CN115027639A - 一种船舶主体与上层建筑的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供船舶主体与上层建筑的连接方法，沿船舶主体的长度方向依次装配焊接多个复合接头，依次将每个复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定，在每个复合接头留出不进行焊接的第一预留区。依次焊接多个复合接头与上层建筑，在每个复合接头留出不进行焊接的第二预留区。在上层建筑上设置第一开孔，在第一开孔的两端焊接补板，满足防火要求。在装配间隙内填充环氧树脂，并使环氧树脂填充于第一开孔内。本申请设置预留区避免复合接头因焊接热量影响导致分层开裂的情况，有利于船舶变形应力释放，降低出现分层现象的风险。通过装配间隙避免复合接头过渡受压后产生分层现象。有效降低施工难度和施工周期，提高了船舶建造质量，利于推广使用。
Description
技术领域
本申请涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种船舶主体与上层建筑的连接方法。
背景技术
为了降低船舶的重心、增加船舶的稳性，以提高航速，国内外越来越多的船舶的上层建筑采用铝合金材料。由于主船体采用钢材料，因此在船舶建造过程中，需要解决钢材料和铝合金材料的连接问题。
现有技术中，将铝合金材料的上层建筑与钢材料的主船体之间采用铆钉连接。铆接方法不但工作量大，而且耐腐蚀性、水密性、操作性等比较差，船舶运营过程中易产生漏水现象，影响船舶的使用性能。并且，由于上层建筑的舱壁有防火要求，因此通过铆钉连接的接头处并不能满足防火要求。
综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种船舶主体与上层建筑的连接方法，其能够便于钢铝混合结构有效连接，既满足防火要求，又施工便捷。
本申请提供了一种船舶主体与上层建筑的连接方法，包括以下步骤：
S1、沿船舶主体的待焊接处的长度方向依次装配多个复合接头，每个所述复合接头配置有钢质层和铝质层；在相邻两个所述复合接头之间设置装配间隙，所述装配间隙不进行焊接；依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定，并在每个所述复合接头与船舶主体焊接面的两个端部均留出第一预留区，并且对所述第一预留区不进行焊接。
S2、依次焊接多个所述复合接头与上层建筑，并在每个所述复合接头与上层建筑焊接面的两个端部均留出第二预留区，并且对所述第二预留区不进行焊接；在所述上层建筑的立面上与所述装配间隙对应处设置第一开孔，在所述第一开孔的两端焊接第一防火补板。
S3、在所述装配间隙内填充环氧树脂，并使所述环氧树脂同时填充于所述第一开孔内部。
在一种实施方式中，所述装配间隙为4-6mm。
在一种实施方式中，所述第一预留区或者所述第二预留区的长度均小于等于10mm。
在一种实施方式中，在所述船舶主体为钢质甲板，所述上层建筑为内围壁时，在步骤S1中，所述依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定包括：通过角焊缝的形式焊接所述复合接头的钢质面与所述钢质甲板。
在一种实施方式中，在所述船舶主体为钢围槛，所述上层建筑为外围壁时，在步骤S1中，所述依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定包括：在所述钢围槛的立面上与所述装配间隙对应处设置第二开孔，并在所述第二开孔处的两端焊接第二防火补板。
在一种实施方式中，所述第一开孔或者所述第二开孔的宽度为25-40mm；并对第一开孔或者所述第二开孔的端部均进行包角处理。
在一种实施方式中，所述第一防火补板的尺寸大于所述第一开孔的尺寸，所述第一防火补板为铝质板；所述第二防火补板的尺寸大于所述第二开孔的尺寸，所述第二防火补板为钢质板。
在一种实施方式中，所述第一防火补板以及所述第二防火补板在焊接时：仅焊接补板远离所述复合接头一侧，不焊接靠近复合接头一侧。
在一种实施方式中，在焊接所述复合接头时控制焊接电流以及焊接电压，通过点温枪控制焊接温度，以使所述复合接头的接面处温度小于等于300℃。
在一种实施方式中，在焊接前，需清除焊接表面的氧化层及污物，并在焊接表面上划线定位，并沿划线处装配多个所述复合接头。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请的技术方案中，通过采用多个复合接头焊接船舶主体与上层建筑，沿焊接的长度方向焊装多个复合接头时，每个复合接头的两端设置预留区，即可避免复合接头因焊接热量影响导致分层开裂的情况，同时能够保证复合接头在焊接时具有弹性节点有利于船舶变形应力释放，降低出现分层现象的风险。在相邻两个复合接头处设置装配间隙，避免因装配不精确或者过热后的收缩导致复合接头过渡受压，复合接头承受的压力过大后产生分层现象。在与上层建筑焊接时，在上层建筑上开孔并设置防火补板，可有效实现舱室之间的物理隔离，满足防火要求。本申请能够有效降低施工难度和施工周期，提高了船舶建造质量，利于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的一种船舶主体与上层建筑的连接方法的流程图；
图2为图1中钢质甲板与内围壁的焊接方法的结构示意图；
图3为图1中钢围槛与外围壁的焊接方法的结构示意图；
图4为图3的左视图。
附图标记说明：
1、复合接头；11、铝质层；12、钢质层；13、中间层；2、上层建筑；21、内围壁；22、外围壁；3、船舶主体；31、钢质甲板；32、钢围槛；4、第二预留区；5、第一防火补板；6、第一预留区；7、第一开孔；8、第二开孔；9、第二防火补板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
根据本申请提供一种船舶主体与上层建筑的连接方法，参见图1，包括以下步骤：
S1、沿船舶主体3的待焊接处的长度方向依次装配多个复合接头1，每个复合接头1配置有钢质层12和铝质层11。在相邻两个复合接头1之间设置装配间隙，装配间隙处不进行焊接。依次将每个复合接头1的钢质层12与船舶主体3焊接固定，并在每个复合接头1与船舶主体3焊接面的两个端部均留出第一预留区6，并且对第一预留区6不进行焊接。
S2、依次焊接多个复合接头1与上层建筑2，并在每个复合接头1与上层建筑2焊接面的两个端部均留出第二预留区4，并且对第二预留区4不进行焊接。在上层建筑2的立面上与装配间隙对应处设置第一开孔7，在第一开孔7的两端焊接第一防火补板5。
复合接头1配置有三层不同材质结构，包括钢质层12、铝质层11以及中间层13，钢质层12采用船用钢，铝质层11采用铝合金，中间层13采用纯铝。复合接头1设于船舶主体3与上层建筑2之间，起到过渡连接的作用，解决了两种不同材质间的有效焊接问题。分别将船舶主体3与钢质层12焊接，上层建筑2与铝质层11焊接，建造工艺大为简化，节省了建造工时。以焊接的连接方式替代铆钉连接，水密性好且耐腐蚀。
需要说明的是，在焊接前，需要彻底清楚焊接表面的氧化层及污物，并控制好焊接表面之间的间隙。
S3、在装配间隙内填充环氧树脂，保证焊缝密性。并使环氧树脂同时填充于第一开孔7内部，保证连接的整体性。
本申请通过采用多个复合接头1焊接船舶主体3与上层建筑2，沿焊接的长度方向焊装多个复合接头1时，每个复合接头1的两端设置预留区，即可避免复合接头1因焊接热量影响导致分层开裂的情况，同时能够保证复合接头1在焊接时具有弹性节点有利于船舶变形应力释放，降低出现分层现象的风险。在相邻两个复合接头1处设置装配间隙，避免因装配不精确或者过热后的收缩导致复合接头1过渡受压，复合接头1承受的压力过大后产生分层现象。在与上层建筑2焊接时，在上层建筑2上开孔并设置防火补板，可有效实现舱室之间的物理隔离，满足防火要求。本申请能够有效降低施工难度和施工周期，提高了船舶建造质量，利于推广使用。
本申请大大降低对焊工技能水平和经验的依赖，同时可避免因焊接线能量影响，造成中间层13的开裂，大大降低了施工难度，其在船舶设计领域具有较高的应用和推广价值。
在一种实施方式中，装配间隙为4-6mm，考虑通过在相邻两个复合接头1处设置装配间隙，避免因装配不精确或者过热后的收缩导致复合接头1过渡受压，复合接头1承受的压力过大后产生分层现象。
在一种实施方式中，第一预留区6或者第二预留区4的长度均小于等于10mm，考虑通过设置预留区，即可避免复合接头1因焊接热量影响导致分层开裂的情况，同时能够保证复合接头1在焊接时具有弹性节点有利于船舶变形应力释放，降低出现分层现象的风险。
在一种实施方式中，如图2所示，在船舶主体3为钢质甲板31，上层建筑2为内围壁21时，在步骤S1中，依次将每个复合接头1的钢质层12与船舶主体3焊接固定包括：通过角焊缝的形式焊接复合接头1的钢质层12与钢质甲板31。
在一种实施方式中，如图3和图4所示，在船舶主体3为钢围槛32，上层建筑2为外围壁22时，在步骤S1中，依次将每个复合接头1的钢质层12与船舶主体3焊接固定包括：在钢围槛32的立面上与装配间隙对应处设置第二开孔8。并在第二开孔8处的两端焊接第二防火补板9。
需要说明的是，装配前，彻底清除焊接表面的氧化层及污物，将复合接头1居中装配在钢围槛32上。并在装配前，提前测量并保证钢围槛32焊接面的平整度，并控制好钢围槛32和复合接头1之间的间隙。
需要说明的是，钢围槛32高度为100mm，与内围壁21的板厚及材质均相同。
在一种实施方式中，第一开孔7或者第二开孔8的尺寸为40×R12(单位：mm)。并对第一开孔7或者第二开孔8的端部均进行包角处理，以提高焊接质量。
在一种实施方式中，第一防火补板5的尺寸比第一开孔7超出30mm，第一防火补板5为铝质板。第二防火补板9的尺寸比第二开孔8超出30mm，第二防火补板9为钢质板。
在一种实施方式中，第一防火补板5以及第二防火补板9在焊接时：仅焊接补板远离复合接头1一侧，不焊接靠近复合接头1一侧。
在一种实施方式中，在焊接复合接头1时，控制焊接电流以及焊接电压，通过点温枪控制焊接温度，以使复合接头1的接面处温度小于等于300℃。
在一种实施方式中，在焊接前，需清除钢质甲板31、钢围槛32或者围壁的焊接表面的氧化层及污物，并在焊接表面上划线定位，并沿划线装配多个复合接头1。
需要说明的是，在复合接头1的装配间隙处、第一防火补板5以及第二防火补板9的周围处清洁干净后，使用环氧树脂进行填充。在环氧树脂固化后进行打磨，并涂覆油漆。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、沿船舶主体的待焊接处的长度方向依次装配多个复合接头，每个所述复合接头配置有钢质层和铝质层；在相邻两个所述复合接头之间设置装配间隙，所述装配间隙不进行焊接；依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定，并在每个所述复合接头与船舶主体焊接面的两个端部均留出第一预留区，并且对所述第一预留区不进行焊接；
S2、依次焊接多个所述复合接头与上层建筑，并在每个所述复合接头与上层建筑焊接面的两个端部均留出第二预留区，并且对所述第二预留区不进行焊接；在所述上层建筑的立面上与所述装配间隙对应处设置第一开孔，在所述第一开孔的两端焊接第一防火补板；
S3、在所述装配间隙内填充环氧树脂，并使所述环氧树脂同时填充于所述第一开孔内部。
2.根据权利要求1所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述装配间隙为4-6mm。
3.根据权利要求2所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述第一预留区或者所述第二预留区的长度均小于等于10mm。
4.根据权利要求3所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，在所述船舶主体为钢质甲板，所述上层建筑为内围壁时，在步骤S1中，所述依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定包括：通过角焊缝的形式焊接所述复合接头的钢质面与所述钢质甲板。
5.根据权利要求3所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，在所述船舶主体为钢围槛，所述上层建筑为外围壁时，在步骤S1中，所述依次将每个所述复合接头的钢质层与船舶主体焊接固定包括：
在所述钢围槛的立面上与所述装配间隙对应处设置第二开孔，并在所述第二开孔处的两端焊接第二防火补板。
6.根据权利要求5所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述第一开孔或者所述第二开孔的宽度为25-40mm；并对第一开孔或者所述第二开孔的端部均进行包角处理。
7.根据权利要求6所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述第一防火补板的尺寸大于所述第一开孔的尺寸，所述第一防火补板为铝质板；所述第二防火补板的尺寸大于所述第二开孔的尺寸，所述第二防火补板为钢质板。
8.根据权利要求7所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述第一防火补板以及所述第二防火补板在焊接时：仅焊接补板远离所述复合接头一侧，不焊接靠近复合接头一侧。
9.根据权利要求4或5所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，在焊接所述复合接头时控制焊接电流以及焊接电压，通过点温枪控制焊接温度，以使所述复合接头的接面处温度小于等于300℃。
10.根据权利要求9所述的船舶主体与上层建筑的连接方法，其特征在于，在焊接前，需清除焊接表面的氧化层及污物，并在焊接表面上划线定位，并沿划线处装配多个所述复合接头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220909 |