CN112658512A

CN112658512A - 一种薄壁板防变形控制方法

Info

Publication number: CN112658512A
Application number: CN202011417302.0A
Authority: CN
Inventors: 殷珂; 于龙森; 魏凤云
Original assignee: Hudong Zhonghua Shipbuilding Group Co Ltd
Current assignee: Hudong Zhonghua Shipbuilding Group Co Ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本发明涉及一种薄壁板防变形控制方法，该方法包括板材切割、拼板装配、拼板焊接、构架装配、构架焊接、焊后加强，板材采用激光进行切割，切割完成后进行校平；拼板装配采用MAG半自动焊点焊，点焊尺寸在5‑6mm；拼板焊接前在板材表面放置压块；构架装配前进行构架划线，依照构架划线安装构架后采用MAG半自动焊定位，点焊的焊脚不大于3mm,焊脚间距为50‑70mm；构架焊接采用MAG焊，焊接时从中间向两边对称焊接，每档构架之间的位置放置压块。通过本发明的薄壁板防变形控制方法可以有效控制板材拼板焊接后的变形，减少板材的浪费，提升建造效率。

Description

一种薄壁板防变形控制方法

技术领域

本发明涉及船舶建造领域，具体涉及一种薄壁板防变形控制方法。

背景技术

船舶建造中薄壁板应用广泛，比如用于房间舱室围壁，船舶行业薄壁板为厚度不超过5mm的钢板，一般有2mm、3mm、4mm三种规格，由于薄壁板切割精度、结构装配精度以及焊接热输出的控制都会影响薄壁板的平整度，薄壁板的平整度对房间舱室围壁的美观性有较大影响。一旦薄壁板发明明显变形，就不适合作为房间舱室围壁使用，只能重新加工，在一定程度上造成材料的浪费，也浪费了加工板材的时间。

如何有效控制薄壁板的平整度，减少材料的浪费以及板材加工效率。

发明内容

为了有效控制薄壁板变形，减少板材的浪费，本发明提供了一种薄壁板防变形控制方法，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种薄壁板防变形控制方法，该方法包括板材切割、拼板装配、拼板焊接、构架装配、构架焊接、焊后加强，板材采用激光进行切割，切割完成后进行校平；拼板装配采用MAG半自动焊点焊，点焊尺寸在5-6mm；拼板焊接前在板材表面放置压块；构架装配前进行构架划线，依照构架划线安装构架后采用MAG半自动焊定位，点焊的焊脚不大于3mm,焊脚间距为50-70mm；构架焊接采用MAG焊，焊接时从中间向两边对称焊接，每档构架之间的位置放置压块。

进一步地，拼板装配定位前对拼板板缝两侧进行打磨、清洁；2mm板材定位焊间距为50mm,3mm板材定位焊间距为50mm,4mm板材定位焊间距为100mm；在拼板端头安装相同材质、相同板厚、相同坡口的引熄弧板。

进一步地，拼板焊接时，2mm板材之间拼板焊接以及2mm板材与3mm板材之间拼板焊接均采用双面MAG焊；3mm板材之间拼板焊接以及3mm板材与4mm板材之间拼板焊接时均采用一面CO₂焊，另外一面采用MAG焊；4mm板材拼板焊接采用双面埋弧焊或者一面埋弧焊、另外一面CO₂焊。

进一步地，MAG焊和CO₂焊时，每段焊缝长度不超过1m，焊接顺序由中间向四周扩散；焊后检查焊缝的直线度，每米焊缝弯曲度不大于2mm。

进一步地，构架焊接时，构件长度超过1500mm时进行分段退焊。

进一步地，焊后加强时，在拼板形成的薄壁的光面的上口150mm处和下口150mm处均采用角钢加强，薄壁中间位置安装马板加强。

进一步地，板材的平整度控制在1mm/m²,构架的直线度控制在1mm/m内。

进一步地，拼板定位间隙小于1mm，构架装配间隙不大于1mm。

本发明的有益效果在于，板材切割时通过激光切割可以减少板材的受热面积，进而降低板材受热变形的可能性；拼板装配时，采用MAG半自动焊所产生的焊脚小，便于后续焊接处理；通过本发明的薄壁板防变形控制方法可以有效控制板材拼板焊接后的变形，减少板材的浪费，提升建造效率。

附图说明

图1是本发明中拼板装配示意图。

图2是本发明中拼板焊接示意图。

图3是本发明中构架装配示意图。

图4是本发明中构架焊接示意图。

图5是本发明中围壁加强示意图。

图6是图5的A-A视图。

图7是图5的B-B视图。

图中，1、板材；2、板缝；3、引息弧板；4、构架；5、焊缝；6、压块；7、马板；8、角钢。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：

一种薄壁板防变形控制方法，该方法包括以下步骤：

1、板材切割

钢板在钢平台上下料，下料时检查并剔除表面有麻点等缺陷的板材，根据料单及图纸尺寸进行下料。板材切割时采用激光切割，切割后使用校平机进行校平，保证板材的平整度控制在1mm/m²。激光切割热量集中，可减少因切割导致的零件变形，同时切割精度极高，减少后续零件装配修割。

2、拼板装配

如图1所示，拼板装配定位前对板缝2两侧板材1上各20mm范围内进行打磨，并除去油污、水分、夹渣等杂质，拼板定位间隙小于1mm；定位焊采用MAG半自动焊，焊接形式为密集点焊，点焊尺寸为5-6mm,2mm板材的定位焊间距为50mm，3mm板材的定位焊间距为50mm,4mm板材定位焊间距为100mm,5mm板材定位焊间距为150mm；拼板端头安装相同材质、相同板厚、相同坡口的引熄弧板，焊接后拆除引熄弧板3。采用MAG半自动焊密集定位热量小，可减少因定位焊造成的板缝位置的热变形。

3、拼板焊接

2mm的板材之间的拼板焊接采用双面MAG焊，2mm的板材和3mm的板材之间的拼接焊也采用双面MAG焊；3mm板材之间的拼板焊接采用一面MAG焊另外一面CO₂焊，3mm板材和4mm板材之间的拼板焊接同样采用一面MAG焊另外一面CO₂焊；4mm板材之间的拼接焊接采用双面埋弧焊，也可以采用一面埋弧焊另外一面CO₂焊。

焊前用压块压在板材上，防止焊接时变形。定位焊位置将定位焊磨平，并除去表面油污、水分等杂质。在焊缝的两端安装标准引熄弧板，并铺设小车轨道。

施焊时，MAG焊和CO₂焊时，每段焊缝长度不超过1m，如图2所示，采取分段退焊的方式焊接，焊接方向如箭头所示，焊接顺序由内向外；焊后检查焊缝的直线度，每米焊缝弯曲度不大于2mm。主焊缝结束后翻身用砂轮对焊缝清根，再封底焊，焊后使用校平机对钢板和焊缝处产生的变形进行校平。

MAG焊及CO₂焊均为焊接热输出较小的焊接方式，采用此两种方式进行拼板焊接可减少拼板焊接热输出，从而控制拼板变形。

4、构架装配

根据图纸要求的数据进行构架划线，划线用粉线弹出，线型应该均匀。安装构架前，板缝2与构架4交叉处的焊缝5应打磨至与板材表面齐平，如图3所示。安装构架后将角焊缝区域打磨干净。定位焊前对加强筋角接缝处和焊缝两侧各20mm范围内打磨。定位焊宜采用MAG半自动焊，点焊焊脚不大于3mm,点焊焊脚间距为50-70mm。构架若采用球扁钢，定位焊应焊在靠近球头方向的一侧；构架安装要求构架的直线度控制线在1mm/m,构架装配间隙不大于1mm。

控制构架定位焊焊脚高度及构架装配间隙均可以减小角焊缝焊接的焊脚高度，从而减少了构架焊接的热输出，进一步减少焊接变形。

5、构架焊接

构架焊接采用MAG焊，并用自动角焊机作为载体实现自动焊接。从中间向两边对称焊接，其中每档构架4之间用压块6压牢，以防止变形，如图4所示。构架焊接点焊一侧时，需要将点焊打磨干净；构件长度超过1500mm时，采取分段退焊。

采用MAG焊自动角焊机焊接，有效的控制了角焊缝焊接热输出，再通过焊接时压铁的外力控制，使得构架焊接角变形最小化。

6、焊后加强

在薄壁的光面的上口150mm处和下口150mm处采用角钢8加强，如图5-7所示，上口角钢8加强定位焊间距和下口角钢8加强定位焊间距均为150mm，中间加强定位焊间距200mm，均匀点焊。薄壁的中部使用6mm板厚的马板7进行加强，若中间位置有板缝，则马板7安装靠近板缝，马板7与板缝平行。

焊后加强主要是通过外力刚性固定提供有效的变形控制手段，便于下道工序围壁安装。

薄壁板制作主要难点为平整度控制，本实例通过描述薄壁板制作的几个关键控制工序，提出薄壁板平整度控制的主要工艺方法，为类似薄壁板制作提供参考和借鉴。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，该方法包括板材切割、拼板装配、拼板焊接、构架装配、构架焊接、焊后加强，板材采用激光进行切割，切割完成后进行校平；拼板装配采用MAG半自动焊点焊，点焊尺寸在5-6mm；拼板焊接前在板材表面放置压块；构架装配前进行构架划线，依照构架划线安装构架后采用MAG半自动焊定位，点焊的焊脚不大于3mm,焊脚间距为50-70mm；构架焊接采用MAG焊，焊接时从中间向两边对称焊接，每档构架之间的位置放置压块。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，拼板装配定位前对拼板板缝两侧进行打磨、清洁；2mm板材定位焊间距为50mm,3mm板材定位焊间距为50mm,4mm板材定位焊间距为100mm；在拼板端头安装相同材质、相同板厚、相同坡口的引熄弧板。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，拼板焊接时，2mm板材之间拼板焊接以及2mm板材与3mm板材之间拼板焊接均采用双面MAG焊；3mm板材之间拼板焊接以及3mm板材与4mm板材之间拼板焊接时均采用一面CO₂焊，另外一面采用MAG焊；4mm板材拼板焊接采用双面埋弧焊或者一面埋弧焊、另外一面CO₂焊。

4.根据权利要求3所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，MAG焊和CO₂焊时，每段焊缝长度不超过1m，焊接顺序由中间向四周扩散；焊后检查焊缝的直线度，每米焊缝弯曲度不大于2mm。

5.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，构架焊接时，构件长度超过1500mm时进行分段退焊。

6.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，焊后加强时，在拼板形成的薄壁的光面的上口150mm处和下口150mm处均采用角钢加强，薄壁中间位置安装马板加强。

7.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，板材的平整度控制在1mm/m²,构架的直线度控制在1mm/m内。

8.根据权利要求1所述的一种薄壁板防变形控制方法，其特征在于，拼板定位间隙小于1mm，构架装配间隙不大于1mm。