船舶构件安装和焊接工艺设论文

合集下载

船舶构件安装和焊接工艺设优秀论文

船舶构件安装和焊接工艺设优秀论文

船舶构件安装和焊接工艺设学生:李经平指导教师:王燕机械与材料学院摘要:船舶构件是船舶的主要支撑构件,有成千上万个零件构成。

构件的装配与焊接是造船的主要任务之一,船体装配和焊接的工作量,占船体建造总工作量的75%以上,其中焊接又占一半以上。

故焊接是造船的关键性工作,它不但直接关系船舶的建造质量,而且关系造船效率。

本课题首先介绍了国内外船舶焊接技术现状及最新进展情况,论述了船舶建造过程中的船体装配与焊接主要工序,目前主要应用的焊接方法,并研究了此技术在现代造船业中的合适的焊接方法,焊接材料,焊接工艺参数,制定了合理的焊接工艺,因此证明本文所设计的焊接工艺是适用的,最后并制定了工艺卡。

关键词:船舶构件装配焊接工艺设计前言近代造船技术的发展过程是由手工操作向机械化、自动化迈进的过程。

自50年代起,船体建造用焊接取代了铆接,使船体建造由过去长期使用的零星散装方式改进为分段装配方式,大大提高了造船效率。

焊接方法从全手工焊接发展为埋弧自动焊(见埋弧焊)、半自动焊、电渣焊、气体保护电弧焊。

自60年代中期起,又有单面焊双面成形、重力焊、自动角焊以及垂直焊和横向自动焊等新技术。

焊接设备和焊接材料也有相应发展。

由于船体结构比较复杂,在难以施行自动焊和半自动焊的位置仍需要采用手工焊。

结合焊接技术的发展,自60年代起,在船体部件和分段装配中开始分别采用 T型材装焊流水线和平面分段装焊流水线。

T 型材是构成平面分段骨架的基本构件。

平面分段在船体结构中占有相当的比重,例如在大型散装货船和油船上,平面分段可占船体总重的50%以上。

平面分段装焊流水线包括各种专用装配焊接设备,它利用输送装置连续进行进料、拼板焊接以及装焊骨架等作业,能显著地提高分段装配的机械化程度,成为现代造船厂技术改造的主要内容之一。

充分认识船舶构件在船舶建造中的作用,合理选择船舶结构用的材料,利用合理的焊接方法,制定焊接工艺,同时指导生产实践,作为船舶建造的生产指导书。

船体焊接论文

船体焊接论文

船体焊接姓名:刘臣学院:航海与船舶工程学院班级:轮机修造指导老师:沈烈日期:2011年11月20日主题:论船体焊接与其种类、特点。

摘要:船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。

如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。

据对船舶脆断事故调查表明40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。

所以学好焊接十分重要。

Ship welding is the key to ship tightness and strength, is the key to ensure the quality of ships, to ensure the shipImportant condition for navigation and operation. If welding flawed, there may cause structural rupture, leakage, and even the ship sank. According to the investigation on the brittle fracture of ship accidents indicate that40%is starting at the weld defect of brittle fracture accident. So to learn welding is very important.关键词:船体焊接特点正文:所谓焊接就是通过各种方法(加热、加压)将两种同类、非同类的金属、非金属相结合,在工业中焊接方式有几百种,但是在船体焊接上用不到那么多。

我们经常使用的焊接方式为:焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊。

这三种焊接方式。

一、焊条电弧焊——是用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。

它利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使得焊条和焊件熔化,从而获得牢固的焊接接头。

船舶制造工艺与装备技术的焊接与拼接技术

船舶制造工艺与装备技术的焊接与拼接技术

船舶制造工艺与装备技术的焊接与拼接技术船舶制造是高科技制造业的典范之一。

在船舶制造工艺中,焊接和拼接技术是必不可少的重要环节。

因为焊接和拼接不仅影响船舶的外观美观和航行性能,还关系到船舶的使用寿命和耐久性。

在这篇文章中,我们将探讨船舶制造中焊接和拼接技术的应用和发展趋势。

一、焊接技术的应用船舶制造中最常见的焊接技术是电弧焊、气焊和激光焊。

其中,电弧焊是最常用的一种焊接方法。

电弧焊分为手工电弧焊、埋弧焊和自动焊。

手工电弧焊是最原始的焊接方法,需要工人手持电极进行焊接。

由于手工操作难以保证焊接质量的一致性和稳定性,因此它的应用已经逐渐被埋弧焊和自动焊所替代。

在埋弧焊中,电极被埋在粉末中,以保持连续的电弧。

该方法在船舶制造中广泛应用,因为它可以提高焊接速度和一致性,并减少焊缝内部异物的产生。

自动焊在自动化程度上比埋弧焊更高。

在自动焊中,焊接设备可在计算机控制下自动执行焊接操作。

气焊技术在过去使用较为普遍,但现在已经很少使用了。

气焊是以火焰为能量,将气化的焊接材料喷向要焊接的零件,使它们熔化后凝固成为一体。

相较于其他焊接方法,气焊需要的设备简单,但因为焊接过程中产生的高温和焊渣可能会对工人和环境带来威胁,因此它已被其他焊接方法所替代。

激光焊是新型的焊接技术。

激光焊可以实现高速焊接和高质量连接,具有更精细的焊接控制和更小的受热退火区域。

激光焊是高价值的,因为它需要昂贵的设备,并需要技术熟练的操作人员。

尽管如此,对于增加船舶重量和降低船舶燃料消耗的要求日益严格,采用激光焊需要花费的成本也在逐步降低。

二、拼接技术的应用船舶制造中所涉及到的拼接技术主要包括锻焊、滚焊和高频感应焊。

锻焊是利用金属的可塑性和塑性变形的能力,以达到高质量的焊接连接。

在锻造-热焊接过程中,孔的闭合和毛边移除可以在较高的温度下完成,因此避免了热裂纹和气孔的产生。

锻焊是机器化操作,因此可以提高生产效率和生产质量。

滚焊技术可以有效地降低工艺温度、消除热裂纹、减少残余应力和氧化。

船舶焊接毕业论文

船舶焊接毕业论文

云南机电职业技术学院毕业论文船舶焊接焊接技术在工业应用的历史不长,但是它的发展却是非常迅速的。

应用面之广也是非常广泛的。

在短短的几十年中焊接已在许多工业部门的金属结构中,如建筑结构,造船,车辆,压力容器以及航空工程中几乎全部取代了铆焊。

在船舶的建造中,焊接是其中的关键和支撑技术,焊接的总工时和成本各占船体建造的总工时和成本的30-40%,在各种产品制造工业中,焊接与切割(热切割)是一种十分重要的加工工艺。

据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。

焊接不仅可以解决各种钢材的连接,而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接,因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。

随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展,焊接技术不断进步。

仅以新型焊接方法而言,到目前为止,已达数十种之多。

焊接技术的质量是反映船体建造质量的重要指标。

因此,研究和开发机械化,自动化的高效焊接技术就成为造船企业提高造船质量,提高生产效率,降低建造成本,缩短造船周期的有效技术途径。

焊接技术已经进入到一个崭新的发展阶段。

在手工电弧焊,埋弧焊,气体保护焊的基础上发展成功能各异的高效机械化,自动化焊接方法:并将当代计算机,微电子,信息,机器人,激光,电子束,等离子等技术领域的最新成果广泛应用于船舶焊接技术,从而将船舶焊接技术推上了现代造船科学技术的领军地位。

船舶焊接技术正作为船舶建造工艺这门系统工程主力而更广泛地应用于现代船舶制造行业中。

焊接方法介绍1.电弧焊电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。

它包括有:手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。

绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。

在形成接头时,可以采用也可以不采用填充金属。

所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时,叫作熔化极电弧焊,诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等;所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时,叫作不熔化极电弧焊,诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。

船舶船体建造中焊接质量控制的研究

船舶船体建造中焊接质量控制的研究

船舶船体建造中焊接质量控制的研究船舶船体建造过程中焊接技术是常见的一种作业形式,焊接质量对船舶船体整体质量与周期进度产生一定影响。

文章结合当前焊接质量控制问题,探讨提高焊接质量的有效方法。

标签:船舶船体;船体建造;焊接质量;质量控制引言众所周知,在我国的船舶焊接行业中,如果广泛应用科学先进的自动焊接技术,不仅可以增强我国船舶产品的质量,还可以有效降低我国相关企业的生产成本等。

除此之外,自动焊接技术对于产品的质量、能源和焊材消耗上都有较大的经济优势,这有助于改善焊接企业的生产环境。

因此,在我国现如今的船舶焊接行业当中,必然要使用先进的科学技术,以此来支撑我国船舶焊接的发展,并由此使焊接产品的质量得到更大的改善,其科技含量也会得以提高,所以自动化焊接技术的作用不言而喻。

1 船体焊接常用方法研究船体的焊接工程中常采用的电弧焊接工艺是利用工具中实际的电路发热,利用金属融化的温度和金属液体的融合点,进行相互连接的融合在进行融合的过程中,确保其有效的整体性大大的对施工流程简化并且保持高速摩擦的同时,对于整体的钢铁进行快速运转。

再进行摆放位置和施工焊接工艺的选择是为了保持高质量的效果,通常对有色金属的历练中投入许多催化剂,保持温度的同时加强对后期操作的苛刻程度,保持操作者对技术的运用能力和运营效率。

2 船舶船体建造中焊接质量问题2.1人员技术水平船舶制造过程中对操作人员的专业素质要求较高,最终的焊接质量和技术人员的综合素质水平有直接的关系。

船舶焊接技术人员应当严格按照相关的规定和焊接方式进行焊接,但是在实际中,有部分人员对焊接工作流程掌握并不熟练,或者在工作过程中出现了不按照规定进行作业的现象,最终造成了焊接产品难以达到相关的标准或者是难以得到市场的认可。

成品的使用过程中容易出現多种问题,导致焊接质量的不合格[1]。

2.2自动化水平较低目前,在我国船舶制造行业中,由于各船舶制造厂的经济发展状况存在较大的差异,使得船舶设备的使用也存在较大的差别,每个船舶制造企业中自动化焊接新技术的应用存在较大的差距。

浅谈船舶在建造过程中的焊接工艺及质量控制

浅谈船舶在建造过程中的焊接工艺及质量控制
气体保护焊一种通过用焊丝与母材间产生的电弧热融化焊丝与母材 后形成熔池,让 气体从喷嘴喷出,形成一层保护气罩,对焊丝、电弧和熔 池进行密闭保护,以防止空气的进入,从而获得良好的焊接接头的焊接方式。
气体保护焊示意图如下:
气体保护焊的设备主要由焊接电源、送丝机构、供气系统和焊枪 4 个 部分组成。 气体保护焊的引弧方法与手工电弧焊有很大的区别,引弧前, 焊丝不与焊件直接接触,焊丝的末端与焊件的距离维持在 3mm~5mm,然后按下 焊枪开关,就会发生送电、送气、送丝的连锁动作,直至焊丝与焊件表面接触而 发生短路,焊丝爆断,引燃电弧。
南通航运职业技术学院 船舶与海洋工程系
毕业论文
浅谈船舶在建造过程中的焊接工艺及质量控制
专 业: 学 号: 学生姓名: 指导老师: 时 间:
浅谈船舶在建造过程中的焊接工艺及质量控制 ***
(南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系 钢结构 3101) 摘要
焊接作为现代先进制造业的重要工艺工种,受到广泛关注,在船舶的建造过 程中,焊接技术是其中的关键技术,在许多重要的焊接结构中,焊接质量不合格 和接头强度韧性不足导致整个焊接结构失效,造成了巨大的损失。随着现代工业 及其他各领域的生产需要,焊接技术不断进步。焊接技术的质量决定了反应船体 建造质量。所以,研究和开发自动化、机械化的高效焊接技术就成为造船企业提 高造船质量和生产率,降低生产成本的目标。焊接技术在工业应用的历史不长, 但是它的发展却是非常迅速的。在短短的几十年时间里,焊接已广泛应用于许多 工业部门的金属结构中。
(二)船舶在建造过程中的质量控制................................7 1、焊接结构设计的控制......................................7 2、焊接结构设计应注意的生产工艺条件........................8 3、母材和焊接材料的质量控制................................8 4、焊接方法和工艺的质量控制................................9 5、焊接变形的矫正.........................................11

船舶焊接工艺的探讨

船舶焊接工艺的探讨

低氢型焊条 , 减少焊缝中扩散氢的含量 ; ②严格遵守焊接材料( 条、 焊 焊剂 ) 的保管 、 烘焙、 使用制度 , 谨防 受潮 ; 仔细清理坡 口边缘的油 ⑧ 船 舶 焊 接 是 保证 船舶 密 性和 强度 的 关键 ,是 保 证 船 舶 质 量 的关 污、 水份和 锈迹 , 减少氢 的来源 ; 根据 材料等级、 当量、 ④ 碳 构件厚度 、 键 , 保 证 船 舶 安 全 航 行 和 作 业 的重 要 条 件 。 若 焊 接 存 在 缺 陷 , 可 是 就 施 焊 环 境 等 , 择 合 理 的 焊 接 工 艺 参 数 和 线 能 量 , 焊 前 预 热 、 后 选 如 焊 能造成结构断裂、 漏, 至引起船 舶沉 没。在对船舶进行检验 的过 渗 甚 缓冷 、 采取多层 多道焊接 , 控制一定 的层 间温度等 ; 焊接 后热 处理 , ⑤ 程 中, 对焊缝 的检验就显得尤为重要。 以去氢 、 消除 内应力和淬 硬组织 回火 , 善接头韧性 ; 采用合理 的 改 ⑥ 1 缺 陷 种 类 及 防 止措 施 施焊程序 , 采用 分段退焊 法等 , 以减少焊接应力。 船 舶焊 接缺 陷种 类很 多, 按其位置不同 , 可分 为外部缺 陷和 内部 结构钢 从熔化状 态 到冷却凝 固的过程 经过热 膨胀 与冷收缩 变 缺陷。 常见 缺 陷 有 气 孔 、 渣 、 接 裂 纹 、 夹 焊 未焊 透 、 未熔 合 、 缝 外 形 尺 焊 化, 有较 大的冷 收缩应 力存在 , 而且显微组织也有从高温到低温的相 寸 和 形 状 不 符合 要 求 、 边 、 瘤 、 坑 等 。 咬 焊 弧 变过程而产生组织应力 , 更加 上母材 非焊接部位 处于冷 固态状况 , 与 11 气 孔 气 孔 是 指 在 焊 接 时 , 池 中 的气 泡 在 凝 固 时 未 能 逸 出 . 熔 焊 接 部 位 存 在 很 大 的 温 差 , 而产 生热 应 力 等等 , 些 应 力 的 共 同 作 从 这 而 形成 的 空 穴 。 生 气 孔 的 主 要 原 因有 : E边 缘 不清 洁 , 水份 , 产 坡 l 有 油 材 超 污 和 锈 迹 ; 芯 锈 蚀 或 药 皮 变 质 、 落 等 。此 外 , 氢 型 焊 条焊 接 时 , 用 一 旦 超 过 了材 料 的 屈 服 极 限 , 料 将 发 生 塑性 变形 , 过 材 料 的 强 焊 剥 低 度极限则导致开裂。 裂纹的存在大大降低了焊接接头 的强度 , 并且焊 电弧过长 , 焊接速度过快 : 埋弧 自动焊 电压过高等 , 都易在焊 接过程 缝裂纹的尖端也成 为承载后的应力集中点 , 为结构断裂 的起源。 成 根 中产生气子 。由于气孔 的存在 , L 使焊缝 的有效截 面减 小 , 过大的气孔 据焊接裂纹产生的时间和温度的不同 , 以把裂纹分为 以下几类 : 可 会降低焊缝 的强度 ,破坏焊缝金属 的致密性。预防产生气孔的办法 151 热 裂 纹 ( 称 结 晶 裂 纹 )产 生 于 焊 缝 形 成 后 的冷 却 结 晶 .. 又 : 是; 选择合适 的焊接 电流和焊接速度 , 认真 清理坡 口边缘 水份 , 油污 过程中 , 主要发生在 晶界上 , 金相 学 中称 为沿 晶裂纹 , 其位置 多在焊 和 锈迹 。 格 按 规 定 保 管 、 严 清理 和 焙 烘 焊 接 材 料 不使 用 变质 焊 条 。埋 缝 金 属 的 中 , F 电弧 焊 的 起 弧 与熄 弧 的 弧 坑 处 , 呈 纵 向 或横 向辐 射 bf a 弧焊 时应 选 用 合 适 的焊 接 工 艺 参 数 特 别 是 薄 板 自动 焊 ,焊 接 速度 应 状 , 重 时 能 贯 穿 到 表 面 和 热 影 响 区 。 裂 纹 的成 因 与焊 接 时产 生 的 严 热 尽 可能 小 些 。 偏 析 、 热 不 均 以及 焊 条 ( 充金 属 ) 母 材 中 的 硫 含 量 过 高 有 关。 冷 填 或 1 夹 渣 夹 渣 就 是 残 留在 焊 缝 中 的熔 渣 。 生 夹 渣 的 原 因 主 要 _ 2 产 1 . 冷裂纹 : 接完成后冷却到低温 或室温时出现 的裂纹 , .2 5 焊 或 是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留 的熔渣 ;坡 口角度或焊接电流太 者焊 接完成后经过 一段 时间才出现的裂纹 。冷 裂纹 多出现在焊道与 小, 或焊接速度 过快。在 使用酸性焊 条时, 由于 电流太小或运条不当 其取向多与熔合 线平 行 , 但也有与焊 形成 “ 糊渣 ” 使用碱性焊条时 , 由于 电弧过 长或极性 不正确也会造 成 母材熔舍线 附近 的热影 响区中, 道轴 线呈纵向或横 向的冷裂纹 。 冷裂纹 多为穿晶裂纹( 裂纹穿过 晶界 夹渣。 进行埋弧焊封底时 , 焊丝偏离焊缝 中心 , 易形成夹 渣。 也 防止产 , 生夹渣的措 施是 ; 正确选 取坡 口尺寸 , 认真清理 坡 口边缘 , 用合 适 进入 晶粒 )其 成 因 与焊 道 热 影 响 区 的低 塑 性组 织 承 受 不 了冷 却 时 体 选 积 变 化及 组织 转 变产 生 的应 力而 开 裂 , 或者 焊 缝 中 的氢 原 子 相 互 结 的焊 接 电流 和 焊 接 速 度 , 条摆 动 要适 当 。 多层 焊 时 , 仔 细 观察 坡 运 应 口 两侧 熔 化 情 况 ,每 一 焊 层 都 要 认 真 清理 焊 渣 。封 底焊 渣应 彻 底 清 合形 成 分 子状 态 进 入 金 属 的细 微 孔 隙 中时 将 造 成 很 大 的压 应 力 连 同 焊 接 应 力 的 共 同 作 用 导 致 开 裂 ( 为 氢 脆 裂纹 )以及 焊 条 或 母 材 中 称 , 除 , 弧焊 要注 意 防止 焊 偏 。 埋 13 咬 边 焊 缝 边 缘 留下 的 凹陷 , 为 咬 边 。 产 生 咬 边 的原 因 是 的磷 含 量 过 高 等 因素 有 关。 . 称 1 . . 3再 热裂纹 : 5 焊接 完成 后 , 果在 一定温度范 围内对焊件再 如 由于焊接 电流过 大、 运条速度 快、 电弧拉得太长 或焊条角度 不当等。 多发 生在焊结过 热区 , 于沿晶裂纹 , 属 埋弧焊 的焊接速度过快或焊 机轨道不平等原 因 ,都 会造成焊 件被熔 次加 热时有可能产生 的裂纹 , 化去一定 , 深度 , 而填充金属又未能及时填 满而造成 咬边 。防止产生 其 成 因与 显 微 组 织 变化 产 生 的应 变有 关 。

船舶焊接与结构设计优化分析

船舶焊接与结构设计优化分析

船舶焊接与结构设计优化分析摘要:船舶的结构设计和焊接工艺在现代海工工程中占据了重要地位。

本论文旨在探讨船舶结构设计与焊接的优化方法,以提高船舶的性能、可靠性和安全性。

通过结合先进的计算方法和材料科学,可以实现更高效的设计和焊接工艺,减少成本并降低对环境的不良影响。

本文将讨论结构设计的优化、焊接工艺的创新以及材料选择的影响,以及这些因素如何共同推动船舶建造领域向前发展。

关键词:船舶焊接;结构设计;优化;引言:船舶建造一直是重要的工程领域,对于国际贸易、海洋科学研究以及国防安全具有至关重要的作用。

然而,船舶的性能和可靠性直接受到其结构设计和焊接工艺的影响。

因此,船舶制造业一直在寻求创新方法,以提高船舶的性能和降低成本。

结构设计优化和焊接工艺创新是实现这一目标的关键因素。

通过使用计算机辅助设计(CAD)和有限元分析(FEA)等工具,船舶的结构设计可以得到优化,以减少重量、提高强度和耐久性。

同时,新的焊接工艺和材料选择可以提高焊缝质量,减少材料浪费,并降低能源消耗。

一、船舶结构设计的优化船舶结构设计的优化是船舶建造过程中至关重要的一环。

这一过程旨在通过改进设计,以提高船舶的性能、可靠性和经济性。

以下是船舶结构设计优化的详细论述。

1.1 重量减轻在船舶结构设计优化中,重量减轻是一个关键的目标。

减轻船舶的自重可以带来多方面的好处。

首先,它可以增加船舶的有效载荷能力,允许更多的货物或乘客搭载。

这对商业船舶和客船来说尤其重要,因为它可以提高运营的经济性和效率。

其次,重量减轻还可以降低燃料消耗。

较轻的船舶需要更少的燃料来维持相同的速度和航程,从而降低运营成本。

这在当前对环境友好和能源效率要求日益提高的背景下尤为重要。

为了实现重量减轻,结构设计优化可能涉及以下方面:1)材料选择:选择轻量化的高强度材料,如高强度钢、铝合金和复合材料,以替代传统的材料。

这些材料可以在减轻结构重量的同时保持足够的强度和刚度。

2)结构优化:通过有限元分析等工程工具,对船体结构进行详细的分析和优化,以消除不必要的结构材料或加强关键部位,以提高整体强度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

船舶构件安装和焊接工艺设学生:李经平指导教师:王燕机械与材料学院摘要:船舶构件是船舶的主要支撑构件,有成千上万个零件构成。

构件的装配与焊接是造船的主要任务之一,船体装配和焊接的工作量,占船体建造总工作量的75%以上,其中焊接又占一半以上。

故焊接是造船的关键性工作,它不但直接关系船舶的建造质量,而且关系造船效率。

本课题首先介绍了国内外船舶焊接技术现状及最新进展情况,论述了船舶建造过程中的船体装配与焊接主要工序,目前主要应用的焊接方法,并研究了此技术在现代造船业中的合适的焊接方法,焊接材料,焊接工艺参数,制定了合理的焊接工艺,因此证明本文所设计的焊接工艺是适用的,最后并制定了工艺卡。

关键词:船舶构件装配焊接工艺设计前言近代造船技术的发展过程是由手工操作向机械化、自动化迈进的过程。

自50年代起,船体建造用焊接取代了铆接,使船体建造由过去长期使用的零星散装方式改进为分段装配方式,大大提高了造船效率。

焊接方法从全手工焊接发展为埋弧自动焊(见埋弧焊)、半自动焊、电渣焊、气体保护电弧焊。

自60年代中期起,又有单面焊双面成形、重力焊、自动角焊以及垂直焊和横向自动焊等新技术。

焊接设备和焊接材料也有相应发展。

由于船体结构比较复杂,在难以施行自动焊和半自动焊的位置仍需要采用手工焊。

结合焊接技术的发展,自60年代起,在船体部件和分段装配中开始分别采用 T型材装焊流水线和平面分段装焊流水线。

T 型材是构成平面分段骨架的基本构件。

平面分段在船体结构中占有相当的比重,例如在大型散装货船和油船上,平面分段可占船体总重的50%以上。

平面分段装焊流水线包括各种专用装配焊接设备,它利用输送装置连续进行进料、拼板焊接以及装焊骨架等作业,能显著地提高分段装配的机械化程度,成为现代造船厂技术改造的主要内容之一。

充分认识船舶构件在船舶建造中的作用,合理选择船舶结构用的材料,利用合理的焊接方法,制定焊接工艺,同时指导生产实践,作为船舶建造的生产指导书。

绪论1.1课题研究的目的和意义“产品的质量是企业的生命”,良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件,船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度,能承受强风浪的冲击,如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在恶劣的环境下,就有可能造成部分结构断裂;甚至引起断船沉没的重大事故.据对船舶脆断事故调查表明,40%的脆断事故是从焊缝缺陷处开始的"笔者所接触的船厂,在造船质量方面存在的主要问题就是焊缝质量的缺陷.因此,焊接质量检验尤为重要,做到及早发现焊接缺陷,对焊接接头的质量做出客观的评价;把焊接缺陷限制在一定的范围内,以确保船舶航行安全和水上人命财产安全"焊接缺陷的种类较多,按其在焊缝中的位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。

常见的焊接外部缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求!咬边!焊瘤!弧坑!表面气孔!表面夹渣及焊接裂纹等;内部缺陷有:气孔!夹渣!焊接裂纹!未焊透等"在船舶建造过程中,影响焊接质量的因素很多,如钢材和焊条质量,坡口加工和装配精度,坡口表面清理状况及焊接设备!任何一个环节处理不当,都会产生焊接缺陷,影响焊缝质量。

但是最主要原因也是最可以人为控制的焊接工艺参数,应当合理选择焊接工艺,不断开展焊接工艺评定工作,提升船舶构架以及船体的连接强度。

1.2 船舶相关焊接技术发展情况船舶焊接技术是船舶工业的主要关键工艺之一,船舶焊接技术的进步推动了造船技术的发展,同时造船技术的发展也促进了焊接技术的发展。

1.2.1 世界船舶焊接技术的现状和发展方向进入新世纪以来,世界经济稳定增长,航运业持续发展,世界造船市场呈现兴旺势头;科学技术也在飞速发展,许多先进制造技术在造船领域得到应用,现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展。

在计算机技术快速发展的今天,CAD/CAM技术得到广泛的应用,目前世界上许多重要的造船企业都在加快CIMS技术的开发和应用,世界上几乎所有重要的企业都在不同程度地推进本企业内部的网络化建设。

在日本、韩国的先进造船企业中,对现代生产管理模式探索和创新的效果非常明显,造船模式正在由集成制造模式向敏捷制造模式迅速演变,形成“空间分道、时间有序”的顺畅工艺流程。

现代造船已使用部分自动化设备来代替人操纵各种机械,广泛运用了数控切割技术,美国、英国、芬兰等许多国家在船舶建造中都相继不同程度的采用了自动化装备和机器人。

此外,自动焊接技术、成组制造技术和柔性制造技术等都在广泛应用。

焊接技术也随着造船技术不断进步,焊接技术的实力决定了一个地区的造船能力。

世界船舶焊接技术沿着高效、自动、智能化发展。

纵观国内外造船企业的造船模式,主要流程基本相同,为零件→部件→分段→总段→船台(坞)搭载。

于此相对应,所采用的焊接技术也大同小异。

在部件、分段、总段等中间产品的生产制造阶段采用自动化程度很高的大型生产焊接装置,在船台搭载时采用单机自动化装置。

从小合拢到大合拢,从平面到曲面,日本的船厂均实现了高效自动化焊接。

NKK津船厂的小合拢采用各种轻便型自动水平角焊机及门架式多关节机器人焊接低构架肋板框架、平板部件;构架的肋板与纵桁之间以及与纵骨之间的角焊缝;构架与底板的水平角焊缝则采用门架式机器人或多台小型机器人进行"井"字形构件内水平和立向自动角焊;曲面分段外板的拼接,在大型焊接变位机上采用小车或双丝串列摆动单面MAG自动焊进行焊接,以取代传统的FAB法,或采用半门架 4 轴数控机器人进行焊接,而三维曲板的单面焊和纵横构件在曲形外板上的装焊尚在研究中;大合拢除舷侧旁板平直部分对接缝采用垂直气电焊外,还采用横向自动气电焊。

船体内底板和上甲板对接焊采用 FAB 单面埋弧自动化焊,或采用移动式轨道或无轨道焊接机器人进行单面 MAG 对接焊。

搅拌摩擦焊技术在日本许多船厂也获得应用。

三井造船厂于 2004年将搅拌摩擦焊技术用于高速货船上层建筑的建造,该船已投入使用多年且性能良好。

日本 Sumitomo轻金属公司采用搅拌摩擦焊技术生产铝质蜂窝结构板件和耐海水的板材。

其中耐海水的板材由5块宽度为250mm 的 5083 铝合金挤压板连接成一块尺寸为 1250 mm ×500 mm 的铝合金板。

由于焊缝根部和背面具有良好的平整性而被用作船舱的壁板。

韩国造船工业在政府的大力支持和自身的努力下,通过引进国外先进技术和自主研发进行造船装备的自动化改造,从而迅速崛起。

大宇重工的玉浦船厂从新1995 年起通过采用含有机器人的型平面分段生产线等各种现代化造船装备,大大提高了劳动生产率,走了一条不依靠扩充造船设施就能提高造船能力的捷径。

三星和现代两大集团,在船厂的平面分段流水线的拼板、骨材装焊等环节也应用了机器人,以提高生产效率。

三星重工采用爬行式机器人自动焊接油轮侧壁。

大宇造船厂联合韩国釜山国立大学采用离线编程、虚拟技术将焊接机器人应用于造船工业中。

韩国Pukyong 国立大学的 Kam Bo 等人研制了一种体积小巧、质量轻的轮式智能焊接机器人,已用于船体"井字形构件的焊接。

美国船厂从 20 世纪 80 年代起就将机器人列为船厂的适用技术。

在新技术开发和应用方面,美国一直走在世界前列。

由美国海军资助,美国宾夕法尼亚州立大学联合国家钢铁与造船公司开发的激光 -MIG 复合焊技术成功地应用于T-AKE 级战斗后勤补给舰管系的焊接,为造船厂节省50万美元的成本。

美国海军制造技术(ManTech)资助项目——移动式激光电弧复合焊系统(Mobile Hybrid Laser Arc Welder)开发时间从 2007 年 11 月到 2008 年 12 月,开发出一套搭载激光复合焊接系统的移动设备,用船厂角焊缝的焊接。

如图 1 所示,此外,美国海军 ManTech项目对先进两栖攻击艇中 2519 铝合金采用搅拌摩擦焊也取得了成功。

图 1 移动式激光-电弧复合焊接系统在船舶焊接中的应用1.2.2国内船舶焊接技术的现状及发展方向经过 50 多年的发展,中国已成为世界造船大国。

目前,我国造船焊接工艺已发展到 40 多种典型焊接技术除了在散货船、油船、集装箱船等主力船型上应用之外,还在液化天然气船(LNG)、液化石油气船(LPG)、海洋浮式生产储油船(FPSO)、超大型油船(VLCC)、军用船等高技术、高附加值船舶上获得广泛应用。

从最早的国外引进到自主开发,平面分段流水线已成为我国大中型船厂不可或缺的生产线,包括平板拼接、构件角接等焊接工位,主要采用多丝埋自动焊和多电极 CO2气保护焊等工艺,生产效率很高,图 3 为外高桥造船有限公司双丝埋弧焊焊接实况.图2外高桥造船有限公司双丝埋弧焊焊接实况各种形式的焊接接头主要包括船体结构内部和舷部外侧各个部位的五种焊缝类型(垂直面的立向对接焊、横向对接焊、垂直立角焊、水平面对接焊、水平角焊)。

自"九五"以来,我国专业从事船舶焊接工艺研究的单位针对这五种类型焊缝开展了相应的机械自动化焊接工艺和设备的开发和应用研究。

2船舶建造工序2.1造船流程的演变2.1.1 系统造船流程2.1.2 区域造船流程2.1.3 总装造船流程2.1.4基本建造模式2.2船体装配装配就是将加工合格的船体零件组合部件、分段、总段,直至船体的工艺过程。

船体装配分为船体结构预装焊和和船台装焊,其中船体结构预装焊又分为部件装焊、分段装焊和总组装装焊三道工序。

船体结构预装焊所使用的主要设备有起重、电焊、气割和压缩空气设备,以及管道、平台和胎架。

其中平台和胎架试主要工艺设备。

一、平台的种类和用途平台一般是由水泥基础和型钢、钢板等组成的具有一定水平度的工作台,分为固定式和传送带式两大类。

1.固定式平台1)蜂窝平台由钢筋混凝土基础、型钢框架和开有蜂窝状圆孔的铸铁平板组成,如图所示。

又称实心平台,其结构如图所示。

3)型钢平台又称空心平台,它与钢板平台的区别仅在于其表面不设钢板,如图所示。

4)水泥平台这种平台是将扁钢或型钢按500~1000mm的间距平行地埋在钢混凝土地坪中而构成的,并要求钢材表面与平台表面平齐,如图所示。

2.传送带式平台1)链式传送带平台如图所示2)辊式传送带平台如图所示3)台车式平台如图所示4)圆盘式传送带平台二、胎架的种类和用途胎架是制造船体曲面分段和曲形立体分段的形状胎模和工作台,它应具有足够的结构刚性和强度,主要作用是支承分段保证分段曲面形状和控制其装焊变形。

种类如下:1.专用胎架专用胎架是专用某种分段使用的,如底部、舷侧、甲板分段和首、尾柱分段。

1)单板式胎架2)桁架式胎架2.通用胎架1)框架式活络胎板胎架,如图所示2)套管支柱式胎架,如图所示三、胎架基面和胎架型值的确定1. 胎架基面的确定胎架基面是用来决定胎架工作曲面型值的基准面。

相关文档
最新文档