第六章 钢材预处理和号料

第六章钢材预处理和号料 (2学时)

教学要求：了解钢材的矫正；理解钢材的表面清理与防护；掌握普通号料方法。

重点：钢材的表面清理与防护；

难点：型钢的矫正。

教学内容：

从钢材仓库里领取出来的钢板和型钢，需要经过矫正和表面清理与防护后，才能进行船体零件的号料工作，然后根据号料时所画的有关线条，依次进行切割(机械剪切或氧炔气割)和弯制，方成所需要的船体构件。因此，号料前的钢材矫正和表面清理与防护便称为钢材的预处理,而号料之后制造船体构件的过程则称为船体构件加工。本章主要叙述船体钢材的预处理及号料工作。

第一节钢材的矫正

船体结构钢材在使用前，其表面常存有不平、弯曲、扭曲、波浪形等缺陷，这些缺陷使钢材在下料划线时，不可能获得所需要的下料精度，造成零件尺寸的偏差，从而影响后续工序的顺利进行。所以，钢材在下料和成形加工之前，必须对钢材进行矫正。

一、钢材变形的原因

1.钢板轧制引起的变形在轧制钢板时，当轧辊沿其长度方向受热不均匀，或者由于轧滚弯曲，轧辊调整设备失常等各种原因，都将造成轧辊之间的间隙不一致，从而导致钢材在宽度方向的压缩不均匀，于是钢材的每根纤维沿着长度方向的延伸就不相同。

2.运输、存放引起的变形钢材在运输、存放过程中的不当也会产生局部皱曲。

二、钢材的矫正原理

由上可知，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些或是伸得长些所致。因此，矫正就得将较短的纤维拉长和将较长的纤维缩短而使之一样长，但实际上一般都采取拉长纤维的方法，因为压缩纤维难以实现。

三、钢板的矫正工艺

1.钢板矫正机的工作原理钢板矫正使用多轴辊矫正机。

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6-1 钢板矫正图只要将相同厚度的扁钢或小块板材扁钢或小块板材，也可在矫正机上矫正，

（有便能矫平，然后。使之通过矫正机，）放在一块用作衬垫的钢板上，（图6-2

时也需来回若干次）。

小块板材在矫平机上矫正图6-2

四、型钢的矫正工艺（撑床）进行矫正的。机床的工作部分是两个支撑型钢主要是用型材矫直机

但两个支撑之间的间距可以按照需要进行调节。,支撑没有动力传动，和一个推撑由电动机通过减速器或由气动装置来推撑装在一个能作水平往复运动的滑块上，带动着作水平往复运动。支撑之间的型钢受到推撑作用力的将型钢靠在两个支撑上，在矫正型钢时，

所示。推撑的布置如图作用而产生变形，以实现矫正型钢的目的。机床的支、

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型钢矫直机（撑床）的工作原理图6-4

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在没有专门型材矫正设备的情况下，小尺寸的型钢可在平台或圆墩上用手工敲击来矫正；大尺寸的型钢可用水火矫正法矫正，也可以在压力机上进行矫正，但在压力机上矫正时需要配备符合型钢状态的压模。

近年来，国内外都在不断地研制矫正型钢的新设备，而且朝着一机多用的方向发展。

第二节钢材的表面清理与防护

所谓表面清理，系指清除钢材表面的氧化皮和铁锈,俗称除锈。船用钢材在钢厂热轧时，会跟空气中的氧气直接起氧化反应，在表面形成一层完整的，致密的氧化皮。在以后的运输贮存中，钢材表面会吸附空气中的水分，由于钢中含有一定比例的碳和其它元素，因而在钢材的表面会形成无数的微电池而发生电化锈蚀，使钢材表面产生锈斑。

目前我国船厂中采用的钢材表面清理方式有：用于钢材预处理的原材料抛丸法和酸洗法；用于二次除锈的分段喷丸法和带锈底漆；用于修船的水力除锈法以及现在仍然保留采用的手工敲铲法等。钢材的表面防护是指经除锈后的原材料表面涂刷防锈底漆的工艺过程。

一、原材料抛丸法

原材料抛丸法是现代用于钢材预处理的最好方法，它主要是除去钢板表面的氧化皮和铁锈，适合于组建钢材预处理的流水生产线。它是利用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或其它磨料高速抛射到钢材的表面上，使氧化皮和铁锈剥落的一种除绣工艺方法。

二、原材料酸洗法

化学除锈法通常是指多工序的酸洗法，一般船体结构钢材的酸洗除锈鳞化防护的工艺流程如下：

脱脂→酸洗除锈→冷水冲洗→中和处理→冷水冲洗→鳞化处理→热水冲洗→

自然干燥→补充处理→自然干燥

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图6-8 酸液溶度与处理温度、时间关系曲线

三、分段喷丸法

喷丸除锈多用于分段表面锈斑的清理，属于二次除锈。它是利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上，使锈层和氧化皮剥离下来，从而达到除锈的目的。

图6-9 船体分段除锈示意图

1-分段装载车；2-分段；3-喷丸皮管；4-喷丸缸；5- 贮丸箱；6-进风口；7-提升机；

8-丸斗；9-积丸地沟；10-皮带运输机 11-吸尘管；12-网眼铝丝布；13-搁架四、带锈底漆

带锈底漆又称反应底漆，它涂刷在生锈钢材表面上后能与铁锈发生反应，生成一层具有保护能力的薄膜，并成为底漆，不仅可作二次除锈用，还可作整船涂装用。

五、覆盖层保护法

在金属表面上使用覆盖层保护是防止金属腐蚀的最普通而又重要的方法。它的作用在于使金属与外界隔绝，以阻碍金属表面形成微电池，从外界创造条件来避免腐蚀的发生，故称为消极防护。

覆盖层一般应满足下列基本要求：结构紧密，完整无孔，不透电解质，附着力强，高强度，耐磨，分布均匀。

第三节普通号料法

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、构件名称、有关结构线、加工符号、装配标记、施工余量等。

号料有使用样板和草图进行的普通号料法；还有利用光学投影原理及其设备进行的光学号料法及自动号料法。号料的方法是随着船体建造工艺水平的不断革 4

新与提高而不断地改进和简化的，特别是随着数学放样和数控切割机的发展，在船体建造工序中可以取消单独的号料工序。但是，在当前还仍然需要保留号料工序，以适应目前造船生产的需要。