的数量和不锈钢分段专用胎位的布置，提高不锈钢分段建造的效率，进一步提高不锈钢焊接工人的焊接效率和质量；可以充分利用不锈钢变形机理有效控制不锈钢焊接变形，从而提高不锈钢分段的建造质量；可以最大限度地对不锈钢液货舱面质量得到控制，推动化学品船建造高质量发展；可以提高液货舱表面缺陷修补效率，减少了后续船台或下水后表面缺陷修补工作，进一步缩短化学品船建造周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法的流程示意图。
图2为本发明中碳钢中组的加强横板示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有付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，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
如图1-2所示，本实施例提供一种化学品船双相不锈钢分段建造方法，包括：分开建造碳钢中组1、不锈钢拼板2，不锈钢拼板2包括架构面21和液货舱面22；合拢碳钢中组1和不锈钢拼板2；将不锈钢拼板2焊接在碳钢中组1上；在液货舱面22安装舾装件并进行表面处理；其中，将不锈钢拼板2焊接在碳钢中组1上时，先焊接构架面，然后焊接液货舱面22。
分开建造碳钢中组1还包括：建造碳钢中组1时，修正碳钢中组1，使得其精度保持在预定公差范围之内。
分开建造碳钢中组1还包括：碳钢中组1包括分布在四周的加强件，用来在焊接不锈钢平板时，防止不锈钢平板出现角变形。
碳钢中组1的前后两端设置加强横板11，加强横板11与碳钢中组1上的肋板部件12相垂直，加强横板11的上端与肋板部件12的上端平齐。
表面处理包括：打磨、抛光、酸洗钝化。
合拢碳钢中组1和不锈钢拼板2包括：将不锈钢拼板2翻身，使得液货舱面22向上。
将不锈钢拼板2焊接在碳钢中组1上包括：将合拢后的不锈钢拼板2和碳钢中组1翻身后再进行焊接。
包括以下施工要领：1、分段建造流程；2、分段加强形式，即分段焊接控制变形方法；3、液货舱表面分阶段处理方法。
改变分段建造程序不仅使双向不锈钢的拼板焊接程序得到优化，先焊构架面，然后焊接液货舱面，避免焊接硬化，而且使分段建造不需要特殊的胎架，双向不锈钢的焊接与碳钢制造进行严格区分，进一步提高分段建造质量；采用特殊的加强方式，可以对不锈钢区域的焊接变形进行全过程控制，使有效提高分段总组或者搭载效率；分段完工后及时进行液货舱表面的处理，一方面可以减少污染面扩大，使液货舱表面得到有效保护，另一方面减少后期处理工作量，为进一步降低码头工作量，缩短码头周期创造条件。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (7)

1.一种化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，包括：
分开建造碳钢中组（1）、不锈钢拼板（2），不锈钢拼板（2）包括构架面（21）和液货舱面（22）；
合拢碳钢中组（1）和不锈钢拼板（2）；
将不锈钢拼板（2）焊接在碳钢中组（1）上；
在液货舱面（22）安装舾装件并进行表面处理；
其中，将不锈钢拼板（2）焊接在碳钢中组（1）上时，先焊接构架面，然后焊接液货舱面（22）。
2.根据权利要求1所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述分开建造碳钢中组（1）、不锈钢拼板（2）还包括：建造碳钢中组（1）时，修正碳钢中组（1），使得其精度保持在预定公差范围之内。
3.根据权利要求1所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述分开建造碳钢中组（1）、不锈钢拼板（2）还包括：碳钢中组（1）包括分布在四周的加强件，用来在焊接不锈钢拼板时，防止不锈钢拼板出现角变形。
4.根据权利要求3所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述碳钢中组（1）的前后两端设置加强横板（11），所述加强横板（11）与碳钢中组（1）上的肋板部件（12）相垂直，所述加强横板（11）的上端与所述肋板部件（12）的上端平齐。
5.根据权利要求1所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述表面处理包括：打磨、抛光、酸洗钝化。
6.根据权利要求1所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述合拢碳钢中组（1）和不锈钢拼板（2）包括：将不锈钢拼板（2）翻身，使得液货舱面（22）向上。
7.根据权利要求1所述的化学品船双相不锈钢分段建造方法，其特征在于，所述将不锈钢拼板（2）焊接在碳钢中组（1）上包括：将合拢后的不锈钢拼板（2）和碳钢中组（1）翻身后再进行焊接。
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