CN111645824A - 一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法 - Google Patents

一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，包括以下步骤：S1、在胎架上独立制作主板片段、外板片段、内甲板片段及外甲板片段，S2、组装并首次焊接主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段，主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段组装形成矩形的抗扭箱；S3、将抗扭箱翻身，完成主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段的二次焊接。本发明可有效降低施工成本，较大程度提升了建造精度和建造效率，缩短船坞周期。

Description

一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法
技术领域
本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法。
背景技术
集装箱船又称为集装箱装用船，是专门用以装运集袋箱的船舶，用于集装箱运输。如何减少集装箱船的船坞周期，提高船舶的建造效率，是目前需要研究和攻克的难题。舱与舱之间的分隔处除了槽形舱壁外，在舷侧的顶部是与外甲板构成的长方型的舱室结构，就是抗扭箱。集装箱船因为甲板的大开口，其主要考虑的是扭转剪应力，抗扭箱就是为了抵抗剪应力，做成封闭的环形结构是其中的剪应力形成剪流，有效地减小剪应力。
抗扭箱在焊接建造的过程中需要进行翻身焊接，翻身的过程中存在翻身扭曲的现象，导致总组搭载对接时产生很大的修正量，抗扭箱采用厚板制作，在焊接时拼板焊崩及焊接变形的问题时有发生。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，本发明能够提高抗扭箱的建造精度，缩短建造周期，进一步缩短船坞周期。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种集装箱船抗扭扭箱高精度建造方法，包括以下步骤：
集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在胎架上独立制作主板片段、外板片段、内甲板片段及外甲板片段，主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段的制作包括均包括以下步骤：
S1.1、厚板的切割：厚板采用钢材料，厚度大于等于35mm，采用火焰切割，切割后厚板的精度要求为：长度、宽度偏差均小于2mm且对角线偏差小于3mm，直线度在2mm/10m以内；
S1.2、厚板的拼装；厚板按照图纸要求拼装完成后，对厚板进行预热，使得厚板的温度大于等于120℃；
S1.3、厚板的焊接；先进行定位焊，定位焊缝的长度大于等于50mm，相邻定位焊缝的间距为200mm，焊脚的高度为3-5mm，定位焊完成后，对厚板的第一面进行焊接，第一面焊接完成后，翻身，对焊缝进行碳刨，再进行盖面焊接；
S2、组装并首次焊接主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段，主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段组装形成矩形的抗扭箱；
S3、将抗扭箱翻身，完成主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段的二次焊接。
作为优选的技术方案，所述步骤S1.3中，厚板的端部采用V型坡口，厚板与厚板之间形成X型焊缝。
作为优选的技术方案，厚板在定位焊之前设置反变形余量，具体为：将两块厚板中厚度较小的厚板距离焊缝2.5m的位置调低10mm，将两块厚板中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定；焊缝进行碳刨后，在盖面焊接之前设置反变形余量，具体为：在两块厚板中厚度较小的厚板距离焊缝1.5m的位置调低与碳刨深度相同值的高度，将两块厚板中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定。
作为优选的技术方案，所述步骤S2的具体过程如下：将主板片段放置在水平胎架上，将内甲板片段、外甲板片段吊装于主板片段的两侧，正面满焊焊接，内甲板片段、外甲板片段与主板片段垂直，焊接完成后，将外板片段吊装于内甲板片段与外甲板片段的顶部，将外板片段分别与内甲板片段、外甲板片段的接缝处进行点焊。
作为优选的技术方案，所述主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段在组装焊接前需要分别对主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段进行预热，预热后温度大于等于120℃。
作为优选的技术方案，主板片段的两端呈V型坡口，主板片段与内甲板片段、外甲板片段所形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接；内甲板片段、所述外甲板片段的顶端呈V型坡口，内甲板片段、外甲板片段与外板片段形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接。
作为优选的技术方案，所述步骤S3中抗扭箱在翻身之前，在抗扭箱的内部焊接交叉支撑，在主板片段与内甲板片段的角焊缝处、主板片段与外甲板片段的角焊缝处、外板片段与内甲板片段的角焊缝处、主板片段与内甲板片段的角焊缝处焊接保形隔板。
作为优选的技术方案，抗扭箱翻身后，将主板片段与内甲板片段、主板片段与外甲板片段进行背面满焊焊接，外板片段与内甲板片段、外板片段与外甲板片段进行满焊焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(2)本发明在抗扭箱翻身时通过设置交叉支撑及保形隔板，避免了翻身时和翻身后的焊接出现抗扭箱的扭曲，提高了抗扭箱的焊接精度。
(3)本发明在厚板焊接时设置了反变形余量，避免厚板在焊接时受热两端上翘的情况，保证厚板焊接的平整度。
(4)本发明在标准船坞周期的情况下，较大的提升了甲板作业的完整性，减少了码头的作业量和周期，在多个环节和层面上减少了船舶建造成本。
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为本发明抗扭箱的整体结构示意图。
图2为本发明厚板对接坡口的结构示意图。
图3为本发明厚板焊接反变形余量设置的结构示意图。
图4为本发明抗扭箱组装焊接的结构示意图。
其中，附图标记具体说明如下：主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4、厚板5。
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。
本实施例提供一种用于集装箱集装箱船抗扭箱高精度建造方法，目的是制作得到抗扭箱保证抗扭箱的精度。其具体包括以下步骤：
S1、在胎架上独立制作主板片段1、外板片段2、内甲板片段3及外甲板片段4，主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4的制作包括均包括以下步骤：
S1.1、厚板5的切割：厚板5采用钢材料，厚度大于等于35mm，最大可达68mm，采用火焰切割，切割后厚板5的精度要求为：长度、宽度偏差均小于2mm且对角线偏差小于3mm，直线度在2mm/10m以内；由于火焰切割的热量输出大，会造成对角线扭曲，直线度不良的情况发生，因此在火焰切割的过程中，需要严格控制切割机轨道的直线度、切割嘴的垂直度、切割速度，以保证厚板5切割的对角线偏差与直线度满足要求。
S1.2、厚板5的拼装；厚板5按照图纸要求拼装完成后，对厚板5进行预热，使得厚板5的温度大于等于120℃。
S1.3、厚板5的焊接；先进行定位焊，定位焊缝的长度大于等于50mm，相邻定位焊缝的间距为200mm，焊脚的高度为3-5mm，定位焊完成后，对厚板5的第一面进行焊接，第一面焊接完成后，翻身，对焊缝进行碳刨，再进行盖面焊接；，由于上一步骤预热变形会导致焊接过程中出现焊崩的现象，此步骤通过加大定位焊缝的长度，可以解决此问题。
S2、组装并首次焊接主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4，主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4组装形成矩形的抗扭箱。
S3、将抗扭箱翻身，完成主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4的二次焊接。
其中，步骤S1.3中，厚板5的端部采用V型坡口，厚板5与厚板5之间形成X型焊缝。
由于焊接过程中焊缝表面宽度大、填充量大，极易造成厚板5在焊接的过程中端部上翘的情况，因此，厚板5在定位焊之前设置反变形余量，具体为：将两块厚板5中厚度较小的厚板5距离焊缝2.5m的位置调低10mm，将两块厚板5中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定，若厚板5的厚度相同，则选定两块厚板5中的任意一块作为厚度较小的厚板5；焊缝进行碳刨后，在盖面焊接之前设置反变形余量，具体为：在两块厚板5中厚度较小的厚板5距离焊缝1.5m的位置调低与碳刨深度相同值的高度，将两块厚板5中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定。
其中，步骤S2的具体过程如下：将主板片段1放置在水平胎架上，将内甲板片段3、外甲板片段4吊装于主板片段1的两侧，正面满焊焊接，内甲板片段3、外甲板片段4与主板片段1垂直，焊接完成后，将外板片段2吊装于内甲板片段3与外甲板片段4的顶部，将外板片段2分别与内甲板片段3、外甲板片段4的接缝处进行点焊。主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4在组装焊接前需要分别对主板片段1、外板片段2、内甲板片段3、外甲板片段4进行预热，预热后温度大于等于120℃。主板片段1的两端呈V型坡口，主板片段1与内甲板片段3、外甲板片段4所形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接；内甲板片段3、所述外甲板片段4的顶端呈V型坡口，内甲板片段3、外甲板片段4与外板片段2形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接。
其中，步骤S3中，抗扭箱在翻身之前，抗扭箱的内部构件必须全部焊接完毕，避免翻身扭曲，在抗扭箱的内部焊接交叉支撑，防止焊接和翻身产生的扭曲现象，若发生扭曲，将导致在总组搭载对接时产生很大的开刀修正量。由于此处全部为厚板，开刀长度不够，无法接顺，开刀长度大，将浪费很多的人力物力，占用船坞周期。在主板片段1与内甲板片段3的角焊缝处、主板片段1与外甲板片段4的角焊缝处、外板片段2与内甲板片段3的角焊缝处、主板片段1与内甲板片段3的角焊缝处焊接保形隔板，保形隔板与抗扭箱的横截面平行，防止焊接收缩应力造成此处角度发生扭曲，角焊缝均为深熔焊，焊缝层数多达30多道，因焊接量大，易造成抗扭箱的扭曲。抗扭箱翻身后，将主板片段1与内甲板片段3、主板片段1与外甲板片段4进行背面满焊焊接，外板片段2与内甲板片段3、外板片段2与外甲板片段4进行满焊焊接。
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 (8)

1.一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在胎架上独立制作主板片段、外板片段、内甲板片段及外甲板片段，主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段的制作包括均包括以下步骤：
S1.1、厚板的切割：厚板采用钢材料，厚度大于等于35mm，采用火焰切割，切割后厚板的精度要求为：长度、宽度偏差均小于2mm且对角线偏差小于3mm，直线度在2mm/10m以内；
S1.2、厚板的拼装；厚板按照图纸要求拼装完成后，对厚板进行预热，使得厚板的温度大于等于120℃；
S1.3、厚板的焊接；先进行定位焊，定位焊缝的长度大于等于50mm，相邻定位焊缝的间距为200mm，焊脚的高度为3-5mm，定位焊完成后，对厚板的第一面进行焊接，第一面焊接完成后，翻身，对焊缝进行碳刨，再进行盖面焊接；
S2、组装并首次焊接主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段，主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段组装形成矩形的抗扭箱；
S3、将抗扭箱翻身，完成主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段的二次焊接。
2.如权利要求1所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，所述步骤S1.3中，厚板的端部采用V型坡口，厚板与厚板之间形成X型焊缝。
3.如权利要求2所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，厚板在定位焊之前设置反变形余量，具体为：将两块厚板中厚度较小的厚板距离焊缝2.5m的位置调低10mm，将两块厚板中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定；焊缝进行碳刨后,在盖面焊接之前设置反变形余量，具体为：在两块厚板中厚度较小的厚板距离焊缝1.5m的位置调低与碳刨深度相同值的高度，将两块厚板中厚度较大的一块保持水平并于远离焊缝的一侧用压铁压实固定。
4.如权利要求1所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程如下：将主板片段放置在水平胎架上，将内甲板片段、外甲板片段吊装于主板片段的两侧，正面满焊焊接，内甲板片段、外甲板片段与主板片段垂直，焊接完成后，将外板片段吊装于内甲板片段与外甲板片段的顶部，将外板片段分别与内甲板片段、外甲板片段的接缝处进行点焊。
5.如权利要求4所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，所述主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段在组装焊接前需要分别对主板片段、外板片段、内甲板片段、外甲板片段进行预热，预热后温度大于等于120℃。
6.如权利要求4所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，主板片段的两端呈V型坡口，主板片段与内甲板片段、外甲板片段所形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接；内甲板片段、所述外甲板片段的顶端呈V型坡口，内甲板片段、外甲板片段与外板片段形成的焊缝为K型焊缝，采用深熔焊进行焊接。
7.如权利要求1所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，所述步骤S3中抗扭箱在翻身之前，在抗扭箱的内部焊接交叉支撑，在主板片段与内甲板片段的角焊缝处、主板片段与外甲板片段的角焊缝处、外板片段与内甲板片段的角焊缝处、主板片段与内甲板片段的角焊缝处焊接保形隔板。
8.如权利要求7所述的一种集装箱船抗扭箱高精度建造方法，其特征在于，抗扭箱翻身后，将主板片段与内甲板片段、主板片段与外甲板片段进行背面满焊焊接，外板片段与内甲板片段、外板片段与外甲板片段进行满焊焊接。
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