船体建造中的分段变形及处理措施分析

DOI:10.19392/ki.1671-7341.201809041船体建造中的分段变形及处理措施分析
许大鹏㊀薛文平㊀杨洪鹏
沪东中华造船(集团)有限公司㊀上海㊀200129
摘㊀要:文章中深入探究船体建造过程中分段变形处理的措施,与实践经验相结合,积极采用具有针对性的变形预防手段与分段放置反变形的措施,希望有所帮助㊂
关键词:船体建造;分段变形;处理措施;分析
一㊁船体建造中常见的分段变形
对船体建造效益产生影响的因素主要有外力作用与分段放置的方式㊂受外力作用的影响,船体异常变形的几率明显提高,甚至还会转变船体的结构㊂在不同的分段放置状态,还会受自身重力的影响引发变形㊂而分段变形对于船体建造的质量影响程度较大,直接制约了船体分段精度的提高[1]㊂
第一,单底分段变形㊂在外力作用与材料因素影响之下,船体分段很容易有纵横向的收缩情况,致使分段结构有所变化并出现变形㊂在发生这种分段变形以后,船体分段的长度与宽度随之缩小,且在分段的边缘位置存在细微波浪,而在底部则存在中锤的情况㊂而引发单底分段变形的最主要原因就是构件的焊接与结构设计㊂
第二,双层底分段变形㊂在放置船体分段的过程中,因放置的位置与方式存在差异,所以自重作用效果存在差异,而分段变形也有所不同,一般情况下有倒装形式与正装形式两种㊂前者分段长度与宽度有所减少,而且分段边缘的位置存在细微的波浪,同时底部会向上拱起㊂而在船体建造中,如果内底材料结构引发的纵横收缩亦或是翻身焊接等情况,会引发倒装双层底分段变形,最终使得结构明显改变㊂而后者和前者的形式大致相同,然而底部则是中锤,和前者中拱存在一定的区别㊂其中,船体板缝与结构焊脚缝以及焊接不对称等因素都会因其正装双层底分段变形的问题,最终使得结构有所变化[2]㊂第三,横向收缩变形㊂因其这种变形的主要原因就是纵横向的焊接与结构角的焊接㊂其中,横向收缩变形的长度以及宽度会有不断缩小,且在边缘位置出现波浪,表面的拱起情况较为明显,同时甲板梁拱随之下降㊂
二㊁船体建造分段变形处理措施研究
(一)船体建造分段变形预防措施
通常情况下,处理分段变形的时候,需要充分考虑分段变形的基本特征,并深入分析分段的工艺与方法,根据引发结构变形的因素才具有针对性的反变形控制措施,进一步增强分段的精准度㊂在此过程中,可以选择使用加强㊁支撑以及保距横担等多样化的方式,针对船体分段施加外力亦或是在分段胎架中增加反变形量,确保增强变形预防的实际效果㊂其中,处理单壳分段的过程中,应借助搁凳位置的增加有效地调节,尽可能减少搁墩作用力的累积,确保作用效果的均衡性㊂而对于横向结构分段而言,在处理外板的时候,应尽可能选择结构纵向加排技术,针对纵向结构采取加强处理的方式,以达到变形效果合理控制的目标㊂
处理常规结构的时过程中,可以借助临时支撑的方式对变形问题予以控制㊂借助临时支撑,可以与分段焊接的需求相适应,而且分段装配的过程中,使得操作更加简单,结构的可靠性也明显强化[3]㊂作为装配工作人员,需要始终遵循装配的需求
对临时支撑进行合理地设计:
第一,肋骨框架㊂一般来讲,装配加强的对象是船体部件,能够使其结构性能不断强化,更好地控制变形的情况㊂而在实际装配的时候,应根据肋骨框架结构与吊装施工状况,对角钢的位置进行确定,尽可能减少施工中肋骨框架焊接变形亦或是吊运搁置变形情况的发生几率㊂
第二,组合T型材㊂针对组合T型台结构的临时支撑,需要借助最佳的支撑材料,同时有效控制其间距,尽量处于500-800毫米范围之内㊂而在焊接材料的整个过程中,也需要按照具体要求进行,确保结构角度和设计的要求保持一致㊂第三,舷侧分段㊂在舷侧分段装配加强方面,应对加强槽钢进行合理地设置,实现舷侧分段结构质量的提高,尽可能规避吊运所引发的分段变形情况发生㊂而在设置槽钢的时候,需要有效分析分段的横向与纵向构建,并综合考虑其结构状况完成槽钢添加的任务㊂
第四,上层建筑㊂上层建筑的反变形控制需要科学合理地选择使用分段加强钢槽规格,并保证位置选择的有效性㊂与此同时,槽钢应当与焊接㊁支撑以及吊运需求相吻合,以免在外力因素的影响之下产生大幅度的变形问题㊂(下转第71页)
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备使用方式㊁方法,保证钛合金隔圈能够符合设备需求㊂3.2合理运用切断工具这项措施需要从三个方面入手,分别是刀具材料㊁切割几何参数以及切割用量[3]㊂首先是刀具材料:切割刀具的材料上,应该采用YG 类型的硬质合金材料所制作刀具进行切断;其次所使用刀具的几何参数:在刀具选择上,要求刀具能够满足前角和主偏角较小,并且在切断出磨出适合进行切断工艺的弧度,刀具后角应当相对较大,尤其是对切断刀具与断面车刀所具有的集合参数需要加大注意力度㊂例如:对于精细切断工艺,需要端面车刀能够采用能够进行转位的刀片进行;对于粗切断工艺,则需要外圆车刀采用能够进行刃磨的焊接式刀片;最后是车削用量:可以在使用过程中采用运转速度低㊁进给量大和切削深度㊂例如,可以采用s =0.1-0.3mm /r;进行粗加工工艺的时候切削的深度一定要大于金属表面形成的氧化深度;实施切断时采用手动进刀,s =0.15mm /r㊂3.3针对性的使用工具在对钛合金隔圈进行装加工艺的时候,需要针对性的选择专业装加设备,由于钛合金本身硬度不高,提升加工难度,如果采用传统的加工方式,就会出现钛合金隔圈变形,从而打不到
加工标准㊂因此在实施压紧过程中,为了避免出现隔圈变形,工作人员可以采用轴向压紧方式,降低隔圈出现几何变形的误差㊂
4总结
以钛合金隔圈为例,对钛合金零件在车削加工中的工艺方法进行分析,可以了解到车削钛合金工艺做容易出现的问题就是零件变形,其中起较大作用的就是切割刀具的选择㊂因此就需要工作人员能够针对切割零件的不同,采用不同的切割刀具㊂这样才能保证钛合金零件在车削加工中能够与设备标准相符,在提高生产效率的同时还能降低成本㊂
参考文献:
[1]王韶平.高精密钛合金零件在车削加工中的实现方法[J ].金属加工(冷加工)冷加工,2017,(7):28-29.
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技术:引文版,2016,(3):243.
[3]刘艳琳.钛合金零件加工工艺方法分析[J ].山东工业技术,2016,(10):6.
﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏(上接第69页)(二)反变形处理的常见措施在处理分段放置反变形处理的过程中,应根据分段放置的
具体情况展开计算,在考虑放置方式区别的情况下,合理地构建相对应的计算体系,以保证变形计算科学性与合理性得以提升,实现处理质量的有效强化[4]㊂首先,在计算双底层分段的过程中,针对横向形变需选择相应的经验公式来估算㊂以下图为例,在b 大于7500毫米且h 大于9500毫米的情况下,变形的程度则可以通过y =(21000~31000)以及x =(21000~31000)h 公式展开计算㊂在公式当中,b 所代表的是底半宽,而h 则是高度,x 代表了放样尺度,y 则是反变形数值㊂如果b 与h 数值都超出以上规定范围,最终所选择的数值应该是计算值的0.8倍
㊂正装法与倒装法图其次,计算甲板分段的时候,需要严谨地计算出甲板梁拱,并根据梁板的反向计算公式展开有效地处理措施㊂如果宽度小于10米,则无需进行计算,也可以省略反变形处理措施[5]㊂而在宽度处于10-16米范围内,即可通过公式a =2/1000ˑ分段
宽度进行计算㊂如果宽度超过16米的情况下,需借助公式a =1.5/1000ˑ分段宽度来计算㊂在实际处理的过程中,应当充分考虑分段的长度与控制长度,宽度的方向来构建有效的控制结构,确保甲板梁拱的反变形得到全面控制㊂
三㊁结语
综上所述,在国内船舶发展的过程中,船体建造分段形变的合理控制,实际的效果与船舶建造的质量存在紧密的联系㊂在对船体分段形变进行控制的过程中,应当综合考虑分段的实
际情况,科学合理地采取控制方式,确保加强结构设计的合理
性,从根本上实现分段反变形处理效果的提升,全面完善船体的建造体系㊂
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