CN112570861A - 一种薄板分段建造焊接变形的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,采取对船用薄板进行分段使用,将分段成品进行焊接总组,具体步骤为:步骤S1薄板分段成品交接过程控制;步骤S2对步骤S1验收合格的薄板分段成品之间进行总组焊接时的控制;步骤S3拆除辅助设施;步骤S4总组缝焊接后调平矫正;步骤S5总组分段合拢搭载后施工及调平。本发明的有益效果是:降低薄板焊接、搭载调平时变形的概率,提高焊接质量,提升船舶品质。
Description
技术领域
本发明属于薄板分段焊接搭载调平技术领域,特别是一种薄板分段建造焊接变形的控制方法。
背景技术
船舶建造使用的主要材料是钢板,钢板占全船总重量的90%以上,钢板焊接质量的好坏直接决定了船舶使用寿命的长短,而分段总组搭载调平则是决定质量好坏的关键步骤。不同厚度的钢板对作业要求有所不同,钢板厚度越薄,作业难度越大,对施工人员的要求越高。本文以薄板分段平台总组及坞内搭载阶段薄板调平为例,分段起胎基面的甲板或外板厚度范围5≤t<8mm的分段,进行重点要求及重点控制,旨在减少薄板分段火工调平的工作量,从而缩短总组及搭载阶段施工周期,降低调平工作对船舶的影响,为后续全船舾装及涂装工作的顺利开展打好基础。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,通过改进装配、焊接工艺措施,降低焊接过程中热输入量、提高接头的性能,从而达到高效高质的焊接。有效的控制薄板变形,确保船舶的建造品质,提高焊接质量。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,采取对船用薄板进行分段使用,将分段成品进行焊接总组,步骤如下:
步骤S1、薄板分段成品交接过程控制:制作成品化交接技术参数标准;
步骤S2、对步骤S1验收合格的薄板分段成品之间进行总组焊接时的控制:具体步骤如下:
步骤S21、建立焊接前辅助设施:合拢口焊前装配时,使用马板和绷量封固,强结构处使用绷量,每隔300-400mm使用马板封固;
步骤S22、建立分段搭载记录搭载顺序:包括甲板分段,上层建筑分段,围屋分段;
步骤S23、对分段进行总组装配:合拢口装配及分段弱结构处增加圆管支撑;铆工装配合拢口时,从中间向两侧对称装配;
步骤S24、对步骤S23平整度测量:用水准仪对合拢口部位进行平整度测量;
步骤S25、对各分段成品的总组缝进行焊接:选用低电压、小电流、高效焊,甲板面可采用二氧化碳,手工打底双细丝埋弧盖面的焊接方式;长围壁的分段围壁结构面可采用手工焊,非结构面采用全位置焊接小车或者角焊接小车;
步骤S3、拆除辅助设施:总组缝焊接后,拆除辅助设施,吊点、马板、绷量:吊点及绷梁的拆除,先用气割切割,留根5-10mm,然后用气刨留根2-3mm,最后砂轮打磨,磨平处理,对于马板直接气割留根3mm左右后砂轮磨平,拆除过程中,禁止齐根部切割以及使用大锤锤击;
步骤S4、总组缝焊接后调平矫正:按照如下调平顺序及矫正方法对各总组段进行调平矫正,调平矫正时要控制好温度;
步骤S41、调平顺序及矫正方法:矫正甲板平整度要先从变形量较小的部分逐渐向变形大的部分进行,主要采用三角形加热法和线状加热矫正;
步骤S42、调平温度的控制:不得超过各自工况的最大要求;
步骤S5、总组分段合拢搭载后施工及调平:总段搭载后对总组阶段未调平区域进行矫正,层与层之间的调平顺序从下到上。
步骤S1所述成品化交接技术参数包括:各分段允许偏差:长±3,宽±3,各分段对角线偏差±3,水平0-15。
所述步骤S2中,铆工装配合拢口时,应从中间向两侧对称装配,将应力从合拢口处释放出去。
所述步骤S25的焊接间隙为8mm,长围壁的分段为围壁长度大于2m的分段,焊接长度为20--40mm。
所述步骤S3拆除辅助设施,吊点及绷梁的拆除,先用气割切割,留根5-10mm,然后用气刨留根2-3mm,最后砂轮打磨,磨平处理,对于马板直接气割留根3mm左右后砂轮磨平。
所述船用薄板作为外板时板厚度范围5≤t<8mm。
所述步骤S42调平温度的控制分为加热后立即水冷且水冷温度小于650°、加热后空气冷却且温度小于900°、加热后先空气冷却再水冷,所述加热后先空气冷却再水冷是温度900°以下空冷,降到50°以下水冷。
本发明的有益效果是:减少薄板分段火工调平的工作量,缩短总组及搭载阶段施工周期,减少油漆破损率,降低调平工作对船舶的影响,为后续船舾装及完整性工作的顺利开展打好基础。为其他结构提供一种思路和方法。
附图说明
图1为本发明的薄板分段精度管控测量示意图;
图2为本发明的薄板分段平面度测量示意图;
图3为本发明的总组缝装配施工方向示意图;
图4为本发明的总组段围壁高效焊示意图;
图5为本发明的总组段使用双细丝埋弧焊示意图;
图6为本发明的吊点施工示意图;
图7为本发明的薄板分段调平顺序示意图;
图8为本发明的三角形加热示意图;
图9为本发明的线状加热示意图;
图10为本发明的幅宽加热示意图;
图11为本发明的非结构区板材矫正示意图;
图12为本发明的甲板矫正示意图;
图13为本发明的板口焊缝加热示意图;
图14为本发明控制阶段流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:如图1至14所示,本发明的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,阐述了薄板分段总组和搭载阶段施工作业要求及重点控制要点,旨在减少薄板分段火工调平的工作量,从而缩短总组及搭载阶段施工周期,降低调平工作对船舶的影响,具体步骤如下:
步骤S1、成品化交接过程:加强分段成品化交接过程中的精度管控,对于薄板分段严格按照下表1技术参数进行交接,对于分段质量严重超差的分段要求在进涂装前修复并消除;
表1:分段成品技术参数
步骤S2、总组焊接控制:具体步骤如下:
步骤S21、焊接前装配辅助设施:合拢口焊前装配时,使用马板和绷量封固,强结构处使用绷量,每隔300-400mm使用马板封固;
步骤S22、总组搭载:包括甲板分段,上层建筑分段,围屋等分段,搭载顺序总体为由下到上,由尾到艏;
步骤S23、总组装配:合拢口装配及分段弱结构处增加圆管支撑;分段总组搭载过程中,弱结构处增加圆管支撑,合拢口装配严禁野蛮施工,主要为强力装配,铆工装配合拢口时,从中间向两侧对称装配,如图3所示;
步骤S24、对步骤S23平整度测量:用水准仪对合拢口部位进行平整度测量;总组合拢缝焊前交验前,需向精控人员进行内检,测量总组合拢缝整体平整度,包括但不仅限于总组合拢缝周边区域,如平整度超差,则需焊前进行修复处理;原则上所有总组合拢缝均需进行焊前管控;
步骤S25、对各分段成品的总组缝进行焊接:按照总组搭载焊接顺序焊接,控制好焊接顺序选用低电压,小电流,高效焊,减少热输入量,装配过程中避免焊接间隙过大,以不大于8mm为宜,甲板面可采用二氧化碳手工打底,双细丝埋弧盖面的焊接方式,对于有长围壁的分段,即指长度大于2M的围壁,围壁结构面可采用手工焊,非结构面,采用全位置焊接小车或者角焊接小车,如图4所示;
步骤S3、拆除辅助设施:总组缝焊接后,拆除辅助设施,吊点、马板、绷量:吊点及绷梁的拆除,如图6所示,先用气割切割,留根5-10mm,然后用气刨留根2-3mm,最后砂轮打磨,磨平处理,对于马板直接气割留根3mm左右后砂轮磨平,拆除过程中,禁止齐根部切割以及使用大锤锤击;
步骤S4、总组缝焊接后调平:按照调平顺序及矫正方法对各总组段进行调平矫正,调平矫正时要控制好温度;
步骤S41、调平顺序及矫正方法:
本层之间调平:先进行主横梁的调平,纵骨背烧,网格间板材调平如图7所示,主要采用三角形加热法如图8所示和线状加热矫正法如图9所示。三角形加热法对于局部凹陷变形的横梁的矫正,可在腹板上用三角形加热状进行加热,此时注意避开腹板开孔。如构件变形严重,可在变形区域下方施加外力矫正如图8所示,在使用加外力矫正时,结构件处于受力状态,加热要从两边逐步向受力点进行,不可直接在受力点上加热,否则会造成加热点突然向上突出,再矫正回来就比较困难。“背烧”加热一定要正对骨材焊肉的背面,使用宽幅加热如图10所示,避免在空格内动火。非结构区板材矫正,对甲板面部分非结构区域如板格内进行线状加热矫正时,可采用条形加热法或者圆点加热法,如图11所示薄板优先选择圆点加热法。条形加热法的工艺要求:加热带宽度可控制在30mm之内,加热顺序由两端逐步向中进行,加热后过程中用水冷却,水与火的距离不宜超过30mm,加热条数目可根据变形量大小进行确定;圆点加热法的工艺要求圆点直径在50mm左右,加热顺序为螺旋状逐步向中进行,加热时可利用外力进行干涉。矫正甲板平整度要先从变形量较小的部分逐渐向变形大的部分进行如图12所示,相邻的凹凸不平区域应首先对凸出部位进行矫正,完成后若矫正效果不理想可在凹陷部位的下方施加外力进行矫正。板口焊缝的角变形可在焊缝两边采用条形加热,加热顺序如图13所示,在焊缝边采用长线条加热时,加热点必须距离焊缝30mm以上,而且必须用水进行冷却。
2)层与层之间:从上至下调平,按照甲板→围壁→甲板→围壁→……的顺序调平。
步骤S42、调平温度的控制见表2。
表2:调平温度的控制:
步骤S5、总组分段合拢搭载后施工及调平:总段搭载后对总组阶段未调平区域进行矫正,要求及注意事项与总组阶段同理,但需注意,层与层之间的调平顺序必需从下到上。
Claims (7)
1.一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,采取对船用薄板进行分段使用,将分段成品进行焊接总组,步骤如下:
步骤S1、薄板分段成品交接过程控制:制作成品化交接技术参数标准;
步骤S2、对步骤S1验收合格的薄板分段成品之间进行总组焊接时的控制:具体步骤如下:
步骤S21、建立焊接前辅助设施:合拢口焊前装配时,使用马板和绷梁封固,强结构处使用绷量,每隔300-400mm使用马板封固;
步骤S22、建立分段搭载记录搭载顺序:包括甲板分段,上层建筑分段,围屋分段;
步骤S23、对分段进行总组装配:合拢口装配及分段弱结构处增加圆管支撑;铆工装配合拢口时,从中间向两侧对称装配;
步骤S24、对步骤S23平整度测量:用水准仪对合拢口部位进行平整度测量;
步骤S25、对各分段成品的总组缝进行焊接:选用低电压、小电流、高效焊,甲板面可采用二氧化碳,手工打底双细丝埋弧盖面的焊接方式;长围壁的分段围壁结构面可采用手工焊,非结构面采用全位置焊接小车或者角焊接小车;
步骤S3、拆除辅助设施:总组缝焊接后,拆除辅助设施,吊点、马板、绷量:吊点及绷梁的拆除,先用气割切割,留根5-10mm,然后用气刨留根2-3mm,最后砂轮打磨,磨平处理,对于马板直接气割留根3mm左右后砂轮磨平,拆除过程中,禁止齐根部切割以及使用大锤锤击;
步骤S4、总组缝焊接后调平矫正:按照如下调平顺序及矫正方法对各总组段进行调平矫正,调平矫正时控制好温度;
步骤S41、调平顺序及矫正方法:矫正甲板平整度要先从变形量较小的部分逐渐向变形大的部分进行,主要采用三角形加热法和线状加热矫正;
步骤S42、调平温度的控制:不得超过各自工况的最大要求;
步骤S5、总组分段合拢搭载后施工及调平:总段搭载后对总组阶段未调平区域进行矫正,层与层之间的调平顺序从下到上。
2.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:步骤S1所述成品化交接技术参数包括:各分段允许偏差:长±3,宽±3,各分段对角线偏差±3,水平0-15。
3.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:所述步骤S2中,铆工装配合拢口时,应从中间向两侧对称装配,将应力从合拢口处释放出去。
4.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:所述步骤S25的焊接间隙为8mm,长围壁的分段为围壁长度大于2m的分段,焊接长度为20--40mm。
5.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:所述步骤S3拆除辅助设施,吊点及绷梁的拆除,先用气割切割,留根5-10mm,然后用气刨留根2-3mm,最后砂轮打磨,磨平处理,对于马板直接气割留根3mm左右后砂轮磨平。
6.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:所述船用薄板作为外板时板厚度范围5≤t<8mm。
7.根据权利要求1所述的一种薄板分段建造焊接变形的控制方法,其特征是:所述步骤S41调平温度的控制分为加热后立即水冷且水冷温度小于650°、加热后空气冷却且温度小于900°、加热后先空气冷却再水冷,所述加热后先空气冷却再水冷是温度900°以下空冷,降到50°以下水冷。
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