毕业设计-43000D吨船舶分段制造工艺

34000DWT船舶分段的制造工艺TheSegmentedmanufacturingprocessofa34000DWTBulkCargoCarrier摘要在当今世界上，造船业竞争越来越激烈，造船业的发展也越来越迅速。各种船舶也应运而生，散货船便是其中之一。散货船是散装货船简称，是专门用来运输不加包扎的货物，如煤炭、矿石、木材、牲畜、谷物等。因为散货船在运送货物上相对于其他渠道而言有运量大，运费低的优势，所以很多厂商在选择运输方式时，选择了用散货船运输。这便成了散货船需求量大的原因。而造船业是一个工程繁琐，劳动力付出大，建造周期长的产业。如何才能在现有的有限的设备和有限的劳动力的情况下，更好的去适应时代的发展要求？本毕业设计，主要就是从船舶分段的制造工艺方面来介绍船舶制造企业在现阶段，如何做到降本增效，提高产品质量，适应现阶段的发展要求，使之更好的生存下去。关键词：船舶制造工艺；降本增效；分段；建造周期-2-501P/S502P/S503P/S511P/S512P/S401P/S402P/S411P/S412P/S201202211P/S221222P/S212P/S231P/S232P/S242P/S241P/S101102111P/S801821831P/S841P/S911P/S921931912P/S922932941951961811851P/S,852P/S,853504P/S505P/S506P/S507P/S508P/S509P/S510P/S403P/S404P/S405P/S406P/S407P/S408P/S409P/S410P/S802引言由于经济危机的影响，虽然经济已经慢慢的复苏了，可是航运业仍然处于低谷，没有复苏的起色。航运业的不景气给造船业带来了巨大的影响。由于订单量不断减少，部分企业甚至已经接不到订单。这使船舶制造企业面临了巨大的考验。而在这时，船东不仅没有放宽对船舶的要求，反而对船舶质量的要求更加苛刻，使得部分小型企业已经面临倒闭的风险。在此时，船厂想要继续生存下去，只有想方设法提高产品质量，同时还要努力做到降低成本，从而在度过这一艰难时期。船舶分段在制造过程中，只有严格控制生产工艺，才能在提高质量的同时做到降本增效。1船舶分段的划分现代船厂建造船舶时大多采用分段制造、船台合拢的方法。即根据船体结构的情况和船厂生产工艺、起重设备能力等条件，将船体划分为若干分段，分别制造，最后在船台上依次合拢成完整的船体。一艘大、中型船舶的船体，往往被分成几十个到近百个分段，因此分段制造的工作量在船体建造过程中占有很大的比例。现由于起重设备的制约，车间最大起重吨位为150t，使得在设计时不得不将船体划分为77段。34000DWT主尺度总长：181米垂线间长：172米型宽：30米型深：14.6米吃水：9.4米34000DWT分段划分图该散货船的划分是根据公司的实际生产能力，包括起重设备，生产车间的规模以及实际生产中施工的可行性来划分的。采用分段单体制造，部分分段合并建造的等方法。-3-2船舶分段的施工工序与注意事项2.1自动焊拼板埋弧自动焊具有生产率高、机械化程度高、焊接质量好且稳定等优点。在船舶实际生产中得到广泛的应用，大大的提高了产品的质量。自动焊拼板在船舶制造中主要应用于较大板面和平直焊缝。严格上讲分段的制造周期应该是从上胎板的拼焊开始的，也就是说自动焊拼板是分段制造的开始。因此，自动焊拼板的质量也是影响分段质量的一个重要因素。自动焊拼板在施工中应注意：（1）板材的吊装顺序应严格按照拼板图操作，整体定位后须保证主尺度与图纸一致；（2）定位焊焊缝长度以60～100mm，间距以300～400mm为基准，点焊段厚度一般不超过坡口深度的二分之一，不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，严禁在焊件母材表面上引弧、熄弧；（3）拼板焊缝根部间隙应在1mm以下，如果超过范围,需要用手工焊或CO2半自动焊进行打底处理,以防止烧穿；（4）直焊缝的两端应装引弧板，安装引弧板的尺寸应该是在150×150mm以上,板厚的范围同母材在±2mm范围内，焊牢，不应有超高现象；（5）引弧板与母材用手工焊或CO2半自动焊完全焊接。(不完全焊接时有裂纹产生)。引弧板的坡口形状与焊接坡口相符或刨出引弧槽。如图（6）焊丝应放在湿度较小的地方，以防止生锈。焊剂在使用前须经350～400℃烘焙1.5～2小时；（7）焊接前对零件加工及装配质量、点焊焊缝质量进行检查，焊缝处不能有油、水、锈等污物。A-A＇引弧板BB＇A＇A-＇-4-（8）焊接过程中，如发现焊穿，应立即停止，并将焊穿部位凿去，由焊接技术合格者使用相近强度等级的焊材补焊。对25mm以上的X型坡口焊接前稍放反变形，以防止焊接角变形；（9）焊接结束后，自检焊缝外观质量，其表面不得有裂纹、夹渣、未溶合、气孔和咬边等缺陷。2.2分段胎架制作及划线船舶分段在制造时通常先选取一个较为平整且面积相对来说较大的平面作为分段制作的基准，该基准被称为上胎板。而分段是在胎架上制作的，要保证上胎板的精度，胎架在制作时，平直分段统一打出水平线，曲面分段须划出地面基准十字线以便检查定位，在水平基线的基础上进行升高数据胎架的制作，必要时用扶强材加强或斜撑，确保升高胎架牢固，胎架基准面公差应控制在±2mm。用基础胎架制作分段时，不管什么构件为胎架基准面都必须执行四周死胎，在强结构位置和纵壁部位内部适当局部死胎，基面板，必须平整贴胎，薄板反面加设扶强，确保平整度。在保证上胎板平整度的基础上，才可以进行划线作业。划线使用的方法应当可靠，工量具应经计量且统一，并有足够的精确度，划线时必须先选取一根基准线作为划线依据，选取时一般以作净端对合线为基准线。划线要注意，符号必须统一，中心线、结构理论线、余量线、对合线、检查线都必须表示清楚，打上洋冲，在结构理论线旁标注出零件编码。为确保划线的准确性，避免施工错误，划线结束后须有专业的检验员验收，检验合格后方可进入下道工序。2.3船舶分段的装配分段装配是将部件和零件组装成船体分段或总段的工艺过程。在船舶建造过程中，装配的质量直接影响着船台搭载。因此，在分段的制造过程中，应严格遵守装配工艺，确保分段精度。2.3.1船体分段作业顺序及注意事项上胎（外板）拼板→艏艉半宽，对角线数据测量报检→胎架调整，上胎板水平死胎→划线报检（结构过焊缝处进行打磨）→纵骨安装（注意端面对齐、角尺定位后加支撑），角焊机焊接（提高焊接质量，减少焊接变形，减少修补打磨工-5-作量）→肋板、纵桁安装（注意垂直度）→结构焊接（立缝焊接前必须检查整体水平度，避免造成焊接收缩，水平超差）→舾装→外板纵骨预制（现状是外板纵骨定位，注意端面挂线，作净端垂直），盖板装配定位→下胎翻身后结构检查→结构修补打磨、精度完工测量报检2.3.2双层底分段工艺要领分段长：L＜±4mm分段宽：B＜±4mm分段高：H＜±3mm分段方正度：＜4mm(内、外底板对角线差值)分段扭曲度：＜10mm（内底板四角水平）LL墩木B2B12.3.3舭部分段工艺要领分段长：L＜±4mm分段宽：B＜±4mm内底高：H1±3mm舭部尖顶高：H2±4mm-6-2.3.4尾部分段工艺要领前后尾轴管偏心＜3mm（施工中焊接变形进行监控）和铸钢件相焊焊缝铸钢件和钢板预热至≥120ºC。半圆尾轴管拼成整圆尾轴管和后尾轴毂装焊板架间焊接尾轴管插入水平＜3mm压力≥0.02MPa偏心＜3mm盖外板、焊接、水压试验L+30～+402.3.6挂舵臂分段工艺要领长度：＜±4mm宽度：＜±4mm高度：＜±4mm舵杆中心线＜±3mm尾尖舱壁垂直度＜±3mm舵机舱平台平面度＜6mm挂舵臂焊前收缩反变形7mm～12mm（向艉倾斜）。挂舵臂焊前预热≥120℃。挂舵臂和分段焊接时，随时监控舵杆中心线线锤偏差，用调整焊接程序来纠偏。平台舵杆中心线舵机仓平台挂舵臂左右［30a斜撑尾尖舱壁此外，分段装配时还应该注意以下几点：-7-（1）定位马板安装应于单面焊接包角，合理控制马板数量，并且尽可能安装在分段内部(结构面)，拆除马板（含吊码）时都不应硬敲、扳（应刨或留根割掉），尽量减少外板定位马板疤痕，确保分段制作的质量与美观。（2）用来控制焊接变形的马板，每间隔300mm设一块，加长马板根据情况而定，加在外板的长马板，原则上马板两头与内部结构对应。（3）首尾部线型较大的外板区域，马板需加密，形状可根据外板实际线型修割，以确保线型光顺。（4）马板拆除后，应及时回收，注意二次利用。（减少浪费，节约成本）（5）分段散装件安装操作方式：①对于可以安装到位且不影响合拢的散装件应在分段上点焊到位。②对于不能安装到位的小型散装件应贴付在距合拢口200mm的位置内。③其余不满足以上两个要求的散装件需打堆送集配处理。2.4船舶分段的焊接分段在焊接过程中，因焊接收缩及火工校正等都会使船体产生变形，这不仅影响船体外观也影响船体的性能和强度，并且直接影响船台的合拢工作。因此，必须按照焊接规范及要求，严格控制焊角大小，采用对称焊，遵循：先立焊、后平焊，先内后外，先下后上，由中心向四周及退焊和跳焊（间断）等方法，合理控制焊接次序来减少焊接变形。此外，为保证焊接质量，焊接作业前要对焊缝进行除锈、去油等清洁工作。同时须检查结构有无装错，如发现问题及时反馈，避免发生返工现象。2.4.1焊接作业工艺要求（1）平角焊：焊喉要求在3.5-5.0mm时可一遍完成，5.5-7.0mm两遍完成，7.5mm以上需要进行3遍以上多层焊接。（2）立角焊：焊接前调整好作业姿势，争取一次焊接较长焊缝，减少接头的产生，焊缝间隙过大时，要先进行一遍填充后再焊接。（3）仰角焊：焊喉要求3.5-4.5mm时可一遍完成，5.0mm以上要进行多道焊接，由于仰角焊飞溅过大，焊嘴离焊缝10-15mm为好。（4）平对接：焊接时首先要对焊缝上氧化铁进行清理，贴衬垫时衬垫的中心要正对焊缝中央。-8-（5）立对接：填充时要把打底的药皮飞溅清理干净，运弧速度要稍微慢点，保证填充后焊肉与坡口有2-3mm的间距，然后进行盖面。盖面时，运弧速度要均匀，宽度要超过坡口宽度2mm,保证两边能够融合良好。（6）横对接：打好底进行填充时，第一道要保证与上面坡口之间的间隙为2mm,间距小的话，第二道铁水不能很好的渗透融合，会产生融合不良，还有可能出现夹渣。（7）以上三种对接缝焊接时要注意接头部位不要处于同一位置，要错开，防止应力集中使焊缝产生裂纹。2.4.2焊接成型注意要点（1）焊接角焊缝时，注意焊角尺寸大小以及焊缝成形（见下图）：（单边焊）（卷边焊）（正确）（2）7㎜以上焊角（包括7㎜）必须焊接两层，并注意焊接方式（见下图）：（禁止）（不良）（不良）（良好、合格）（3）板缝焊接时注意点：严格控制第一层的电流、电压（电流200A），填充金属须饱满（见下图）：（填充金属过多容易夹渣）（填充过少容易产生裂纹）（良好、合格）另外填充焊时必须把第一层焊渣清理干净，并且确认无裂纹、气孔后才可焊接；盖面时尽量注意焊缝的直线度、宽窄度；反面成形接头处必须气刨修理，清除收弧时产生的裂纹。2.4.3焊接缺陷原因及防范措施（1）气孔发生原因的分类及解决办法：-9-①氧化铁气孔：主要由氧化铁等杂质形成。解决方法：a在药剂中加脱氧剂，利用脱氧剂补充由于氧化形成的气孔；b清除焊缝内及边缘的氧化铁等杂质；c限制焊丝中的含碳量0.08%左右。②氢气孔：主要由油污和铁锈以及气体中的水分产生。解决方法：施焊前清除焊缝内及旁边的油污及铁锈等杂物。③氮气孔：电弧区域外的空气入侵焊接区或CO2气体不纯。解决方法：a增大气压（保护气体）；b喷嘴杂物清除；c缩短喷嘴与焊件的距离；d做好防风措施（风速超过2m/s）；e提高CO2气体纯度；（2）飞溅发生的原因分类及解决方法：①冶金飞溅：主要是CO2是氧化性气体，高温分解膨胀，同时熔池高温时也产生一氧化碳，高温高速膨胀过程中气体发生爆炸，从而带动熔池内金属液体产生飞溅。解决方法：保证含碳量0.04～0.08%。②极点压力飞溅：主要是电弧中电子和离子在电场的作用下，高速撞击正负两极活性斑点而产生机械