船体修造工艺

船体修造工艺（课后习题选集）

第一章P14船体修造工艺的主要任务有哪些？P1一方面根据现有技术条件，为修造船生产制定合理的工艺措施；另一方面则是研究和发展新工艺、新技术，不断提高船舶修造的工艺水平。船体修造工艺的特点是什么？P2a）实践性强b）综合性强c）空间概念强d）灵活性大目前钢制船舶焊接船体的常规建造工艺程序包括哪些内容？P3a）船体放样b）船体钢材预处理和号料c）船体构建加工d）船舶装配e）船舶焊接f）火工矫正g）密性实验h）船舶舾装i）船舶涂装j）船舶下水k）船舶试验l）交船与验收第二章P48名词解释：投影一致性P18船体理论表面上某一确定的点到某一基本投影面的距离，在各视图上所反映出来的长度（或宽度或高度）量值应该吻合。称为投影的一致性。实尺放样P19按1:1的比例在放样间地板上绘出光顺的型线图，进而绘出包括结构线在内的肋骨型线图，在此基础上进行各种船体构建的展开，并钉制样板和绘制草图等；为后续工序提供放样资料，以便船体车间号料、加工、装配、焊接、检验时使用。（画图）P4914.船体型线放样需体现哪三性？型线修正原则是什么？怎样检验型线P16/P34/P34a）光顺性、每对型值的一致性和每组型线间距离的协调性。b）设计水线以下各点的修正量应以小于图纸上的比例尺寸的分母值为原则。c）在横剖面上作出斜剖线接近垂直相交，以斜剖面与纵中剖面相交点为准，在纵剖线图（或水线图）的格子线上画出斜剖线的真实形状。若斜剖线很光顺，说明船体型线符合技术要求。反之，说明横剖型线不协调，需要修正斜剖线，并返回到到横剖线图上对应处。此外，斜剖线还能对不与纵剖线和水线相交的尾端最终几个负站曲线起到校正光顺的作用。20.怎样进行外板接缝线的排列？为什么？（P44）外板缝线的排列主要是参照设计时提供的肋骨型线图和外板展开图来进行的。在进行板缝排列时，必须充分掌握以下情况：a）钢板规格。钢板的长度、宽度和厚度是板缝线排列的主要依据，尤其是宽度大小将决定外板纵向接缝线的位置，故对造船钢板的规格必须掌握清楚。b）掌握船体外板的装配方法和步骤，以便确定外板余量的加放位置及大小。c）掌握外板的弯曲形式、展开方法以及展开后的形状，以确定其加工方法及其对板缝线排列的要求。d）熟悉船厂加工设备的能力和焊接设备的性能以及他们的使用方法。外板缝的布置顺序是：先排纵向接焊线，后排横向接缝线。此外，板缝线排列时，还必须注意以下几点：a）板缝线的排列应能充分利用原材料。b）板缝线的排列应使外板结构便于加工。c）若外板缝线之间或外板纵缝线与内部纵向构建结构线之间呈小角度相交，特别是交叉面积过大，则会使焊缝和热影区过分集中，影响焊接质量，降低焊区强度。为此，必须调整纵缝位置，使两者夹角至少大于30°，最后呈垂直相交或阶梯形。d）纵缝线的排列应便于装配和焊接。e）纵缝线的排列应讲究美观。第三章P90名词解释：船体型表面P71船体外板的内表面和甲板的下表面所组成的空间曲面为船体的理论表面，又称型表面。肋骨弯度P77在首、尾部分，由于圆柱外板的母线与船体中心线不平行，因此外板法面与肋骨剖面斜交，展开图上的肋骨线为一曲线。这种展开后的肋骨曲线与相应法面展开线间的最大拱度，称为肋骨弯度。测地线P78所谓测地线，就是连接曲面上两定点的最短曲线，如果这个曲面是可展的，则在其展开面上测地线便成为一条直线。19画图P9120画图P9121画图P9122画图P9228画图P93第四章P1161.名词解释：样箱P96样箱是由制作成的固定立体框架形式的曲面样板，样箱曲表面表示了船体理论表面。样箱是由基面板框，肋骨剖面样板和侧面板框等组成。样箱基面的切取方法有与肋骨剖面垂直（正切样箱）。总段余量P112总段在船台装配时，根据船体建造的总长度、船台装配的反变形值、总段环形接缝所处部位的型线变化程度、焊接收缩变形及火工矫正情况等而决定总段余量，一般加放在总段横向环形接缝端，余量大小约为30〜50mm。余料汇总/114经套料后，剩下的余料，应该进行汇总分析，作为下一阶段优先套料用。或一个阶段号料将要结束时，将下一阶段的某些零件提前利用余料进行套料。4.胎架有哪几种基准面？怎样切取这些基准面？P97〜P98平切基准面；平斜切基准面；正切基准面；正切斜基准面；单斜切基准面（这种胎架的切取，适用于船体横线肋骨型线弯势变化比较大，而纵向型线弯势变化不大的舷侧分段）；双斜切基准面（这种胎架的切取，适用于船体肋骨线在横向比较倾斜而纵向型线弯势变化又较大的首尾舷侧分段）草图有哪些种类？P106号料草图、装配草图、加工草图。7为什么要放样船体结构工艺余量？怎样加放余量？P111-P1121）对于船体外板和结构中型线变化较大的部分，特别是具有双向曲度而只能采取近似展开法展开甚至不能展开的外板，加之气候变化对样板变形的影响，这些因素造成的累积误差最大可达10mm左右。2）在整个船体建造过程中，各工序对船体结构尺寸都可能产生一定的误差影响，这些因素往往有相互影响和制约。但它们并不是一成不变的，在不同的场合对误差的影响也不同。因此，在船体放样加工余量，需综合考虑各种因素，定出较为合适的余量加放部位和数值。8.样板有哪些种类？P94a）按样板的形状分：有平面样板和立体样板（样箱或模型箱）b）按样板的用途分：有号料样板、装配样板、胎架样板、检验样板等。c）按制作样板的材料分：有木质样板、扁钢样板、塑料样板、油毛毯杨邦、硬纸样板、金属样板等。第六章P1391.钢材变形的主要原因是什么？P128〜P129是因为钢材的任何一种变形都是由于其中一部分纤维比另一部分纤维缩得短或是伸得长所致。4.什么叫钢材的号料？号料方法有哪几种？P137/P137所谓号料就是在进行过预处理的钢材上，按照实际形状与大小画出船体零件的图形，并标注其船名、构件名词、有关结构线、加工符号、装配标记、施工余量等。样板号料、草图号料、光学号料、自动号料法。什么叫套料？P139将材料等级和厚度一样的船体零件置于用一张钢板的边框内进行合理排列的过程叫做套料。第七章P1651.试说明船体边缘加工的机械剪切和气割原理？P143/P146a）剪切工件的过程是将材料放在剪刃之间，又外力（人工、液压、机械等）带动两刃作相对运动，从而对材料施加一定的剪力，当剪力超过材料的极限强度时，材料就会发生变形，最终沿刃口断裂分离。b）所谓气割通常系指氧-乙炔切割-丙烷切割。其实质是金属在氧气中燃烧。通常可将它分为预热-燃烧-去渣三个阶段。它首先用调好的预热火焰加热金属，使割缝起点的温度逐步上升，直至达到被割燃料的燃点，然后放出高压的纯氧流，使金属燃烧（即剧烈氧化）并将燃烧生成的熔渣（即金属氧化物）迅速被吹掉。连续不断的进行上述过程，就能在被割金属上形成一条光洁的割缝，而把被割材料分割开。金属能被氧乙炔气割的原因是什么？P147a）被割金属的燃点低于其熔点。b）氧化物的熔点应低于金属熔点，并且具有良好的流动性。c）金属在氧气中的燃烧反应应是放热反应，且应能放出较大的热量。d）金属的导热率不应过高。e）金属中不应该含有是气割过程恶化的杂质。试说明可展曲度外板加工线的确定方法？P153船体非平直钢板构建较多，弯曲加工工作量较大。主要的成形加工方法有机械冷弯法和水货弯板法。一般单向曲度板都采用机械冷弯法加工，而复杂曲度板则先用冷弯机械加工出一个方向的曲度(该方向曲度较大)，然后再用水弯板法加工出其他方向的曲度；若批量较大，则可在压力机上安装专用压膜压制成形。11.水火弯板时，影响成形效果的工艺因素有哪些？P156加热线对成形效果的影响：水火弯板时，加热线的位置、疏密和长短对板材成形效果影响极大。各种加热参数对成形效果的影响：所谓加热参数主要是指加热速度、烘嘴口径、加热温度、加热深度和水火距(即浇水点至燃火点的距离)。冷却方式对成形效果的影响：目前，水火弯板的冷却方式有自然冷却、正面跟踪水冷却和背面跟踪水冷却。第八章P188船体装配大致可分哪4个步骤？P166将各个船体零件装配焊接成船体部件。由船体零件和部件装配焊接成各种船体分段或总段。有平面分段、曲面分段和零、部件装焊成大型立体分段或总段。在船台上(或造船坞内)将分段、大型立体分段和总段组装成整个船体。船体预装配的工艺装备有哪些?各有哪些作用？P166/P167/P168这些工艺装备，根据其工作面的不同，可分为平台和胎架两大类。平台主要用于装配焊接船体部件、平面分段和带有平面基面的立体分段等的一种工作台，也可作为设置胎架的基础。胎架的作用是保证分段或总段的型线和尺度，并使分段和总段装配焊接时具有良好的工作条件。简要说明胎架的制造工艺步骤？P173在水泥平台或其他平台上画出肋骨位置线、胎架中心线、辅助线以及焊缝线等。在每一档肋骨的肋骨线和各辅助线、中心线的交点上垂直竖立支点角钢。利用水平软管或激光水平仪找出一水平面，并在支点角钢上做出标记，作为量取胎架高度的基准面。根据预先制作的的高度样棒在相应的支杆上画线，然后割去余量，并焊上支撑加强材等即成。第九章P214船体分段的焊接变形怎样预防和矫正？P203-204一般分段变形的预防措施有以下几种：反变形法；刚性固定法；改进装焊工艺；制定并严格遵守工艺规程；掌握正确的焊接规范；正确的装配间隙与坡口角度。船体总段的焊接变形怎样防止？总段变形的预防措施和分段变形的措施相同，可参照实行。通常采用刚性固定法，如设置假舱壁等；采用先进装焊工艺，遵守工艺规程；选用正确的焊接规范，注意装配间隙及焊接坡口等。但是，因为各种因素的影响，总会产生一定的总段变形。总段的变形一般比较难处理，对于个别变形严重，并影响其前后总段对接者，需割开修顺。总段一般在宽度方向变形较多，此时可将甲板与外板的角焊缝或眦部外板的纵接缝割开拉顺，所以长度要视具体情况而定，但至少要超过一档肋距，以利于接头光顺。第十章P249船体总装设施有哪些？你见过其中的哪些设施？P215船台和船坞船体总段方式有哪些种类？P217-P219单艘建造法：水平建造法、塔式建造法、岛式建造法、总段建造法、两段建造法。批量建造法：串联建造法、三阶段建造法11.船体总装时的焊接变形原因及其预防措施是什么？P230究其变形原因，大致为：船舶首尾上翘的原因：由于船底结构较强，故船体的中和轴位置偏低于船底，而大部分焊接(包括上层建筑和舾装件焊缝)却又分布在中和轴上侧，焊接后使船体上部受到压缩应力，导致整个船体船体两段上翘的变形。位于中和轴上侧的甲板结构较船底为弱，特别是上层建筑的板材较薄，焊后变形大，火工矫正工作量也大。造成较大的收缩，增大了船体的上翘。一般来说，火工矫正所引起的船体总变形比焊后收缩引起的更大。一般船体中间的重量较大而两段较轻(尾机型船除外)，更易形成两段上翘。船舶总长缩短的原因：由于横向大接缝焊后收缩以及首尾上翘而形成的总长缩短。分段余量不足。什么叫精度控制？P235造船建造精度控制就是在实际尺寸精度控的过程中，一系统补偿量取代余量，来保证各个工序间的尺寸精度，最终满足船体建造的精度要求。什么是补偿量？P235什么是余量？简述两者间的差别。补偿量的基本定义就是在工作的基本尺寸和形状上增加某一额外量值，当其被加工(或焊接、或装配)后仍然能满足成品或后续工序装配等对尺寸或形状精度要求。这一增加的某一额外量值称为补偿量。所谓余量，就是船体零件、部件、分段或总段等，出了设计应有的准确尺寸外所附加的多余部分。差别：a）余量对构件的加放量值偏大。补偿量较接近收缩变形值，补偿量所加放的量值，在各工艺阶段中，所发生的累积误差，逐一在各工艺阶段逐步被消耗抵偿，使零件部加工制造完工后，其基本尺寸控制在精度范围内。b）余量在一定工艺阶段对零部件需修整切除，而补偿量无需修整。c）余量加放工艺简单，而补偿量加放难度高而复杂，其加放值必须经长期摸索、积累、分析、统计而得出的经验计算公式，或是一种经验补偿量的特定值，在船舶建造过程中，还不能完全取消余量。15简述尺寸精度补偿的原则。P236a）工件或产品的重复性：重复的产品可按照成熟的尺寸精度补偿量进行加放，具有相似性的结构型式，可以比照相似产品进行加放；有些尽管产品不同，但其零件、部件或分段是典型的，因而也可在、部件或分段制造的相应工序中加放有效的补偿量。b）稳定的工艺指建造方法、装焊顺序、施工人员的结构等稳定不变。c）严格的质量控制。d）确定补偿量时以焊接收缩变形因素为主。第十一章P266什么是船台无余量装配？采用船台无余量装配工艺有何意义？P252-P253所谓船台无余量装配，即无余量上船台合拢。意义：a）使原来两次定位改为一次定位，减少吊装时间50%以上，减少船台装配工作量30%以上，这样就降低了船台装配的劳动强度，提高生产效率和船台大吊车的利用率，并缩短了船台周期。b）分段大接头上的余量由于是再胎架上（或平台上）用半自动割炬切割，并一次开出焊接坡口，生产条件好，劳动强度低、产品质量好、有利于电焊质量的提高，有利于安全生产和文明生产。各分段加放的工艺余量一般布置在什么位置？数值是多少？P2541）舷侧分段分段外板的大接头处，加放切割余量30〜50mm;分段内部外板的其它纵缝和横缝，均不放余量（也可以放1〜2mm的补偿余量）；分段内的骨架等结构（包括肋骨、舷侧纵桁、甲板边板等）在大接头处，加放30〜50mm的切割余量。2）双层底分段（也包括单底分段）a）平直区域的双层底分段：分段外壳板大接头处（包括接头和转圆板上），加放30〜50mm的切割余量；分段内部外板的其它纵缝和横缝，均不放余量（也可以考虑放1〜2mm的补偿余量），平直区域的外板还可采用先拼板后整体参加分段装配的方法；分段内的骨架等构架（包括内底板、各纵桁、内、外底纵骨）在大接头处，均放30〜50mm的切割余量。b）接近首、尾的双层底分段：分段外板出大接头外加放30〜50mm的切割余量外，还在满档板的一段放20〜50mm的切割余量；分段内部外板的横缝放10〜30mm的切割余量纵缝可不放余量（也可以考虑放1〜2mm的补偿余量）；分段内的骨架等结构在大接头处，均加放30-50mm的切割余量。3）尾立体分段外板在大接头处、与首、尾柱相接之处、满档板，以及分段内部外板的横缝，均加放30〜50mm的切割余量；分段内部外板的纵缝，可不放余量（也可考虑放1〜2mm的补偿余量）；分段内的骨架等结构（包括各地不纵桁、甲板纵桁、舷侧纵桁、各纵骨、平台、内底板）在大接头处，均放30〜50mm的切割余量。4）舱壁分段在直接与外板装焊处，不加放余量；在直接与双层底、甲板和平台装焊处，加放30〜50mm的切割余量。5）甲板分段甲板板及各甲板纵桁、纵骨在大接头处，均加放30〜50mm的切割余量。6）上层建筑分段分段中的板及骨架在大接头处，均加放30〜50mm的切割；内部的焊缝均不放余量。第十三章P324按船舶下水原理可分为哪几大类下水方式？P289重力式下水、漂浮式下水、机械化下水和衬垫式下水什么是重力式下水？它有哪几种形式？P289-P291依靠船舶本身的重力在斜坡滑道上产生的分力（下滑力），并借助于一定的下水设备，是船舶滑移到水中，称为重力下水。常用的重力式下水有纵向涂油滑道下水、纵向钢珠滑道下水和横向涂油滑道下水。什么是漂浮式下水？它有那几种形式？P291-P292将水注入船舶建造场所，依靠浮力将船舶浮起的下水方法，叫做漂浮式下水。常见的漂浮式下水方法有干船坞下水和造船浅坞。6什么是机械化下水？它有哪几种形式？P292-P299运用机械化设备完成船舶下水的工艺过程，叫做机械化下水。常见的机械化下水有纵向船排滑道机械化下水、双支点纵向滑道机械化下水、楔型下水车纵向滑道机械化下水、变坡度横移区纵向滑道机械化下水、转盘式纵向滑道机械化下水、高低轨横向滑道机械化下水、高低腿横向滑道机械化下水、梳式滑道机械化下水、升船机下水、浮船坞下水。什么是衬垫式下水？它有哪几种形式？P300气囊下水和水垫下水纵向涂油滑道下水有哪些运动过程？P300船舶开始滑动到刚和水面接触；从和水面接触到开始尾浮；从尾浮开始到完全漂浮；从漂浮滑行道完全停止。纵向涂油滑道下水为什么会产生船体首段压力？怎样防止船体损坏？如何预防船台损坏？P290/P301纵向涂油滑道下水工艺比较复杂，随着船舶的下滑运动，浮力将不断增加，当船舶滑程达到一定数值时，将出现浮力和重力对端点的力矩相等的情况，这时船尾开始上浮，称为尾浮。尾浮时会产生很大的首段压力。这种作用力是一个相当大的瞬时动载荷，如果处理不当，有可能发生损坏支架或损坏船体格局部结构等的不良后果。一般尾浮首段压力值通常是下水重量的18%〜30%。因此。纵向滑道下水时，必须计算首端压力并采取相应措施。纵向涂油滑道下水什么情况下会发生船舶仰倾现象？怎样防止船舶仰倾？P301-P302如果船尾入水后浮力增加较慢，当船舶重心经过滑道末端时，若出现重力对滑道末端的力矩大于浮力对滑道末端的力矩的现象，则船舶将以滑道末端为支点发生仰倾现象。在下水过程中，如果船舶发生仰倾，有可能由于船舶滑行的惯性而冲入海底；也有可能由于船底和滑道末端产生很大的集中应力和反作用力，而使船底结构和滑道末端遭到破坏，甚至搁置在滑道末端上而导致下滑终止等严重事故。首端压力的变化是否会产生会产生仰倾现在，主要取决于浮力的大小和浮力的位置。而这两者又取决于船舶的龙骨坡度和滑道末端水深。所以在下水计算中，首先应该认真选择龙骨坡度和下水时间(因潮汐水位变化将引起末端水深的变化)，然后再考虑是否要采取其它工艺措施。纵向涂油滑下水什么情况下会发生船首跌落现象？怎样防止船首跌落？P302在首支架离开滑道末端的瞬间，船舶浮力仍小于下水总重量，因此，出现船首猛然跌落的现象，叫做首跌落。为了避免这种事故，通常在滑道末端开一凹槽，但是这种凹槽在水工建筑结构处理比较复杂。因此，应尽可能在船台设计时根据典型产品的下水要求，适当选取滑道末端标高，而不采用这种凹槽结构形式，并在船舶下水时，采取必要的工艺措施来避免产生首跌落。24.倾斜试验的目的和方法是什么？P317其目的就是确定船舶重心的正确位置，以便计算船舶在不同装载情况下的稳性。为使倾斜试验测得的出稳性高度具有足够的精确性，需正确选择产生小横倾角的倾斜力矩，因为这样的方法可利用稳性高度计算公式，但为了减少误差，横倾角也不宜过小，一般大约为3°，其相应移动重物大约相当于排水量