薄板分段变形控制工艺

房佳丽，尚朝阳，郑向宇

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

薄板分段变形控制工艺

房佳丽，尚朝阳，郑向宇

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

针对薄板分段建造过程中因变形导致的重复换板材问题，给出了解决问题的工艺方法。该工艺有利于降低薄板分段的建造成本，提高薄板分段的外观质量。

薄板分段；变形控制；工艺

0 引言

在当今的船舶领域，世界各国的交流日益频繁，对船舶外观的质量要求越来越高。传统的建造工艺仅仅适用于板材规格大的船舶，而对于板材规格较小（一般厚度小于6 mm）的船舶建造效果十分不理想，船体分段变形较严重。

针对上述问题，本文提出了“三阶段变形控制”的工艺方法。这三个阶段指的是薄板分段的板材加工阶段、建造阶段和完工阶段。通过此工艺方法，很好地控制了薄板分段的变形问题。

1 薄板分段的板材加工

1.1 原材料筛选

薄板分段的板材加工之前，需对板材的原材料进行筛选。对于下列两种情况的板材属于不合格板材，不能用于板材加工。

1）表面有麻点、夹层等缺陷，且缺陷范围超出规范要求；

2）板材的不平整度大于15 mm。

1.2 薄板预矫平

平整度不理想的薄板要用辊轧机预矫平，使其平整度达到1.5 mm/m2～3 mm/m2[1]。矫平板在刚性平台上检测合格后，才能进行板材加工。

薄板运输过程全部实现托盘化，制造专用托架进行调运，如图1所示。制造专用料架用来放置薄板，使得薄板在放置过程中受到的挤压变形最小，如图2所示。

1.4 薄板加工设备

加工薄板设备的好坏对薄板加工质量有很大的影响，在加工过程中要专机专用，对设备进行定期维护，要选择先进的机器，如激光切割机[2]等，对薄板进行加工。

2 薄板分段的建造

2.1 拼板定位焊

定位前一定要对板缝两侧20 mm范围打磨，去油污、水分、夹渣等。拼板定位间隙小于1 mm，如有超差通过砂轮打磨来保证。焊接形式为密集点焊，点焊尺寸为5 mm～6 mm，定位间距为50 mm。拼板端头安装相同材质、相同厚度的引熄弧板，如图3所示。

2.2 拼板焊接

焊前用压铁、压板压牢，防止变形，如图4所示。将定位焊磨平，并铺设小车轨道。施焊时采用逐步退焊法[3]，每段退焊长度1 000 mm，焊接增强量≤2 mm，大于2 mm用砂轮磨光顺。焊后检查焊缝的直线度，每米焊缝弯曲度不得大于2 mm。主焊缝结束后翻身封底焊，打磨去除表面油污、水分等。焊后使用矫平机对钢板和焊缝所产生的变形进行矫平。见图4。

2.3 构架定位焊

除压缩压力和燃烧时刻对其有影响外，燃油喷射量和燃油品质直接决定燃油燃烧放热量。缸内工质成分、工质热工参数及油气混合程度对火焰传播速率的影响会引起燃烧爆压的异常，而燃烧爆压则直接影响柴油机的做功性能及本身工作状态。

定位焊前对加强筋角接缝处和焊缝两侧20 mm打磨。定位焊（点焊）焊角小于3 mm，间距为50 mm ～70 mm左右。点焊时可用木榔头、橡胶榔头敲击减少变形，如用铁榔头，必须垫铁板再敲击。如果构架为球扁钢，定位焊应焊在球头的一侧，如图 5所示。

2.4 构架焊接

构架焊接采用自动角焊机进行自动焊接，焊接方式为从中间向两边对称焊接，其中每档构架之间用压铁或压板压牢，以防止变形，如图6所示。焊接构架定位焊一侧时，要将定位焊打磨干净。构架超过1 500 mm时需采用分中逐步退焊法。安装构架前，板缝与构架交叉处应打磨至与钢板齐平，确保构架装配间隙，防止因间隙太大增大焊接变形。

3 薄板分段完工后加强

分段完工后，为防止分段因翻身、运输、长久放置等因素产生变形，需对完工分段进行局部加强。加强形式如下：

1）在围壁非构架面距上口和下口200 mm左右用角钢（或槽钢）进行加强，保证围壁的平整度，如图7所示；

2）在曲面甲板前后两端距边缘300 mm左右采用抛势板进行加强，保证曲面甲板横向线型的光顺性和协调性；在曲面甲板左右两端距边缘100 mm左右采用角钢（或槽钢）进行加强，保证曲面甲板纵向线型的光顺性和协调性，如图8所示。

4 结论

通过对薄板分段三个阶段的变形控制，可以大幅度提高分段的外观质量，避免因大面积换板所造成的人力物力浪费。

薄板分段的建造尚无成熟的规范可以参考遵循，本工艺是在反复实践中总结而来，对其他类似分段的建造有一定的借鉴意义。

[1]国防科学技术工业委员会.中国造船质量标准: CB/4000-2005[S].2005.

[2]叶建斌, 戴春祥.激光切割技术[M].上海: 上海科学技术出版社, 2012.

[3]黄浩, 主编.船舶工艺手册 第 3版[M].北京: 国防工业出版社, 2013.

Distortion Control Craft of Block with Thin Plates

FANG Jiali, SHANG Zhaoyang, ZHENG Xiangyu
(Hudong Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China)

To settle the problem of changing plates caused by distortion during the production of block with thin plates, the craft of control distortion for problem solving is proposed.The craft can reduce the production cost and improve the exterior quality of the block with thin plates.

block with thin plates; distortion control; craft

U671

A

10.14141/j.31-1981.2017.04.003

房佳丽（1989—），女，助理工程师，研究方向：船舶设计。