CN112404170A - 一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法,包括如下步骤:S1准备钢制平台;S2装备多孔校正模板;所述多孔校正模板具有长方体状的模板本体,所述模板本体上开设若干个贯穿模板本体上表面和下表面的通孔;S3划出薄板构件的变形部位;S4火工校正工艺参数的设定;S5制定校正路线;S6利用孔校正模板对薄板构件进行校正,所述多孔校正模板参照制定的校正路线,将多孔校正模板平整放置在圈出的校正部位,加热嘴的火焰通过对逐个通孔进行加热和跟踪冷却的方式,对该校正部位进行校正。操作和判定直观简便,降低对火调操作人员的高技能水平的依赖,实现工种复合优化、提高劳动效率,满足高品质外观要求的船舶或装备壳体。
Description
技术领域
本发明涉及薄板结构校正技术领域,具体设计一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法。
背景技术
薄板结构为面板与纵横骨材焊接构成的结构形式,一般面板板厚≤8mm,这类薄板结构被广泛用在船舶的上建结构、舱内壁板、轻型甲板等部位,是船舶建造中比较常见的结构部件。薄板结构由于面板薄、且需要与纵横骨材通过焊接形成一体,制作过程常常会引起面板凹凸变形,这就是造船人常说的“瘦排”,“瘦排”是船舶建造过程中船东的投诉焦点,也是目前薄板结构制作的“痛点”之一。
现有的工艺方法是在薄板结构制作成型后,在其非结构面采用“退火”处理,即用氧乙炔火焰沿着骨材焊缝部位逐档加热后自然冷却,也就是造船人常说的“松骨”,目前该方法存在一定的不足:
1、在退火作业前往往需要将薄板结构进行反身或者垫高,这需要耗费一定的起重辅助资源,而且反身或垫高过程中也存在一定的危险性。
2、退火作业对实操经验要求比较高,需要具有专业技能和经验的人员才能胜任。
3、通过退火或局部火调后,薄板结构所能达到的变形量为4mm左右,对涂装后的整体美观性仍然有一定的影响,仍然很难满足高品质外观要求的船舶。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种多孔校正模板辅助水火校正,采用多孔模块辅助并利用水火配合的校正方法,操作和判定直观简便,降低对火调操作人员的高技能水平的依赖,经过简单培训后就可以操作,基本可以实现工种复合优化、提高劳动效率,另可以实现火调后薄板结构的平面度品质提升,变形量可以控制在2mm以内,完全可以满足高品质外观要求的船舶或装备壳体。
本发明采用的技术方案是:
一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法,包括如下步骤:
S1、准备钢制平台
所述钢制平台的长、宽尺寸均大于所述薄板构件的长、宽尺寸;在薄板构件制作完工后,保持薄板构件在所述钢制平台上的原有固定状态,对所述薄板构件进行表面清理;
S2、装备多孔校正模板
根据薄板构件的尺寸,准备对应的多孔校正模板;所述多孔校正模板具有长方体状的模板本体,所述模板本体上开设若干个贯穿模板本体上表面和下表面的通孔;
S3、划出薄板构件的变形部位
沿着所述薄板构件骨材结构面,以每档板格为单位,使用铁锤逐档轻轻敲击面板,当敲击时面板发出坚实的“咚咚”声音的则判定为不变形部位,当敲击时面板发出空旷的“嘭嘭”声音的则判定为变形部位,变形部位用笔划圈进行标识,以此类推分别找出所述薄板构件各处变形部位,所圈出的变形部位的区域则就是需要火工校正部位;
S4、火工校正工艺参数的设定
根据所述通孔的孔径选择规格匹配的加热嘴,加热温度控制在600~800℃之间,火焰的焰芯距离加热所述薄板构件的板面3~5mm;
S5、制定校正路线
根据薄板构件的结构形式,判断变形类型,结合变形类型的特点,制定校正路线;
S6、利用多孔校正模板参照制定的校正路线,对薄板构件进行校正
将多孔校正模板平整放置在圈出的校正部位,加热嘴的火焰通过对逐个通孔进行加热和跟踪冷却的方式,对该校正部位进行校正。
优选地,所述的水火校正方法,所述步骤S1中,所述钢质平台的平面度要求≤2mm。
优选地,所述的水火校正方法,所述步骤S2中,所述多孔校正模板的厚度为25~30mm,所述多孔校正模板为304不锈钢板制作。
优选地,所述的水火校正方法,所述步骤S2中,所述模板本体上若干个的通孔按照80×80mm的间距均布设置。
优选地,所述的水火校正方法,所述步骤S2中,所述通孔的孔径为30~35mm。
优选地,所述的水火校正方法,步骤S5中,若所述薄板构件多为纵骨结构形式,则采用由中部往外的路线进行校正,即从薄板工件中部的变形的部位开始作业,同一档由中往两端移动校正,校正完毕后往两侧移档对各档板格校正,以此类推直到校正完毕。
优选地,所述的水火校正方法,步骤S6中,利用多孔校正模块进行加热和跟踪冷却的具体方法为:多孔校正模板放置到位后,点火将火焰深入多孔校正模板的通孔中对薄板构件进行加热,眼睛随着火焰观察到薄板构件加热到樱红色时,迅速移开火焰并用水管对着通孔冲水冷却,火焰转移到下一个通孔对薄板构件进行加热,然后进行冲水冷却,这样以此类推逐个通孔进行,直到对该变形部位校正完毕为止。
优选地,所述的水火校正方法,所述薄板构件的厚度≤8mm。
优选地,所述的水火校正方法,还包括步骤S7、变形部位校正效果检查,
每处变形部位校正完毕后,将多孔校正模板移开,用铁锤对着校正过的部位进行敲击,当敲击时面板发出坚实的“咚咚”声音的则判定校正合格,当敲击时面板发出空旷的“嘭嘭”声音的则判定仍未达到要求,并用笔划圈进行标识,对此部位需要再次进行火工校正。
优选地,所述的水火校正方法,还包括步骤S8、重复火工校正的要求
当首次火工校正后,未能到达校正效果的则需要再次进行火工校正,重复火工校正次数不能超过2次,且每次重复校正时,多孔校正模板加热火焰落点要与上次加热点错开30~40mm,防止钢板加热过度。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明技术方案,薄板构件要求在平整度为±2mm的钢制平台上制作,采用外板为基面制作方法,即平板朝下骨材朝上的方法,在薄板构件装配并焊接完工后,将多孔校正模板放到薄板构件的变形部位后,锤击来确认变形部位的最大变形处,然后使用氧乙炔火焰和水,借助多孔校正模板对薄板构件面板进行加热、冷却交替作业,最终达到对薄板构件平面校正的目的。
2、在符合平面度要求的钢制平台上进行薄板构件的制作,在薄板构件制作完工后,保持薄板构件在平台上的原有固定状态,即不需要垫高也不需要翻身放置,只需要将作业过程产生的各类余废料、焊渣、垃圾、清理干净,即可采用本发明工艺方法进行校正作业。
3、多孔校正模板采用304不锈钢材质,考虑到水火校正过程中,需要不断水火交替进行加热和冷却,不锈钢材质散热快不易变形,同时在潮湿的作业环境下不易生锈,另外采用不锈钢材质具有无磁性和弱磁性,不易吸附作业过程的铁渣、铁颗粒或铁粉尘等,更便于准确检验变形部位。
4、多孔校正模板采用80×80mm的间距均布设置通孔,火焰通过通孔逐个对变形部位进行加热,有效的控制加热点的位置和间距,避免加热点过密而损坏被校正钢板的组织,同时在作业前只需对作业人员简单的指导和练习,然后就可以根据多孔校正模板进行校正作业,从而降低了对水火校正作业人员高技能水平和经验的要求及依赖,实现工种复合优化,提高劳动效率。
5、加热温度控制在650~750℃之间,该加热温度下钢板的颜色为暗红色与樱红色之间,比较容易识别。
6、使用本发明方法水火调校正方法校正的薄板结构,变形量可以控制在2mm以内,提升薄板结构平面度品质,基本上能够解决目前的“痛点”。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中多孔校正模板的结构示意图;
图2为图1所示多孔校正模板的侧视结构示意图;
图3为本发明中薄板构件的结构示意图;
附图标识:1-模板本体,2-把手,3-通孔,4-薄板构件,4.1-校正部位。
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。
实施例1
一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法
S1、准备钢制平台
在船舶结构中,薄板构件,一般薄板构件的尺寸:长×宽为6×4米、大型薄板构件的尺寸:长×宽为8×12米。薄板构件需要在钢制平台上制作,所述钢质平台的平面度要求≤2mm、大小不能小于待制作和校正薄板构件的最大尺寸。在薄板构件制作完工后,保持薄板构件在平台上的原有固定状态,即不需要垫高也不需要翻身放置,只需要将作业过程产生的各类余废料、焊渣、垃圾、清理干净,即可采用本发明工艺方法进行校正作业。
S2、装备多孔校正模板
根据薄板构件的尺寸,准备对应的多孔校正模板;如图1-2所示,所述多孔校正模板具有长方体状的模板本体1,所述模板本体1上开设若干个贯穿模板本体1上表面和下表面的通孔3;
所述多孔校正模板设计尺寸为:长×宽为800×600mm,四角倒圆角处理,采用厚度为25~30mm的304不锈钢板制作,而模板上按照80×80mm均布直径为30~35mm的通孔3,在所述多孔校正模板的短边的两端设置手持把手2,把手2由直径15~25mm的圆钢弯制而成,把手2便于作业过程手持移动,如图2所示。
多孔校正模板采用304不锈钢材质,考虑到水火校正过程中,需要不断水火交替进行加热和冷却,不锈钢材质散热快不易变形,同时在潮湿的作业环境下不易生锈,另外采用不锈钢材质具有无磁性和弱磁性,不易吸附作业过程的铁渣、铁颗粒或铁粉尘等,更便于准确检验变形部位。
所述多孔校正模板,是本发明薄板构件水火校正工艺方法的配套“专用工装”,多孔校正模板设置有均布的通孔3,火焰通过通孔3逐个对变形部位进行加热,有效的控制加热点的位置和间距,避免加热点过密而损坏被校正钢板的组织,同时在作业前只需对作业人员简单的指导和练习,然后就可以根据多孔校正模板进行校正作业,从而降低了对水火校正作业人员高技能要求的依赖。
S3、划出薄板构件的变形部位
薄板构件装焊完后,由于装配间隙和焊接收缩,薄板构件的板格都会产生一定的凹凸波浪变形。本发明方法需要在火工校正前,先找出变形的部位,具体操作为:
沿着薄板构件骨材结构面,以每档板格为单位,使用重量约2磅的铁锤(从左侧向右侧或从右侧向左侧)逐档轻轻敲击面板,锤点间距范围为200~250mm左右,当敲击时面板发出坚实的“咚咚”声音的则判定为不变形部位,当敲击时面板发出空旷的“嘭嘭”声音的则判定为变形部位,变形部位用粉笔划圈进行标识,以此类推分别找出所述薄板构件各处变形部位,所圈出的变形部位的区域则就是需要火工校正部位4.1。
S4、火工校正工艺参数的设定
薄板构件一般板厚为≤8mm,根据薄板构件的特性、水火弯板的原理,需要选择合理的加热参数。过高的温度会对板材质量造成损坏,对成性效果也没有好处。采用2#或3#的氧乙炔或丙烷加热嘴,加热温度控制在650~750℃之间,该加热温度下钢板的颜色为暗红色与樱红色之间,比较容易识别,火焰的焰芯距离加热薄板构件的板面3~5mm。
S5、制定校正路线。
根据薄板构件的结构形式,判断变形类型,结合变形类型的特点,制定校正路线。
薄板构件一般多为纵骨结构形式,本结构形式产生的多为波浪变形,结合变形的特点和校正的经验,采用由中部往外的路线进行校正,即从薄板工件中部的变形的部位开始作业,同一档由中往两端移动校正,校正完毕后往两侧各档板格校正,以此类推直到校正完毕,如图3所示。
S6、利用多孔校正模板参照制定的校正路线,对薄板构件进行校正。
将多孔校正模板平整放置在圈出的校正部位4.1,当“多孔校正模板”无法一次覆盖校正部位4.1时,可以分开多次叠加进行,根据孔的排列按照“由上而下、从左到右”的顺序进行加热和跟踪冷却。
多孔校正模板放置到位后,氧乙炔炬点火将深入多孔校正模板的通孔3中对薄板构件进行加热,眼睛随着火焰观察到薄板构件加热到樱红色时,迅速移开火焰并用水管对着通孔3冲水冷却,火焰转移到下一个通孔3对薄板构件进行加热,然后进行冲水冷却,这样以此类推逐个通孔3进行,直到对变形部位校正完毕为止。
S7、变形部位校正效果检查。
每处变形部位校正完毕后,将多孔校正模板移开,用2磅左右的铁锤对着校正过的部位进行敲击,锤点间距范围为100~150mm,当敲击时面板发出坚实的“咚咚”声音的则判定校正合格,当敲击时面板发出空旷的“嘭嘭”声音的则判定仍未达到要求,并用粉笔划圈进行标识,对此部位需要再次进行火工校正。
S8、重复火工校正的要求。
当首次火工校正后,未能到达校正效果的则需要再次进行火工校正,重复火工校正次数不能超过2次,且每次重复校正时,多孔校正模板加热火焰落点要与上次加热点错开30~40mm,防止钢板加热过度。
经检测,采用上述方法对薄板构件进行校正后,薄板构件的变形量为1.6mm,基本控制在2mm以内,满足游轮的制作标准。
且上述方法对人员操作技能要求低,以往的火工师傅需要5年专业经验以上的人员才能单独作业,本发明方法只需具备基本的氧乙炔风割技能,练习一天左右就可以开展作业。
且火工校正时不需要对薄板构件进行翻身或垫高,减少起吊装备和辅助人员的配合,提高工作效率。
对比例1
采用目前普遍使用火调工艺,不使用多孔校正模板,有8年专业经验的火工师傅,对同样制作条件下薄板构件进行校正,即利用氧乙炔火焰直接在对变形部位进行加热,依赖操作人员的技能水平和操作经验,判断加热程度,加热距离,以及加热方式,然后用冷水快速冷却,通过收缩来达到校正的目的,完成薄板构件的校正。
经检测,采用该普遍火调工艺方法对薄板构件进行校正后,该薄板构件的变形量为5.2mm。
需要说明的是,当一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“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。
此外,术语“第一”、“第二”、“元件Ⅰ”、“元件Ⅱ”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“元件Ⅰ”、“元件Ⅱ”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用多孔校正模板进行薄板构件的水火校正方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、准备钢制平台;
所述钢制平台的长、宽尺寸均大于所述薄板构件的长、宽尺寸;
S2、装备多孔校正模板;
所述多孔校正模板具有长方体状的模板本体,所述模板本体上开设若干个贯穿模板本体上表面和下表面的通孔;
S3、划出薄板构件的变形部位;
S4、设定火工校正工艺参数;
根据所述通孔的孔径选择规格匹配的加热嘴,确定加热温度及加热火焰的焰芯距离加热所述薄板构件板面的距离;
S5、制定校正路线;
根据薄板构件的结构形式,判断变形类型,结合变形类型的特点,制定校正路线;
S6、利用多孔校正模板对薄板构件进行校正;
依据制定的校正路线,将多孔校正模板平整放置在圈出的校正部位,加热嘴的火焰通过对逐个通孔进行加热和跟踪冷却的方式,对该校正部位进行校正。
2.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述钢质平台的平面度要求≤2mm。
3.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述多孔校正模板的厚度为25~30mm,所述多孔校正模板为304不锈钢板制作。
4.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述模板本体上若干个的通孔按照80×80mm的间距均布设置。
5.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述通孔的孔径为30~35mm。
6.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,步骤S5中,若所述薄板构件多为纵骨结构形式,则采用由中部往外的路线进行校正,即从薄板工件中部的变形的部位开始作业,同一档由中往两端移动校正,校正完毕后往两侧移档对各档板格校正,以此类推直到校正完毕。
7.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述步骤S6中,利用多孔校正模块进行加热和跟踪冷却的具体方法为:多孔校正模板放置到位后,点火将火焰深入多孔校正模板的通孔中对薄板构件进行加热,眼睛随着火焰观察到薄板构件加热到樱红色时,迅速移开火焰并用水管对着通孔冲水冷却,火焰转移到下一个通孔对薄板构件进行加热,然后进行冲水冷却,这样以此类推逐个通孔进行,直到对该变形部位校正完毕为止。
8.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,所述薄板构件的厚度≤8mm。
9.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,还包括步骤S7、变形部位校正效果检查;
每处变形部位校正完毕后,将多孔校正模板移开,用铁锤对着校正过的部位进行敲击,当敲击时面板发出坚实的“咚咚”声音的则判定校正合格,当敲击时面板发出空旷的“嘭嘭”声音的则判定仍未达到要求,并用笔划圈进行标识,对此部位需要再次进行火工校正。
10.如权利要求1所述的水火校正方法,其特征在于,还包括步骤S8、重复火工校正的要求;
当首次火工校正后,未能到达校正效果的则需要再次进行火工校正,重复火工校正次数不能超过2次,且每次重复校正时,多孔校正模板加热火焰落点要与上次加热点错开30~40mm,防止钢板加热过度。
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