典型中间产品变形特征分析

1、典型中间产品变形特征分析前言： 精度造船作为建立现代造船模式的重要内容之一，能够有效地减少重复劳动，提高工作效率，降本增效。而精度造船的核心是补偿量体系的建立。通过对各阶段、各工序产品尺寸变化调研、分析、数据收集及数理统计，得出适合于本厂的数据库，达到各工序修割率最小的目的。 本课件主要罗列出典型中间产品变形特征，结合生产设备、生产流程、作业方法、产品特性等，分析产生变形的主次原因，并提出相应的预防措施，建立精度数据目标及精度控制停止点，确保精度管理的可控性。 所谓“典型中间产品特征分析”，需要从以下几个方面理解：典型中间产品指的是各工序具有代表性的中间产品，比如下料阶段的板材、小组阶段的T型

2、组件等。变形特征指的是相对于产品正确几何特征的偏差，包括长度、宽度、高度、方正度、直线度、局部平面度、整体平面度、垂直度、扭曲度等。分析是结合现场的生产经验，通过对人、机、料、物、法、环等各方面的研究，罗列出产生变形的主要及次要因素，并提出相应的预防措施，通过数据的收集、改进、实施等方式循环，最终达到精度造船水平的提高。 由于个人水平有限，新的生产模式及生产流程还有待现场熟悉及研究，难免有所疏漏，敬请各位领导及同事给与指正。一、下料 1、等离子切割机：主要用于下料内构件。变形特征：1、切割线型偏差（包括对角线偏差） 2、切割尺寸偏差 3、开孔大小、位置偏差 原因分析：原因分析：切割尺寸偏差，开

3、孔位置、大小偏差切割线型偏差1、切割有切割损耗2、切割起火点及切割路径设置不合理，由于切割时局部受热，导致板材发生微移，而切割指令不变，导致切割线型偏差或对角线偏差3、割咀不稳定，导向滚轮有偏差，导致局部线型偏差4、受机器自身性能影响，对于局部回转半径较小的切割精度较差。5、对于大开口，如果不闭合，在热影响下，会导致板的平面内扭曲变形。6、氧气压力、切割速度、氧气浓度等均对切割产生影响。7、路轨直线度差，导致切割机行走偏差8、机器自身精度 对应措施： 对于内构件的切割来说，出现问题的几率比较小；根据各厂的经验，主要应关注开孔精度；大开口精度；局部曲率较大位置的切割精度等。1。制定设备维护保养以

4、及日检制度。并做好数据记录。2。定期检查设备行走机构及行走精度3。定期更换切割平台格栅，确保钢板搁置平稳4。认真研究切割机说明书，并将其特殊要求反馈到设计中去5。展开切割损耗量调研，得出损耗数据并反馈到设计中6。由于吊运问题，已经考虑所有构件切割时部断开，大开口变形问题能得到有效解决。7。编制等离子切割机切割作业标准，通过试验，确定最合适的氧气压力、氧气浓度、切割速度等参数。8。对于热能影响导致的板微小移位，目前还没有有效的计算方法。只能通过实际情况进行总结分析。2、高精切割机：主要下料平直板材，开单面坡口。变形特征：1、下料长宽尺寸偏差 2、下料外形尺寸偏差，呈平行四边形或不规则形状（以大肚

5、形最为突出） 3、切割坡口角度偏差原因分析：原因分析：1、切割有切割损耗2、切割时局部受热，导致板材发生微移，而切割指令不变，导致切割线型偏差或对角线偏差3、割咀不稳定，导向滚轮有偏差，导致局部线型偏差4、氧气压力、切割速度、氧气浓度等均对切割产生影响。5、路轨直线度差，导致切割机行走偏差6、机器自身精度7。割咀角度偏差，导致坡口角度偏差8。开坡口时，割咀高度偏差，导致板长宽度偏差。 切割呈不规则形状（大肚形）呈平行四边形坡口角度偏差长宽尺寸偏差对应措施：对应措施：1、制定设备维护保养以及日检制度。并做好数据记录。2、定期检查设备行走机构及行走精度3、定期更换切割平台格栅，确保钢板搁置平稳4、

6、认真研究切割机说明书，并将其特殊要求反馈到设计中去5、展开切割损耗量调研，得出损耗数据并反馈到设计中6、编制等离子切割机切割作业标准，通过试验，确定最合适的氧气压力、氧气浓度、切割速度等参数。7、对于热能影响导致的板微小移位，目前还没有有效的计算方法。只能通过实际情况进行总结分析。8、定期检查在切割时割咀角度及高度，保证下料精度。3、多头切割机：主要用于下料板条，T型组件等。变形特征：1。切割长、宽有偏差。 2。切割后发生弯曲变形长、宽有偏差切割后发生弯曲变形原因分析：原因分析：1。切割有损耗，划线时没考虑切割补偿2。切割时，在长度方向受热不均匀，导致板条发生变形3。切割时，有些板条仅单边切割

7、或双边切割时，在宽度方向两边受热不均匀，导致板条发生变形对应措施：对应措施：1。通过调研，确定切割损耗量，在划线时加放。2。编制岗位作业标准，确定合适的机器切割参数。3。定期检查设备精度。4。板条切割时尽量双面切割，减小变形。5。对于已经产生的变形，火工或顶床矫正。 4、型材自动切割流水线：主要用于型材下料及端部节点变形特征：1。长度有偏差 2。端部节点有偏差原因分析：1。切割有损耗 2。机器自身精度问题 3。机器夹紧装置松动等对应措施：1。制定作业标准，要求施工者严格按标准作业 2。定期维护保养切割设备 3。进行调研，得出切割损耗量及机器自身固定偏差，指导设计修改相应数控指令长度偏差端部节点

8、角度偏差二、加工1、冷加工1.1、利用油压床或三型辊加工板材变形特征：1。加工线型不到位 2。加工后长度及宽度方向有延伸 3。加工边缘发生波浪变形原因分析：设备加工精度差 加工后由于内应力的释放，导致线型再加工完毕后再次发生变化 由于钢板自身的特性，在外力作用下发生延伸 加工到边缘时，应力相对集中，使板发生局部失稳，产生波浪变形对应措施：1。与厂家一起调试设备，保证精度达到使用要求 2。对不同板厚，不同加工曲率的钢板加工后反弹量进行测量，数据分析统计后，修正机器加工参数或修改加工曲率 3。进行数据收集及分析，在未得到准确分析前，先释放部分补偿量，然后二次切割。 4。根据。有一厂家介绍，其三星辊

9、可以避免出现边缘波浪变形，关键技术三轴的同步及自动微调。加强工人操作培训，必要时部分火调加工线型不到位边缘发生波浪变形长度及宽度方向有延伸1.2、槽型壁加工变形特征：1。槽深槽宽尺寸偏差 2。压槽角度偏差 3。自由边直线度差 4。端部容易出现裂纹原因分析：1。设计时漏考虑板厚或弧长，或漏考虑正压反压的区别（比如，文船全部为正压，如果图纸标明反压，实际操作为正压时对压线必须要作相应调整） 2。压模精度不高，转角弧形控制不好 3。角度样不准确，工人不按规范操作。 4。在压槽过程中，对钢板的各点压力不均匀，板比较薄时，边缘失稳产生波浪变形。对应措施：1。设计时充分考虑各方面因素，同时考虑现场操作实际

10、。 2。选择合适的压模 3。定期检查角度样精度，对工人进行操作培训 4。同设备厂家一起，调整设备，尽量保证压槽时钢板各点受力均匀。 5。适当介入火攻调正槽深槽宽尺寸偏差自由边直线度差压槽角度偏差1.3、肋骨冷弯变形特征：1、加工线型有偏差 2、端部节点切割偏差 3、长度偏差加工线型偏差及长度偏差端部节点切割偏差原因分析：1、数控指令与机器不匹配（纸带是依据形线图生成的指令，而形线图是通过由点连线而成的，其点与肋骨加工点可能不能完全匹配。 2、 数控肋骨冷弯机自身精度问题 3、由于肋骨在外力作用下产生弯曲，材料有压缩或拉伸，导致长度发生变化 4、肋骨加工后内部存在内应力，随着时间的推移，应力慢慢

11、释放，导致加工完成后线型再次发生反弹 5、端部划线是采用机器打点后手工划线，目前，就文船来说，由于软件原因及数据接口问题，端部打点偏差极大，导致全部采用手工计算、划线后再切割。 对应措施：1、充分了解肋骨冷弯机原理及相关参数，在调试完毕后进行试验及数据收集，发现问题及时与厂家协商解决。2、进行数据收集及分析，按不同型号肋骨分析出延尺值及反弹量，然后得出相应的精度控制措施。3、与设计人员一同分析解决纸带与机器接口问题。2、热加工2.1、水火弯板变形特征：1。线型加工不到位 2。长度及宽度发生变化 原因分析：1。水火弯板目前还没有一套有效的计算方法对变形特征做出准确的预测，大连船厂及外高桥船厂均就

12、此项目与高校合作展开研究，进展不是很理想。 2。其加工原理是通过温度的不均匀分配，板局部延伸受阻产生内应力，超过板的屈服极限使板发生变形。 3。可能存在的原因：加工样有偏差；加工后内应力的释放导致再次发生变形；工人操作不熟练；板材双向曲率过大并且板比较大，导致难以加工到位；由于钢板特性在外力作用下产生延伸或收缩。对应措施：1。目前还没有有效的解决手段，暂时留加工余量，在加工完成后切割或上分段切割。 2。对于曲率变化较大的钢板，尽量划小，保证成型精度。 3。定期检查加工样精度。 4。加强工人的培训，水火弯板是一项操作技术含量非常高的工作，必须要有经验非常丰富的技师甚至高级技师对一般员工进行多次实

13、操培训。 线型加工不到位长度及宽度发生变化三、拼板焊接1、FCB单面焊接站拼板焊接变形特征1：外型尺寸偏差原因分析：1。焊缝金属冷却导致收缩、临近母材塑性变形（板越厚，横向收缩越大）； 2。拼板尺寸控制偏差，导致对角线偏差 3。焊接不连续或两台FCB焊机焊接不同步，导致对角线偏差对应措施：1。通过数据测量，释放适当的焊接收缩补偿量 2。数控下料喷粉对合线，拼板时检查对合线间距，同时测量长、宽、对角线，发现问题及时调整。 3。控制焊接参数，尽量连续焊接及同步焊接变形特征2：产生波浪变形原因分析：该现象主要出现在薄板焊接上，由于焊接的压缩应力使板失稳，产生凹凸变形对应措施：设置适当焊接参数，小电流

14、，多道焊 纵横向焊接收缩对角线偏差2、埋弧自动焊拼板焊接变形特征： 1。长、宽尺寸有偏差； 2。对角线偏差 3。扭曲变形原因分析：1。焊缝金属冷却导致收缩、临近母材塑性变形（板越厚，横向收缩越大）； 2。拼板尺寸控制偏差，导致对角线偏差 3。由于焊接电流大，平面内受热非常不均匀，导致角部翘起（主要发生在小板厚板焊接上）对应措施：通过数据测量，释放适当的焊接收缩补偿量 数控下料喷粉对合线，拼板时检查对合线间距，同时测量长、宽、对角线，发现问题及时调整。 设定合适焊接参数，同时考虑适当防变形强制工装，减少变形纵横向焊接收缩对角线偏差扭曲变形四、小组立1、T型材自动焊接变形特征1：长度偏差 2：面板

15、角变形 3：纵向整体弯曲原因分析：焊缝收缩导致长度变短 温度沿板厚方向不均匀，焊后围绕焊缝产生角变形 温度沿长度方向不均匀，由于拘束及焊接应力，长度方向产生整体弯曲变形对应措施：采用自动焊接装置，长度方向收缩量比较小，基本不用考虑。进行数据收集，如有较大偏差，释放适当补偿量。 采用自动焊接装置，由于有夹紧装置及顶碰装置，角变形量很小，进行数据收集，如有较大偏差，可考虑释放适当反变形 采用自动焊接装置，纵向整体弯曲非常严重，20mT排变形可达100mm，该变形目前还没有有效的控制方法。其它船厂基本上采用火调或顶床加工。目前，龙造可考虑火调，制定施工方法及检验标准，规范化操作提高劳动效率。同时收集

16、变形数据，分析规律后可考虑在下料时即释放一定的反变形。通过焊接试验，制定最合适的焊接参数，减小变形量。长度收缩及纵向整体弯曲面板角变形2、肋板等骨材安装焊接变形特征：1。整体波浪变形 2。局部翘起 3。局部角变形 4。骨材安装偏差 5。焊后长、宽偏差典型肋板等小组立图焊后长、宽偏差指由于焊接产生的收缩等。骨材安装偏差指立体空间偏差，即纵向、横向、垂直度偏差整体波浪变形局部角变形局部翘起原因分析：1。骨材安装焊接时，板材放置不平，导致局部点或线支撑，在焊接时由于热能产生的内应力分布不均匀，导致变形 2。焊接参数设置不恰当。比如焊接电流过大，导致热量输入过大，超过热传输速度，导致变形 3。由于焊接

17、时应力影响及周边约束，导致变形 4。焊接顺序设置错误 5。数控下料喷粉线或手工划线错误 6。施工者安装偏差 7。焊接导致板材收缩对应措施：目前，各船厂对于该部分的变形控制做的都不太好，三星重工有比较成功的经验。 1。编制岗位作业标准，并要求施工者严格按标准施工。 2。进行焊接研究，制定最合适的焊接参数及焊接顺序。 3。龙造目前场地设计已考虑组装场地，此方面的影响不大 4。考虑部分强制防变形工装，可借鉴三星重工模式。 5。对于已经产生的变形，采用火工矫正 6。进行数据调研，得出收缩量（对于小型组件，基本上可以不考虑） 7。定期检查数控下料喷粉精度，发现问题及时调整 8。数控划线时增加对合线，减少

18、工人人为操作、测量误差 9。开发部分小工装，如：端部型材对齐工装、型材垂直度测量工装、型材焊接固定工装等，方便工人施工。 10。增加部分加强。五、平面流水线1、纵骨装焊变形特征：1。纵骨焊接后部件纵、横向收缩 2。纵骨焊后位置偏差 3。纵骨垂直度偏差 4。整体波浪变形（平面流水线不明显） 5。局部变形（平面流水线不明显）典型纵骨装焊图纵骨焊后位置偏差纵骨垂直度偏差原因分析：1。焊缝金属冷却，导致纵、横向收缩 2。由于板材收缩，导致骨材跟着移位 3。数控喷粉划线有误差，导致骨材安装偏差 4。FCB拼板后有收缩，导致划线移位 5。双面焊接热能输入不对称，导致T排不垂直 6。T排安装不垂直 7。由于

19、焊接速度及焊接顺序，以及母材约束、焊接产生内应力等因素，导致整体 或局部变形对应措施： 1。严格控制FCB拼板焊后精度，在T排安装前检查喷粉划线准确性，如有偏差，重新划线。 2。进行T排焊接收缩量调研，得出收缩数据，板材下料及数控喷粉划线时加放焊接收缩补偿量。（外高桥经验：每档纵骨横向焊接收缩约0.2mm. 3。严格控制T排安装精度（含垂直度），制作合适工装加强精度管理。 4。进行焊接研究，制定合适的焊接参数及焊接顺序 5。设立精度控制点，加强尺寸的自检及互检、报验工作。 由于纵骨安装焊后精度直接关系到肋板拉入法的实施，必须要作为重点控制。 2、肋板、纵横壁装焊变形特征：1。总体纵、横向收缩

20、2。整体扭曲变形 3。局部波浪变形 4。纵、横壁垂直度偏差典型纵、横壁装焊立体图原因分析：1。焊缝金属冷却导致整体收缩 2。焊接顺序设置不对，导致局部拘束强，局部拘束弱，焊接时产生的应力分布不均匀。导致发生整体扭曲变形 3。在局部拘束强的地方，应力得不到释放，使邻近母材发生塑性变形，导致局部变形。 4。纵、横壁安装时没控制好垂直度。 5。纵、横壁焊接不对称、下口为自由端，焊接时焊缝的收缩不一致，导致纵、横壁产生垂直度偏差。对应措施：1。进行收缩量调研，得出收缩量后在设计中进行焊接补偿量加放。 2。制定合适的焊接顺序及焊接参数，并要求施工者严格按要求施工。 3。装配时注意安装位置，垂直度的控制，

21、对于结构较弱，容易变形的地方增加适当加强。 4。加强自检及互检工作，在完工时进行长、宽、垂直度、扭曲度测量，超过公差要求及时调正。六、曲面流水线1、中组立 中组立指的是分段内部构件预先组装焊接成型后，整体吊装上分段基面安装。除平面流水线的框架外，其余框架形式多样，但变形特征基本相同。原因分析：1。焊缝金属冷却导致整体收缩 2。焊接顺序设置不对，导致局部拘束强，局部拘束弱，焊接时产生的应力分布不均匀。导致发生整体扭曲变形 3。在局部拘束强的地方，应力得不到释放，使邻近母材发生塑性变形，导致局部变形。 4。壁板安装时没控制好垂直度。 5。壁板焊接不对称、下口为自由端，焊接时焊缝的收缩不一致，导致纵

22、、横壁产生垂直度偏差。典型中组立图一典型中组立图二对应措施：1。对于构件密集，焊接量大的中组件进行收缩量调研，得出收缩量后在设计中进行焊接补偿量加放。 2。制定合适的焊接顺序及焊接参数，并要求施工者严格按要求施工。 3。装配时注意安装位置，垂直度的控制，对于结构较弱，容易变形的地方增加适当加强。 4。加强自检及互检工作，在完工时进行长、宽、垂直度、扭曲度测量，超过公差要求及时调正。2、外板片体变形特征：1。强梁、纵骨等角度偏差 2。片体整体收缩 3。片体松胎后产生扭曲变形 4。外板线型有偏差 5。强梁、纵骨安装位置偏差典型外板片体图原因分析：1。由于外板片体基本采用双斜切胎架，并且线型变化大，

23、肋骨及强梁安装时要控制两个方向的角度。 2。外板片体拼板焊接、纵骨的安装焊接导致收缩。 3。由于环境及场地设备限制，纵骨等基本上做不到双面同时焊接，导致单边焊接收缩，角度焊后发生变化。 4。外板片体焊接量比较大，且结构刚性差，由于焊接原因，导致内应力分布不均匀。松胎后应力释放，片体产生扭曲变形。同时外板线型也发生变化，基本上是中间拱起现象。 5。划线偏差，以及由于纵骨等端部角度及线型的存在，安装位置精度控制比较困难对应措施：1。制作强梁、纵骨定位辅助工装，控制安装及焊接角度 2。设计对合线，拼板后修正安装线等，控制安装位置偏差 3。进行收缩量及反弹量调研，得出数据后释放相应的焊接补偿量及反变形

24、量 4。制定焊接参数及焊接顺序，并要求施工者严格按规范施工 5。对于片体结构较弱的，增加部分加强（如强肋骨等） 6。加强完工尺寸检验，偏差较大时进行调整 7。对于部分变形特别大的片体，在离胎前介入适当火工，释放应力六、分段组立变形1、底部分段变形特征：1。平面流水线制造的框架翻身变形2。外板片体与框架尺寸有偏差，导致装配困难3。总体尺寸与理论尺寸有偏差4。总体扭曲变形，局部变形典型底部分段立体图对应措施：对应措施：1。结合吊车性能及辅助工装，合理设置吊环位置，设计适当加强增加结构刚性，防止翻身及装焊变形。2。对前几道工序的焊接收缩量进行对比分析，修正不同板材的焊接补偿量。3。进行分段组立焊接收

25、缩量及变形量调研，通过数据分析，加放合适的补偿量及反变形量。4。制定焊接参数及焊接顺序，并要求施工者严格按标准施工。5。加强分段尺寸完工检查，发现问题及时修正。原因分析：原因分析：1、框架翻身时，结构刚性较弱，缺少必要的加强；吊环设置不合理，导致局部受力过大，如超过材料的屈服极限，即产生永久变形。 2、外板片体与内底板框架同为流水线制造，但框架比外板片体多了一道肋板、纵壁装焊工序，即多了一次焊接收缩，如果板材释放同样的补偿量，而框架焊接收缩量较大，就会产生尺寸偏差。3。框架与片体装焊时，由于焊缝收缩，导致整体尺寸变化。4。由于焊接应力作用，加上分段局部刚性较弱，导致总体及局部变形5。焊接顺序及

26、焊接参数设置错误，加大了分段变形2、横舱壁分段变形特征：1。宽度、高度方向上收缩 2。拼板后自由边错位 3。整体扭曲变形 4。槽宽，槽高有偏差槽型舱壁典型立体图槽型舱壁整体收缩槽型舱壁自由边错位槽型舱壁扭曲变形原因分析：1。胎架模板精度差，高低不平或槽高、槽宽偏差，导致拼板时产生偏差 2。由于焊缝收缩，导致整体外形尺寸偏差 3。槽型壁比较宽，由多件压槽板拼接而成，在拼板时，如果没有统一的基准及有效的测量控制工具，极容易产生错位或对角线偏差 4。由于焊缝收缩，导致单个槽宽与理论值偏差 5。由于焊接内应力影响，导致槽型壁发生扭曲变形。焊接顺序、焊接参数以及焊接要求规定不当，加大了扭曲变形。 6。焊

27、缝端部由于约束小，导致焊缝处局部变形对应措施： 1。检查胎架模板精度，控制胎架模板安装精度。 2。进行收缩量调研，得出收缩数据并细化到每条焊缝上，然后在相应的板材上释放补偿量 3。增加对合线，用于压槽宽度方向及高度方向拼板控制，必要时，增加激光辅助定位，用于控制自由边的直线度以及槽型壁的方正度。 4。槽型壁拼装完毕后，先进行尺寸检查，发现问题，及时纠正后再焊接。 5。制定槽型壁焊接规范、焊接参数以及焊接顺序，并要求施工者严格按照要求施工。 6。设计适当的加强，防止焊接变形。 7。加强完工尺寸检查，发现问题，及时修正3、舭部分段 不同的船型，舭部分段结构形式有些区别，主要体现在是否有内底板上。同

28、时，对于VLCC船，舭部与底部段是合在一起的，但建造时分开的，所以拿出来单独分析。变形特征：1。分段整体收缩，长、宽发生变化。 2。分段发生扭曲变形 3。分段舭部线形有偏差 4。存在局部变形 5。自由边波浪变形 6。外板自由边整体内缩舭部分段典型立体图一舭部分段典型立体图二舭部线形偏差、外板自由边内缩、局部变形原因分析：1。舭部分段结构形式不同，建造方法也不同。如VLCC船舭部分段建造时以外板和平面部件组装后为胎架，后进行内部构建的组装和焊接。如果有内底板，基本上是以内底板为基面建造，最后装焊外板。 2。一般来说，舭部分段为狭长型分段，结构刚性较弱，容易发生扭曲变形 3。由于焊缝收缩作用，整体

29、长、宽有偏差（以长度为主） 4。由于肋板角焊缝、拼板对接焊缝作用，舭部线形有变化，非常难以调正 5。有内底板的舭部分段最后翻身焊接外板与内底板角接焊缝时，由于焊缝收缩作用，使外板自由边内缩，对船坞分段合拢影响较大 6。局部结构刚性差，如：实肋板距合拢口较远等，容易发生变形 7。焊接顺序设置不正确，导致局部焊接应力大，产生变形 8。胎架精度差，胎架支撑点过少或者位置不正确对应措施：1。进行收缩量及反弹量调研，得出经验数据后进行准确的焊接补偿量及反变形释放。 2。增加适当加强或适当固定装置，减少分段变形 3。制定合适的分段焊接顺序及分段焊接参数，并要求施工者严格按规范施工 4。加强分段完工检验 5

30、。舭部外板加工时预先释放反变形量或分段完工后获工矫正自由边（待定）4、舷侧分段 对于大型船舶，舷侧分段结构形式与底部分段结构形式基本相同，变形特征也基本一致，在此仅将其特殊点列出，其余可参考底部分段变形特征分析。甲板梁拱变化或有折角有线形外板线形偏差或下口半宽偏差变形特征：1。甲板梁拱变化或有折角 2。有线形外板线形偏差或下口半宽偏差。原因分析：1。由于有梁拱，即主甲板与纵壁不垂直，容易产生定位偏差 2。主甲板与纵壁的角焊，一般焊脚大，焊接收缩大，导致变形。 3。胎架模板精度较差 4。合拢口处如无强肋板，外板焊后松胎有反弹，导致线形发生变化。对应措施：1。增加适当加强，减少变形量。 2。制定装

31、配及焊接顺序，并要求施工者严格按照作业标准施工。 3。进行反弹量调研，制定合适的反变形释放数据。5、纵舱壁分段 纵舱壁分段在平面流水线上建造，与肋板、纵横壁装焊的变形特征非常相似，在此，仅介绍比较特殊的地方。1。结构刚性比较弱，在平面流水线上装焊变形还比较好控制，在顶升、平板车运输、翻身吊装时极容易产生变形。需要考虑适当的加强增加分段刚性。纵舱壁分段典型立体图6、甲板分段 甲板分段主要由甲板平面片体、总比平面片体、部分横舱壁结构及肘板组成，变形特征与平面框架基本相似。在此仅列出比较特殊变形之处。变形特征：1。甲板梁拱偏差 2。吊运及翻身变形大原因分析：1。甲板由两件平面片体组成，组装时角度比较

32、难控制，由于焊接影响，也导致甲板梁拱发生偏差。 2。结构刚性非常弱，在吊运、堆放、翻身过程中，由于吊点设置过少或吊点设置不合理，导致局部受力过大，产生变形。对应措施：1。严格控制甲板片体拼装精度及角度，增加检验工具，完善检验手段。 2。增加适当的加强，防止焊接变形、吊运翻身变形 3。合理设置吊点甲板分段典型立体图7、机舱双层底分段（带主基座） 带主机座的机舱双层底分段，结构密集，板比较厚，焊接量非常大，同时，精度要求也非常高。变形特征：1。分段长度、宽度偏差 2。外板片体安装后，上口半宽偏差。 3。主机座平面度偏差 4。主机座槽宽槽深偏差 5。主机回油口尺寸偏差带主机座机舱双层底分段典型立体图

33、主机座平面度及槽宽槽深偏差分段上口半宽偏差原因分析：1。由于焊缝收缩，导致分段长、宽发生偏差 2。分段结构密集，且板比较厚，因此，焊脚比较大，焊接热能输入及焊缝冷却后产生的内力非常大，同时，由于板比较厚，板材不容易产生塑性变形，整体变形就难免了。主要体现在纵向的上翘，横向的上翘等。 3。主机座面板厚度一般超过60mm，面板基本上不会产生波浪变形，但由于焊接顺序及焊接参数设置错误，两边不时同时焊接，导致整体变形不一致，出现主机座平面度偏差的现象。 4。由于装配及焊接收缩的原因，导致主机槽宽偏差。 5。该分段为反造，主机座面以上外板先预制成片体后，待分段反完身后安装。此时，分段放置不一定水平，同时

34、外板片体为空间立体结构，且高空作业，片体外飘厉害，比较难定为及固定。测量基准点比较难找。片体安装完毕后，上口刚性非常弱，在焊接应力的作用下，也会产生变形。综合以上因素，上口半宽发生变化对应措施：1。进行收缩量调研及变形量调研。得出准确变形数据后进行补偿量及反变形量的加放。 2。制定装配顺序，焊接顺序，焊接参数，并要求施工者严格按照标准施工。 3。控制外板片体制作精度及安装精度，同时制定合适的测量基准 4。增加适当的加强，减少焊接变形。 5。加强分段完工尺寸检验，发现超差要求马上调整。8、机舱分段 机舱分段基本上是由甲板片体，舷侧外板片体，部分纵、横壁结构组成，结构形式比较简单，对于部件片体的变

35、形就不再重复（认为流到下道工序的全部为合格产品）。变形特征：1。外板片体与甲板片体长度不一致 2。分段长、宽偏差 3。分段四角变形 4。分段下口半宽偏差原因分析：1。外板片体与甲板片体焊接补偿量释放以及余量切割时机错误，导致长度不对应。 2。由于焊缝收缩，导致分段长、宽变小。 3。机舱分段基本上是大开口分段，结构刚性非常弱，板也比较薄，在焊接应力作用下，容易产生四角变形。在焊接相对集中的地方，板材容易产生塑性变形从而导致局部变形。 4。外板片体刚性差，且在分段上仅为线支撑，在较小的外力作用下就会导致结构失稳，并且，定位时精度检测手段相对弱后，导致下口半宽偏差机舱分段典型立体图对应措施：1。认真

36、对比分析外板片体与甲板片体的收缩量，制定合适的补偿量及外板片体余量切割时机。2。制定合适的安装及焊接顺序、焊接参数，并要求工人严格按规范施工3。增加部分加强，增强结构刚性，减少变形。4。吊环设置合理，减少吊运变形。5。改进测量手段，加强分段完工测量。9、艏部分段 艏部分段结构复杂，线型变化大，难以一一分析。但其中关键点如：板材加工、框架制作等变形特征均已分析，只要控制好前道工序中间产品精度，分段精度度控制相对来说比较简单。在此，仅分析其中比较特殊的U51分段，该分段包含了锚链筒、锚链管、锚基座及其下加强，锚唇等，如精度发生偏差，对后续工作影响极大。变形特征：1。锚链筒在甲板、外板开口位置及形状

37、不正确。 2。甲板梁拱有偏差 3。锚基座下加强安装位置不正确 4。锚唇安装方向及高度不正确U51分段侧视图U51分段俯视图原因分析：1。在制造过程中，由于焊接收缩、胎架精度等影响，导致梁拱出现偏差。 2。由于梁拱出现偏差，导致甲板及外板开孔中心出现偏差。 3。锚链筒为立体空间定位，且甲板有梁拱，外板有线型，划线工具落后，导致划线精度偏差，同时，没有合适的切割设备，切割精度也差 4。分段为反造，锚机座加强装在内部，而锚机座在甲板面上，甲板面的加强线反线由于没有合适的设备，精度比较差。导致错位发生。 5。锚台及锚唇安装时整个锚系精度控制重点，由于安装基准线划线精度差（一般不在某一肋位上，需要在某一

38、水线上通过弧长测量再得出安装线，水线划线也是以甲板某点位基准，实际选取的点就不一定准确。同时，目前对于空间立体结构的测量及划线，工具比较落后，很多都采用的水带打水平测量划线，精度比较低），锚台肘板一般都留有余量，到安装时再切割，也基本上是对正安装线后测量中心点高度来切割余量的，而实际测量中心点高度非常粗糙，导致精度偏差。对应措施：1。严格控制胎架精度，增加适当的加强减少焊接变形 2。拼板焊接前检查梁拱是否正确 3。编制锚链筒开孔及划线工艺，指导现场施工 4。编制锚台及锚唇安装及焊接工艺，指导现场施工 5。改进测量方法、测量工具，划线方法及划线工具，确保测量及划线精度 6。选择合适划线时机，确保

39、反线及时、准确，并作好永久标识，防止被涂装遮盖标识10、尾部分段（含挂舵臂分段） 尾部分段结构复杂，线型变化大，难以一一分析。但其中关键点如：板材加工、框架制作等变形特征均已分析，只要控制好前道工序中间产品精度，分段精度度控制相对来说比较简单。在此，仅分析其中比较特殊的SF41L、SL41A分段，其直接关系到轴、舵系精度。SF41L分段：该分段建造方法有两种，一种以外板为胎架基面侧造，一种以横壁为基面反造。对于大船，基本上采用后一种方法建造。变形特征：1。分段首部合拢口线型半宽偏差 2。尾轴孔中心线距外底高度偏差 3。尾轴孔中心线与分段上平台（特别是上平台尾端点）中心线偏差。 4。尾轴孔中心线

40、与前轴觳中心线偏差 5。尾轴孔中心线与下中纵绗中心偏差原因分析：上述的变形特征实际上不具备代表性，但对于该分段是经常出现的情况，并且，产生上述变形后，调正非常困难，工作量非常大，所以必须要尽量避免。 1。尾轴铸件定位时中心线偏差。 2。上下纵绗定位时，没有严格按尾轴孔中心线定位。 3。由于内部结构密集，焊接量大，焊接顺序及焊接参数设置不合理，导致变形。 4。以横壁为基面建造，其与外板靠首的角焊缝离胎后才能焊接，且外板合拢口距横壁的距离也比较小，焊接导致角变形。SF41F分段典型立体图对应措施：1。制定合适的安装及焊接顺序，设定合适的焊接参数，并要求施工者严格按规范施工。2。确定好轴系中心线，整

41、个装配及焊接过程定期检查结构与中心线的偏差，发现问题及时调整。3。控制外板余量修割精度，尽量减小焊接间隙，避免大量焊缝金属填充加大焊接变形。4。加强完工测量检验，并对数据进行分析，寻找变形规律。SL41A分段典型纵剖面图SL41A分段：该分段以平台为基面建造，装好内部构件后，铺外板，装挂舵臂，再安装挂舵臂后部结构。装焊工作量大，容易发生变形。变形特征：1。分段离胎后四角上翘变形 2。挂舵臂上下舵縠中心线偏差 3。挂舵臂中心线与分段中心线偏差 4。合拢口外板线型偏差 5。挂舵臂后部结构焊接完毕后中心线偏差原因分析：1。该分段宽高比大，肋板与外板的角焊接产生收缩，导致四角变形大。 2。挂舵臂铸件比

42、较厚，与其相对接的板材厚度也比较大，导致焊接量大，并且，挂舵臂比较高，宽度比较窄，焊接产生变形在高度方向上会扩大，导致中心线偏差。 3。挂舵臂在前后方向焊接量相差比较大，导致中心线偏差。 4。分段外板为纵向排布，宽度比较宽，板缝比较多，合拢口为自由端，无约束，导致焊接变形相对比较大。 5。挂舵臂后部结构空间狭小，一侧侧板采用塞焊方式焊接，而该结构长宽比及高宽比大，塞焊焊接量也比较大，导致尾部端点中心线偏差比较大。对应措施：1。制定挂舵臂定位焊接，后部结构装配焊接的详细工艺规程，并要求施工者严格按规范施工。2。加强过程控制，挂舵臂焊前，焊后，焊中进行相关尺寸测量。3。进行数据调研（分段反弹量，挂

43、舵臂焊前焊后中心线偏差量，挂舵臂后部结构焊前焊后中心线偏差量），得出经验数据后在装配时预先释放反变形量。4。挂舵臂在焊前增加适当加强，减少焊接变形。5。加强分段完工测量11、上建分段 结构特点：板薄、结构刚性差 上建分段围壁板有两种形式、一为平直板材加骨材，一为槽型壁板结构。部件组建变形已在前面介绍了，此处仅介绍分段组装时所产生的变形。变形特征：1。分段离胎后四角变形。 2。壁板及甲板焊后平面度差。 3。分段整体扭曲。原因分析：上层建筑的变形一直以来都是各厂研究和控制的重点，由于其板比较薄，在焊接时，其邻近母材容易发生塑性变形。并且，分段角焊，立焊多，分布范围广，且整体结构刚性差。分段完工后的

44、火调量非常大。在此，仅对其表象进行说明，具体原因还有待进一步分析和研究。1。焊接顺序不正确。2。焊接参数不正确，焊接电流及焊脚过大。3。分段组立时，板材局部变形没有调正，导致局部焊接间隙过大4。受焊接应力作用，局部产生塑性变形。 上建分段典型立体图对应措施：对于上建的变形控制，还需要从变形原理上作进一步分析和研究。目前，仅能从表象上提出其控制方法。1。制定合适的焊接顺序，焊接电流大小，研究结构特性，制定合适的焊接方法及焊接节点，减少焊接引起的变形。2。进行变形量调研，释放合适的反变形量。3。增加适当的加强，增强结构刚性，减少变形。4。控制装配间隙5。加强分段完工检验七、总组变形 分段的总组变形

45、相对来说比较简单。分段已经成型，其刚性比较强，同时，焊接量同分段组装焊接来说，也小了不少，所以，只要控制到组装的精度以及焊接顺序，焊接电流等焊接参数，严格按照工艺流程施工，变形量应该不大。在此，仅对几类比较特殊的分段总组做分析。 1、D部分段总组左图所示，实际上是分段的组立，由于其结构形式类似，在此作为总组。右图为D中间段左右总组。共同变形特性：焊接主要集中在合拢口处，导致焊接量的绝对不对称。导致两边上翘。 由于缺少简洁有效的检验方法及手段，总组方正度较差，前后合拢口直线度差。特殊变形特性：对于D（C）段，其焊接方法一般采用CO2打底，埋弧焊盖面的方法，所以，在装配时留有焊接间隙，而焊接完毕后

46、又产生焊接收缩，由于装配间隙及焊接收缩量可能不一致，导致总段外形尺寸偏差。对应措施：1。控制分段总组焊前精度，增加对合线，并将对合线在分段完工时修正。适当时利用激光测量控制。 2。制定合适的焊接工艺方法及焊接顺序。 3。进行数据调研，释放合适的总组反变形量。进行尺寸链分析（详见后面），释放合适的补偿量。D（P/S）分段组立D（C）分段总组2、D（P）与T（P）总组 该总组作为VLCC船的一种特殊形式，借鉴了韩国船厂的造船经验，该变形特征还需要进一步研究，在此对其可能的表象变形进行分析。变形特征：1。T-(P)分段前后垂直度差 2。T-（P）分段左右合拢口垂直度差 3。T-（P）分段下口与肋位局

47、部偏差 4。T-（P）分段定位高度偏差原因分析：1。D-（P）分段总组前水平度不好 2。D-(P)分段內底面在分段建造时没打肋位线及检验线，导致临时反线无基准。 3。 T-（P）分段高度太高，普通的吊线锤检验垂直度方法偏差较大。采用激光测量方法受天气、温度及仪器自身偏差影响，以及工人测量误差，导致垂直度偏差。 4。分段特别高，到分段顶测量高度的方法不可行，只能采用全站仪测量，仪器自身也有误差，垂直度变化后高度也同样产生误差。 5。 T-（P）分段很单薄，仅是孤立的一块片体在底部分段上，受风力，焊接应力等影响，极容易导致垂直度偏差。D -(P )T -(P )对应措施：1。分段总组时考虑固定工装

48、，增加结构刚性。2。增设对合线及检验线(包括左右合拢口垂直度检验线等），方便定位及测量。3。改进检查方法，测量出仪器固定误差，在测量时进行加减。4。加强中间过程控制，总组焊前焊后进行尺寸测量。3、上建分段总组 上建分段的总组分两部分，一为左右段总组，二为上下层总组。对于不同的结构形式，其变形特征也不同。共性变形特征：1。四角水平偏差 2。局部高度偏差 3。垂直度偏差特性变形特征：对于槽形舱壁结构，上下槽偏差原因分析：1。上建分段在制造时，其四角水平就会产生偏差，即使火工调正，也不可能达到完全理想状态，在加上运输、吊运、翻身变形，其左右段变形也不一定对称，在总组时必须要选取合适的基准点，在确保精

49、度的情况下，尽量减少总段精度。 2。由于分段建造时的变形可能有局部带到总段，而在上下段总组时，多半测量的是边高及中高，实际部分地方可能层高偏低，导致舾装非常困难。 3。对于槽形舱壁，测量槽与槽之间的距离非常困难，也不准确，导致左右总组及上下总组槽偏差。3A 1(P /S )2A 1(P /S )1A 1(P /S )6A 15A 1(P /C /S )4A 1对应措施：1。分段建造完毕并调正后，测量甲板平面度，进行纸上合拢，得出合适的基准点，在分段左右段总组时，在此测量平面度，进行适当微调。 2。分段上下段总组时，增加层高测量点，综合考虑后适当调整分段定位高度。 3。分段建造时，划好检验线及对

50、合线，直到分段建造，分段建造完工后，修正检验线及对合线，左右总组及上下总组时，严格按照对合线控制定位精度。上建分段总组侧视图八、船坞搭载1、轴舵系船体变形 船坞分段搭载过程中，轴舵系精度控制是重中之重，其精度要求高，但涉及到的精度尺寸控制范围广，产生变形的原因多，调整非常困难。目前，各厂都将其作为搭载精度控制重点。先进船厂已经能做到主机基座底面预钻孔，说明其精度控制已经达到很高的水平，也是我们努力的方向。变形特征：1、轴、舵系中心线与理论中心线偏差 2、轴中心线与舵中心线偏差 3、轴中心线高度偏差 4、主机基座平面度偏差 5、主机飞轮端面至尾轴口长度偏差 6、前轴縠前端面至尾轴后端面偏差 7、

51、轴孔半径相对于轴中心线偏差 8、舵孔半径相对于舵中心线偏差 9、尾轴口后端面至舵中心线距离偏差（对于某些特殊船型有要求） 对于不同的船型，不同的轴舵系安装方法，如镗孔或浇灌环氧树脂，其精度要求不同，但无论何种方法，如能控制在CSQS要求的标准公差范围内，势必将大大减少调整工作量甚至节省材料。典型中纵剖面图原因分析：1、对于VLCC船，主基座分别在两个分段上，当这两个分段总组时，由于板非常厚，导致合拢口焊接量非常大，会导致分段的上翘，从而引起主基座平面度偏差 2、D32+D33总段定位时，固定不牢，墩木没打紧 3、D32+D33总段、SF41L分段在搭载时，由于上部分段搭载时机及重量不同，导致下

52、沉量不一致，导致轴线相对于主基座面高度偏差 4、SF41L由于合拢口的焊接，会有整体上翘，但同时上部分段搭载，重量较重（特别是上建总段），又会导致其下沉，两者数据不一定相等，在分段定位时，释放的反变形量不准确，导致轴中心线及轴孔半径偏差。 5、主机飞轮端面至尾轴口跨两个合拢口，且焊接量比较大，焊接收缩量也比较大，释放的焊接补偿量不正确，会导致距离的偏差 6、挂舵臂总段定位完毕后，在焊接及重力作用下，会有一定的旋转下沉，导致舵孔半径前后偏差 7、尾部分分段合拢口多，且焊接长度比较长，焊接顺序不对，或焊接不对称，导致分段整体左右偏差，且不同分段变形不一致，导致轴孔半径相对于轴中心线偏差、舵孔半径相对于舵中心线偏差、轴舵中心