第七章 船体分(总)段的装焊.ppt

第七章船体分 总 段的装焊 教学要求 了解分段和总段的吊运和翻身 理解分段的焊接变形及预防 掌握船体分段 总段装焊过程 重点 分段 总段装焊 难点 分段的焊接变形及预防 第一节概述 分段是由零 部件组装而成的船体局部结构 是船体装配焊接工作中的重要组成部分 一 分段的类型分段按其外形特征大致可分为五类 1 平面分段 平直板列上装有骨材的单层平面板架 如舱壁分段 舱口围壁分段 平台甲板分段 平行中体处的舷侧分段等 2 曲面分段 曲面板列上装有骨材的单层曲面板架 如单底分段 甲板分段 舷侧分段等 3 半立体分段 两层或两层以上板架所组成的非封闭分段 或者是单层板架带有一列与其成交角的板架所构成的分段 如带舱壁的甲板分段 带舷侧的甲板槽形 门形 分段 甲板室分段等 4 立体分段 两层或两层以上的板架所组成的封闭分段 或者是由平面 或曲面 板架所组成的非环形立体分段 如双层底分段 双层舷侧分段 边水舱分段 艏立体段 艉立体段等 5 总段 主船体沿船长方向划分 其深度和宽度等于划分处型深和型宽的环形立体分段 如艏 艉尖舱总段 上层建筑总段等 二 分段装焊工艺的基本内容 1 选择分段装配基准面和工艺装备 平台或胎架 2 决定合理的装焊顺序 3 提出施工技术要求 衡量装焊工艺程序是否合理的标准 1 能否保证分段的型线与尺寸 2 是否便于装配操作 辅助材料和工时消耗是否少 3 是否便于焊接操作 合理的工艺应是水平焊缝和俯位焊缝数量多 长度长 有利于扩大自动焊 半自动焊的范围 4 是否缩短分段的制造周期 5 是否有利于舾装工程与船体工程的平行作业 6 能否处理好单船 小批量及批量生产的矛盾 三 分段制造方法和装配方法 1 分段建造方法 1 正造法 分段建造时的位置与其在实船上的位置一致 优点 施工条件好 型线易保证 缺点 胎架复杂 画线工作量大 常用于单底分段 机舱分段及批量生产 2 反造法 分段建造时的位置与其在实船上的位置相反 成180度 优点 胎架简单 可一次翻身 可改仰焊为平焊 缺点 施工条件稍差 型线易产生误差 常用于双层底分段 以甲板为基面的分段及单船生产 3 侧 卧 造法 分段建造时的位置与其在实船上的位置成一定的角度或垂直 优点 改善施工条件 缺点 胎架数量多 通常用于舷侧分段 舱壁分段等 2 构件装配方法 分段的装配程序一般是 铺板画线安装构架 散装法 分离装配法 放射装配法 插入装配法 框架法 构件装配方法 1 散装法 分离散装法 在分段装配基准面的板列上 先安装布置较密的主向构件并进行焊接 再安装交叉构件并进行焊接 装配与焊接交替 有利于扩大自动焊 半自动爆的范围 减少分段的总体变形 但装配工作不连续 适用于平直 结构刚性大 钢板厚 以纵骨架式为主的大 中型船舶的分段制造 放射装配法 在分段装配基准面的板列上 按从中央向四周的放射状方向 依次交替装配纵 横构件并焊接 引起的分段变形小适用于曲率变化大 钢板稍薄的小型船舶分段制造 及高度在lm以上的双底结构 插入装配法 在分段装配基准面的板列上 先安装间断的纵向构件 再装插入的横向构件 最后将连续的纵向构件插入横向构件中 然后再进行焊接 可使构件吊装的时间集中 不需吊求随时配合 但插入安装难度较大适合于钢板较厚且制造场地起重设备负荷较大的中型船舶的分段制造 2 框架法先将所有的纵 横构件组装成箱形框架并焊好 再与列板组装在一起形成分段 可变立焊为俯焊 便于框架焊接采用机械化 使工作面得以扩展 有利于缩短分段制造周期 减小焊接变形 适用于大型平直分段制造 四 分段制造过程中的检验项目 1 胎架检验 1 胎架的基准面是否明确 水平 这是最基本的 2 胎架的型值数据是否完整 准确 这是外板线性光顺的保证 3 胎架强度如何 需要保证安全 4 拼板区是否有足够的胎架进行支撑 保证板缝便于拼接 1 各构件安装线 2 开口线 3 大接缝线 4 端接缝与肋位距离 5 列板宽度 6 间断焊焊接尺寸 2 划线检验 1 分段外形尺寸 2 构件尺寸 3 构架位置 4 零件数量 5 装配精度 6 焊焊质量 3 分段检验 1 分段尺寸检验 2 分段外形检验 4 分段完工检验 第三节底部立体分段的装焊 底部分段从结构形式上分为双底和单底两大类 双底的内底边板可分为平直 向下折角 向上折角 阶梯型4种形式 底部装配方法有正装和倒装两种 正装法是以外底板为基准面 一般在胎架上装焊 因此能够保证底部的正确型线 但胎架制作需耗费较多的辅助钢材和一定的工时 适合于单底结构或壳板较薄的底部分段 及成批生产这类结构的产品 倒装法是以内底板为基准面 在型钢平台或墩木上进行装焊的 利用肋板 龙骨等纵横骨架来保证底部型线的 其型线的正确要差些 但可省去胎架 适合于双底结构或单船生产 双层底分段装焊工艺过程 正造法 一 制作胎架 二 底板装焊从K列板开始 当K行板吊上胎架后 应使其中心线对准胎架中心线 其纵向位置以K板伸出端部胎架的长度对准胎架上标出的端接缝线来确定 当K行板的纵横位置确定后用马板固定于胎架上并与胎模板贴紧 其它底板装焊的注意要点 1 基准边与余量边的规定 以前一行已定位底板的纵缝为基准 与之相接的后一行未定位底板的纵缝为有余量 端接缝则以环缝线为准 画出切割线 有奠基分段的 对于非奠基分段则与奠基分段相近的一端留有余量 另一端为基准边 2 拼板的套割 曲形外底板装配时尽量把刚吊上胎架的后一列钢板插人已定位好的前一列底板下面 以便于进行套割 当板材较厚不便插入时 可将两板端边缘对平 以另一侧的定位边为准画出余量边的余量线再予切割 3 拼板的定位焊与固定 拼接的板边需待平整后才能进行定位焊 如板边不平可用马板和铁楔楔平 板缝定位焊后用马板使外板与胎架贴紧并固定 但切忌外板与胎板直接用定位焊固定 凡外板与胎架贴紧的部位 使用 扁铁马 或 麻花马 固定 4 底板的拼装与固定顺序 平直底板可待全部拼装妥后 再用马板固定 曲形底板必须拼装与固定交替施工 否则 全部曲形底板装配完毕再用马板拉紧 会导致曲形不相符 强行拉紧时产生过大的内应力 致使底板接缝处定位焊崩裂开 三 在底板上画纵横骨架线 1 画出分段中心线 根据胎架中心线在分段的两端标出中心点 连接该两点即得分段中心线 2 画出肋骨线 肋骨线的画法 1 激光经纬仪法 即把胎架中心线复画到底板上后 用样棒或根据草图用钢卷尺在分段中心线上标出每档肋骨点后 过每一肋骨点架好激光经纬仪 校好水平 对准分段中心线 读取水平度盘角度 然后旋转900 固定水平度盘 发射激光束 转动竖直度盘求得许多激光点 2 基准线对线法 即将胎架基准面上标出的基准肋骨线用线锤复到底板上口边 以该点为准 用肋骨间距在上口线的展开样棒来画出上口线上的各肋骨点 打上标记 然后沿对应点子拉出钢丝 用吊线锤的方法找出若干点子 即可画出肋骨线 3 拉线交面法 即利用肋骨平面画出肋骨线的方法 3 画出纵横构架线 以肋骨线和分段中心线为基准 画出纵横结构安装线 4 纵横骨架的安装 根据实际情况 从分离装配法 放射装配法 插入装配法中选择一种 进行船体构件的安装 5 内底纵骨安装把内底纵骨嵌入横向构架的切口内 进行定位焊 使上口符合内底安装线 5 焊接 1 采用分离装配法安装纵横骨架 纵向 主向 构件边装边焊 中桁材 旁桁材 船底纵骨与船底外板的角接焊缝用自动角焊机或半自动角焊机进行单面连续焊 纵向构件与船体外板的施焊顺序 外底板上安装肋板 交叉构件 后 则先焊肋板与中桁材 旁桁材 船底纵骨间的连续立角焊缝 再焊接肋板与船底外板的单面连续平角焊缝 2 采取放射装配法或插入装配法安装纵向构架 将与船底外饭连接的纵横构架全部安装好后再进行焊接 先焊纵横构架间的连续立角焊缝 再焊纵横构架与船底外板连接的平角焊缝 连续立角焊缝施焊顺序 纵横构架与船底外板施焊顺序 为了减少焊接变形 施焊时要求双数焊工对称施焊 并严格按照焊接规范和焊接程序施工 还要采取预防焊接变形的有效措施 以保证分段的制造质量 因为分段焊接变形较难矫正 6 分段舾装 在分段建造中将该分段内的舾装件也一起装焊妥的工艺 叫做分段舾装 将预先经过模型放样并加工结束的双层底分段内的管系及其附件等安装妥 安装在内底板上的舾装件 则在内底板装焊结束并待分段整个矫正完毕后再进行 7 内底板装焊 1 在平台上拼装内底板根据内底板厚度 不开坡口或预先开坡口 定位焊后 采用埋弧自动焊焊接内底板对接焊缝 焊完正面焊缝后翻板 并进行反面焊缝的焊接 内底板装焊顺序 2 内底板定位将内底板平面分段吊装到船底构架上 并用定位焊将它与船底构架 船底外板用定位焊定位 3 焊接先焊吊环下纵横构件与内底板的仰角焊缝 焊接长度超过吊环尺寸的一倍 再焊内底纵骨与纵横构件间的焊缝 注意 内底板与外板间的角焊缝不宜先焊 可待船台合拢时 舷侧分段装上后再行焊接 这样可保在舷侧分段和底部分段接合处的型线光顺 否则 由于焊接而产生较大的角变形及边缘失去了构定性会使舷侧分段的安装发生困难 8 分段完工划线 待分段装焊完工后 将分段上的船体中心线 基准肋骨线 水平检验线及分段余量线 复绘到双层底分段的外表面上且作好标记 供船台装配时定位用 完成画线的分段上 安装吊环 割胎 即割除底板与胎架连接的 马 板 按合理的方案进行分段的翻身 对骨架与内底板的角接缝 以及外底板外表面对接缝进行焊接 正装双层底分段需翻身两次 倒装双层底分段则只需翻身一次 而且倒装可在平台上进行 不过安装时 无论构件还是舾装件 上下左右都是颠倒的 不能搞错 9 分段翻身 进行封底焊 双层底分段的检验分为装配和焊接两方面的检验 它贯穿于制造的全过程 装配质量指分段的外形尺寸和型线情况 以及焊接变形的火工矫正 焊接质量指焊缝的外部与内部没有缺陷 密性试验好 10 检验并涂装 第四节舷侧分段的装焊 舷侧分段的组成 一般的舷侧分段由外板 肋骨 舷侧纵桁组成 有的分段还带有油箱 纵横舱壁 甲板小分段以及污水井等 平行中体区域的舷侧分段线型是平直的 可直接在平台上进行装配 其装焊工艺较简单 近首尾处的舷侧分段 沿纵横方向都有曲度 因而需要在胎架上进行装焊 舷侧分段的装配顺序 一 制造胎架 舷侧分段胎架基面切取方法常为正切 斜切和斜斜切 1 斜切胎架制造 1 斜切胎架基面及模板型值的确定 胎架基准面切取的依据是肋骨线型图 根据分段肋骨线型的曲型和肋骨弯度大小进行胎架基准面的切取 切取后的基准面应使胎架表面的横向倾斜度不超过100 200 纵向不超过100 胎架四周的高度接近 在肋骨型线的下方作一斜直线与船体基线面的夹角为 角 距分段肋骨线型最低处的垂直距离为H2 大于800mm 距分段上下外板边接缝的距离为H1 H3 此线即为胎架的基准线 面 在近似于舷侧分段外板的上下边接缝的中间部位作胎架基准线的垂直线 即得胎架中心线 从胎架基准线向肋骨线型量取相应部位的垂直距离和水平距离得到每挡模板的H1 H2 H3和B1 B2值 上述各值填入表内 即得胎架模板的型值表 2 制作胎架画线样板胎架样板是根据舷侧分段的肋骨线型制作 由于胎架中心线两边的线型不一样 所以舷侧分段的胎架画线样板应做成整块的 胎架画线样板上必须标明分段号 助位 上下方向 外板纵向接缝线位置 胎架中心线 水平线等 3 胎架制作胎架的制造步骤与底部分段正造胎架相同 2 斜斜切胎架制造方法斜斜切胎架适用于舭部曲型变化很大的舷测分段 1 胎架基准面和型值的确定 切取架的基准面在近 5肋骨型线的下方作直线AE 使其与整个分段的各肋骨型线的距离相差不至过大 在近 1肋骨型线的下方作直线CD 与直线AE平行 过E D两点 每点与相应上 下边接缝线的最外部位距离50mm左右 各作直线EC和ad垂直于直线AE 分直线EC为若干等分段 段数与肋位数相同 得a b 各点 间距为t 过这些分点作直线平行于AE 这样便切取出胎架的基准面AECD 2 作联架中心线在整个分段线型宽度约1 2处 作胎架中心线与AE垂直 在胎架中心线的两侧适当位置 以B为距离 平行于胎架中心线分别作第一 第二辅助线 量出各肋骨线与分段上下端接缝 胎架中心线 第一 第二辅助线的交点至胎架基准线的垂直距离H1 H2 H3 H4 H的值 并填入胎架型值表中 3 计算安装模板时的纵倾角 和模板间距L 纵倾角 S 肋骨间距t EC等分距离 相邻模板间距L 2 胎架基准面画线 在平整的胎架平台上画出胎架中心线 第一 第二辅助线以及肋骨检验线 然后以肋骨检验线为准 画其斜的肋骨位置线 这里的肋距应为斜切后伸长的肋距L 3 模板的制造与画线 将模板吊上胎架平台相应的肋位上 对准胎架平台上胎架的中心线 用角度样板来校正模板的倾斜角度 将模板与平台固定焊牢 在模板与平台的夹角较小的一侧 用短角钢 支撑 加固 根据平台上的各线和标杆尺寸校正模板上相应的胎架中心线 辅助线 水平线和接缝线 将画线样板固定在对应肋位的模板上 根据样板线型画出模板上口线型 去掉板厚后进行切割 加固整个胎架 二 舷侧分段的装焊 1 外板装焊将已加工妥的外板铺放在胎架上 先将中间一行外板的前后位置对准 并使其纵缝对准胎架上的边接缝线 使用马板使之与胎架贴紧并固定 然后拼装相邻的各行外板 对准其位置并配合恰当后 也用马板固定 板缝余量套割后用定位焊固定 拼接完毕后即可进行焊接工作 2 画纵横构架线 在正切成斜切胎架上安装的舷间分段 纵横骨架的划线与底部正造法相同 在正斜切或斜斜切胎架上安装的舷侧分段 其划线方法有双线法 对角线法 冲势型值法和电算坐标标法 用冲势型