舰船结构材料及其焊接技术

舰船结构材料及其焊接技术主要内容一、舰船发展及其结构材料近代舰船现代舰船未来舰船二、舰船结构焊接技术舰船结构舰船建造工艺流程技术一、舰船发展及其结构材料舟、船、舰、艇的区别结构材料结构材料(structuralmaterial)是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料，是相对于功能材料来讲的，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。道不行，乘桴浮于海一、古代舰船孔子天子造舟，诸侯维舟，大夫方舟，士特舟，庶人乘泭公元前6000年左右，原始人开始在整段木头上采用烧、挖的方式，制作了最早的船——独木舟。“舟”——象形文字，就是独木做成的船。一、古代舰船春秋大翼船汉楼船宋木兰舟明大福船一、古代舰船一、古代舰船青岛琅琊台徐福出海外事具备只欠东风一、古代舰船赤壁之战隋炀帝：志存高远的理想主义者一、古代舰船龙舟历史功绩：修建隋大运河、亲征吐谷浑，三征高句丽等。京杭大运河在现代社会也扮演了重要角色（右图为运河中的运煤船）一、古代舰船郑和郑和宝船郑和下西洋是中国古代规模最大、船只最多（240多艘）、海员最多、时间最久的海上航行，比欧洲国家航海时间早半个多世纪，是明朝强盛的直接体现。郑和的航行之举远远超过将近一个世纪之后的葡萄牙、西班牙等国的航海家，如麦哲伦、哥伦布、达伽玛等人，堪称是“大航海时代”的先驱，是唯一的东方人，更有说法称郑和最早发现美洲、澳洲、南极洲。一、古代舰船古埃及太阳船古罗马船：三桨座战船乌鸦战船哥伦布麦哲伦达·伽马大航海时代黑珍珠号飞翔的荷兰人古代舰船建造特点：材质：全木质结构，木材选用松、杉、樟、楠木等。特点：材质好、比强度高、风干之后密度小。缝隙处理：用卷好的麻丝、“油石灰”一起打碎在船缝中，用以填平木材间的缝隙，最后还要用“灰齿”将每道缝括平。横向连接采用木钉、竹钉等。表面处理：待船体加工完成，为了防水和防腐蚀，一般会在船身外面刷上桐油，因船底为防藤壶等海虫腐蚀而经常涂上白灰或白漆。油漆会风化，会隔一段时间保养一次，以延长舰船的使用寿命。

一、古代舰船二、近代舰船19世纪初，风帆战船开始向蒸汽舰船过渡。詹姆斯·瓦特最原始的蒸汽机船人力自然力机械力。二、近代舰船蒸汽式军舰二、近代舰船“宪法”号是美国海军史上最有名的风帆驱逐快舰二、近代舰船定远舰镇远舰邓世昌与致远舰甲午中日战争定远，镇远是人类史上第一次参加蒸汽铁甲舰海战的二等铁甲舰，是中国海军历史上唯有的两艘铁甲舰，不但是北洋水师的主力，服役时更是当时远东最大型的军舰。曾经的梦想不沉之舟超级战舰二、近代舰船密苏里号战列舰战列舰是一种以大口径舰炮为主要武器，具有很强的装甲防护能力和较强的突击威力，承担远洋作战任务的大型水面作战舰艇。近代舰船用材料特征：二、近代舰船铁甲舰用坚固的木材组成船体后再覆盖上铁板作为装甲。二战舰船用装甲钢对比：日本（VH钢）＜美国（CLASSA钢）＜英德（KC钢）。力学性能特点：高强、高韧、高硬度及良好的焊接性能。三、现代舰船美国福特级核动力航母CVN21DDG-1000，即朱姆沃尔特级驱逐舰，2016年10月15日服役的。三、现代舰船俄罗斯“彼得大帝”号巡洋舰三、现代舰船彼得大帝号核动力巡洋舰是俄罗斯海军红旗北方舰队旗舰。是目前世界上吨位最大的非航空母舰战斗舰艇，也是世界上唯一一艘现役的非航空母舰核动力水面作战舰艇。俄罗斯“光荣”号巡洋舰三、现代舰船中国舰船舷号有关规定：1字头为驱逐舰（其中105－116属北海舰队，131－139属东海舰队，160－171属南海舰队）；2字头、3字头为常规潜艇；4字头为核潜艇；5字头为护卫舰；6字头为反潜护卫艇（猎潜艇）；7字头为导弹护卫艇；8字头为补给舰、扫布雷舰；9字头为登陆舰。500吨以下的小艇以X字头开始，X1字头为导弹艇，X2字头为鱼雷艇，X3字头为护卫艇，X5字头为登陆艇。水面舰艇命名规则为：航空母舰、巡洋舰以行政省（区）命名；驱逐舰、护卫舰以大、中城市命名；船坞登陆舰、坦克登陆舰均以“山”命名；训练舰以人名命名；辅助船艇均以表明所在海区和性质的名称（如东拖、北油、南标）再加序号命名。三、现代舰船航速：1节的速度为：每小时1海里（nm/h）排水量是船舶按设计的要求装满货物——满载时排开的水的质量，排水量通常用吨位来表示。鞍山级驱逐舰成都级护卫舰三、现代舰船江南级护卫舰三、现代舰船20世纪50年代末到60年代初期我国自力更生研制的一型火炮护卫舰。旅大级驱逐舰江湖级护卫舰三、现代舰船旅大级驱逐舰是中国自行设计建造的第一型导弹驱逐舰“江湖”级导弹护卫舰是中国海军第一种自行研制的导弹护卫舰三、现代舰船“哈尔滨”号052型导弹驱逐舰“中华第一舰”1986年由江南造船厂开始建造，经过八年的建造、试验，1992年年底试航，于1994年列编海军，为中国第二代导弹驱逐舰。兰州号驱逐舰（舷号：170）三、现代舰船是中国自行研制的052C型导弹驱逐舰首舰，于2003年在上海江南造船厂下水。被誉为“中华神盾

。三、现代舰船昆仑山号船坞登陆舰昆仑山号船坞登陆舰071型两栖登陆舰首舰，舷号998，于2007年服役于南海舰队。三、现代舰船中国“辽宁”舰辽宁号航空母舰，简称“辽宁舰”，舷号16，是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，改装后中国将其称为001型航空母舰。三、现代舰船中国055型导弹驱逐舰现代舰船结构材料：19世纪后半叶，开始采用低碳钢来造船，钢材便成为造船的主要材料，低碳钢和高强度钢至今仍是大型船舶结构材料的常用材料。舰船用钢是指军用的水面舰船(如驱逐舰、巡洋舰)和水下潜艇(如常规动力潜艇、核动力潜艇)以及扫雷艇等船体结构用钢，是现代舰船建造最主要、最重要和最关键的结构材料，其性能优劣直接关系到舰船的战术性能。舰船用钢必须具有足够的强度和韧性、良好的工艺性和耐海水腐蚀性。舰船用钢的特点是批量小、规格多、要求高、更新慢。三、现代舰船三、现代舰船美国的船体结构钢从50年代就开始建立HY系列高强度结构钢的体系平台，如HY80、HY100和HY130等。20世纪80年代后，

开发了焊接性能更好的HSLA系列钢，如HSLA-80、HSLA-100、HSLA-120等。日本舰艇用钢NS系列NS30、NS46、NS63、NS80、NS90、NS110等。俄罗斯60年代形成了比较完整的AK系列钢，

目前已逐渐被AB系列钢取代。法国在第二次世界大战后开发了60HLES、80HLES、100HLES三代潜艇耐压壳体用钢。目前已经形成了较为完整的耐蚀可焊舰艇用钢系列，主要代表有：390MPa的907A钢、440MPa的945钢（945钢采用Ni、Cr、Mo、V合金系，碳当量较高，焊接难度大，建造成本高）、590MPa的921A钢、510MPa的922A、923A钢、785MPa的980钢等。我国舰船用钢40年来的研制与发展基本满足了不同时期舰船发展的需要，但与国外先进国家舰船用钢有一定差距。四、未来舰船德国太阳能船“图兰星球太阳”号四、未来舰船太阳能船四、未来舰船太阳能帆船水陆两用：跑车？游艇？四、未来舰船水下飞鱼四、未来舰船四、未来舰船无人驾驶船舶四、未来舰船未来军舰四、未来舰船科幻！美军海上斗士实验舰未来的船主要朝着多体方向发展。所谓多体船，顾名思义，船体由两个或两个以上部分组合而成，多体船在国外出现了双体船、三体船甚至是五体船。四、未来舰船或者……由你来创造二、舰船结构焊接技术舰船结构舰船建造工艺流程常用焊接技术一、典型舰船结构二、舰船建造工艺流程二、舰船建造工艺流程分段装焊-大组立合拢焊接二、舰船建造工艺流程焊接技术对船舶建造重要性：焊接工作量占船体建造总工作量30%～40%焊接成本占船体建造成本的30%～50%扩大造船总量缩短造船周期稳定焊接质量提高经济效益减轻劳动强度三、舰船结构焊接目前，我国船舶焊接三大主要方法：船舶焊接特点是工件庞大、形状复杂、施工环境差。埋弧自动焊：普通单、双丝埋弧焊、FCB法、RF法、FAB法；CO2气保护焊：常规CO2半自动焊、双丝自动焊（MAG）、自动角焊、CO2气保护单面焊、CO2气电垂直自动焊手工焊条焊：铁粉焊条焊、下行焊条焊、深熔焊条焊、重力焊、普通焊条三、舰船结构焊接三丝FCB埋弧焊双丝FCB埋弧焊江南造船厂FCB单面焊工装三、舰船结构焊接FCB是指焊剂铜衬垫埋弧自动单面焊双面成型工艺。T型材自动角焊无需装配焊接焊接速度快焊接变形小三、舰船结构焊接船体纵骨自动角焊双丝双电弧平直分段纵骨焊接同时焊接4纵骨8条缝三、舰船结构焊接简易CO2自动角焊专用自动焊接小车，轻便、灵活、易携永久磁铁、导向机构，避免脱离焊接线适用于长直焊缝立角焊具有摆动功能，可以调整摆动速度、摆动幅度、中心位置与左右停留时间焊缝两端需要补焊。三、舰船结构焊接三、舰船结构焊接国外船舶焊接先进技术一、搅拌摩擦焊（FSW）焊接过程属于固相焊接，核心技术是搅拌头，焊接工艺参数包括搅拌头旋转速度、焊接速度、倾斜角度、焊接压力。一、激光焊接（LW）三、舰船结构焊接船舶建造的激光焊大部分采用大功率CO2激光器，主要用于大型豪华邮轮、高速滚装/