论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

在船舶制造过程中，薄板焊接是一个非常重要的环节，同时也是一个关键的技术难点。薄板焊接的变形问题一直是制约船舶制造质量的重要因素之一，因为变形会对船舶结构的

几何精度、强度和外观质量产生严重影响，甚至会对后续的船舶装配和使用带来隐患。如

何有效地控制船舶薄板焊接的变形问题，已经成为船舶制造行业亟待解决的难题之一。

一、船舶薄板焊接的变形问题

1. 变形的原因

船舶薄板焊接在焊接过程中会受到来自热量和焊接应力的影响，在焊接完成后，焊接

接头和周围区域会产生瞬时温度梯度和变形应力，导致变形的产生。薄板在焊接后还会受

到残余应力的作用，这些应力会导致薄板产生拉伸或压缩的形变，进而影响船舶结构的几

何精度。

2. 变形的表现

船舶薄板焊接的变形表现为焊接接头产生热裂纹、翘曲、翻边和变形等现象，这些都

会严重影响焊接质量和船舶结构的整体性能。

3. 变形对船舶制造的影响

船舶薄板焊接的变形会对船舶制造产生如下影响：

（1）降低船舶的外观质量，影响船舶的整体美观性；

（2）影响船舶结构的几何精度和尺寸精度，导致船舶部件的不相容；

（3）影响船舶结构的强度和刚度，降低船舶的使用寿命和安全性。

1. 提前预测和分析变形

在船舶薄板焊接前，需要对焊接接头和周围区域的变形进行提前预测和分析，以便及

时采取相应的控制措施。通过有限元分析等方法，可以对焊接过程中可能产生的热变形、

残余应力进行定量分析和定位，为后续的控制提供依据。

2. 优化焊接工艺

在船舶薄板的焊接过程中，可以通过优化焊接工艺来控制变形的产生。在焊接过程中

控制焊接热源的位置和速度，采用适当的预热和焊接顺序等方法，减少焊接残余应力的产生。

3. 使用辅助固定和支撑设备

在船舶薄板焊接过程中，可以使用辅助固定和支撑设备，以减少焊接接头和周围区域

的变形。可以采用焊接变形补偿装置、支撑架和外部夹具等设备，来防止焊接过程中的翘

曲和变形现象。

4. 采用预变形和后处理

在船舶薄板焊接后，可以通过采用预变形和后处理等方法来控制残余应力和减少变形。在焊接前将薄板适当压弯，以补偿焊接后产生的翘曲变形；在焊接后采用热处理、冷却等

方法，来降低或消除残余应力和变形。

5. 加强质量管理和监控

在船舶薄板焊接过程中，应加强质量管理和监控，提高焊接质量和加工精度。对焊接

工艺、焊接操作和焊接材料进行严格控制，以防止焊接质量不达标和导致变形的产生。

船舶薄板焊接的变形问题是一个复杂的工程技术问题，需要综合考虑材料、结构、工

艺和设备等多个方面的因素。只有通过全面提高船舶薄板焊接工艺的水平，采取有效的控

制措施，才能有效地解决船舶薄板焊接的变形问题，保障船舶结构的质量和性能。在未来

的船舶制造中，应加强研究和应用船舶薄板焊接变形的控制技术，以推动船舶制造质量的

提升和创新发展。