船体焊接

专科毕业设计（论文）设计题目：79600DWT散货船双层底建造预防焊接变形的措施

系部：船舶与港口工程系

专业：船舶工程（船体）

班级：船舶工程班

姓名：学号：

指导教师：职称：

201 年月南京

摘要

焊接结构的变形不仅造成尺寸偏差而且降低了结构的承载能力和使用寿命，也给正常的焊接生产带来一定的困难。所以必须采取合理的预防措施，最大程度的降低变形对焊接结构的影响。论文中阐述了散货船双层底结构焊接变形产生的原因以及焊接变形种类，分别从结构设计和施工工艺两个方面进行焊接变形的预防，充分细致的介绍了船舶建造过程中正确的焊接工艺，合理的装配焊接顺序、预留收缩变形量、刚性固定法等预防焊接变形的措施。

关键词：焊接变形预防措施结构设计焊接工艺

Abstract

Welding structure of the size and shape, not a deviation of the structure of power and service life and welding normal production of certain difficulties. so we must adopt reasonable precautions, the maximum degree of reduction in shape for the welding influence.In the essay elaborates the two-tier structure bulk cargo ship the shape of the reasons for the welding and welding distortion in which structural design

and construction processes are two aspects of prevention, the shape of

a ship built during the soldering process, reasonable assembly welding sequence, allow contracted shape, based on law and other preventive measures. the welding deformation.

Keywords: welding distortion precaution design of structure welding procedure

目录

1 引言 (1)

2 双层底焊接变形的原因以及变形的种类 (1)

2.1焊接变形产生的原因 (1)

2.2焊接变形种类 (1)

3 焊接变形的预防措施 (2)

3.1结构设计方面预防焊接变形的措施 (2)

3.1.1焊缝尺寸和形状的选择 (2)

3.1.2焊缝位置的安排 (2)

3.1.3减少不必要的焊缝 (2)

3.1.4考虑胎架的运用 (2)

3.1.5合理的装配程序 (3)

3.2施工工艺上预防焊接变形的措施 (3)

3.2.1预留收缩变形量 (3)

3.2.2选择合理的装配和焊接顺序 (3)

3.2.3预制反变形 (5)

3.2.4刚性固定法 (6)

结论 (8)

致谢 (9)

参考文献 (14)

1 引言

焊接变形是焊接结构生产中经常出现的问题，它不但影响焊接结构的尺寸准确度和外形美观，而且有可能降低结构的承载，引起事故。在船舶双层底的建造过程中，焊接变形更是一种常见现象。由于双层底结构的尺寸较大、形状复杂，不易采取单项措施进行处理，必须进行综合治理。当结构件上出现了焊接变形时，就需要花很多工时去矫正。比较复杂的变形，矫正的工作量可能比焊接工作量还要大。当变形太大，无法矫正时，就造成了废品。因此了解和掌握焊接变形的种类，以及变形产生的原因和影响因素，针对船体构件建造过程中各个阶段的特点，采取正确的预防措施，对控制焊接变形、缩短船舶建造周期，以及提高船舶建造质量具有十分重要的意义。

2 双层底焊接变形的原因以及变形的种类

船舶建造过程中，焊接是一个非常复杂的过程，影响变形的不可知因素很多，所以要根据实际情况采取相应的控制措施，以达到预防变形的目的。

2.1焊接变形产生的原因

焊接时，在金属构件中产生不均匀温度场所，造成的内应力达到材料的屈服限，使局部区域产生塑性变形。分段结构在装配焊接后，往往会产生纵向及横向的变形和扭曲变形。主要是由外板缝的横向收缩，纵横骨架与外板角焊缝和骨架间相互连接时，垂直连接的垂直焊缝引起的分段纵横方向收缩及上翘变形引起的。分段建造过程中，装配和焊接顺序以及坡口大小和焊缝大小的不正确，也会引起焊接变形。

2.2焊接变形种类

（1）纵向收缩变形，即构件焊后在焊缝方向发生收缩。

（2）横向收缩变形，即构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩。

（3）挠曲变形，构件焊后发生挠曲，这种挠曲可由焊缝的纵向收缩引起，也可由焊缝的横向收缩引起。

（4）角变形，即焊后构件的平面围绕焊缝产生了角位移。

（5）波浪焊缝，焊后构件出现波浪形状，这种变形在薄板焊接时最容易发生。

（6）错边变形，在焊接过程中，两焊接件的热膨胀不一致，可能引起长度方向上的错边，也可能引起厚度方向上的错边。

（7）螺旋变形，焊后构件出现类似麻花、螺旋形的扭曲。

3 焊接变形的预防措施

在结构设计上除了要满足船舶的强度、使用性能以及经济性外，还必须满足船舶制造工艺性，必须要考虑到焊接的特点来进行结构设计。焊接工艺是船体施工中重要的工艺之一。船体结构不按照焊接工艺特点进行设计，将带来变形，削弱船舶强度，影响船舶使用性能，所以必须从船体结构设计和焊接工艺等方面预防焊接变形。

3.1结构设计方面预防焊接变形的措施

3.1.1焊缝尺寸和形状的选择

焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。焊缝尺寸大，不仅焊接量大，而且焊接变形也大。所以在设计焊缝尺寸时，应该在保证焊接质量的前提下，按照构件的板厚来选取工艺上尽可能小的焊缝尺寸。

不同的焊缝坡口形式所需的焊缝金属相差很大，应该选用焊缝金属少的坡口形式，以有利于减小焊接变形。

3.1.2焊缝位置的安排

船体焊缝的布置应和船体分段截面中性轴对称或接近截面中性轴，避免焊接后产生扭曲和过大的弯曲变形，防止两焊缝夹角过小或者对接焊缝与角焊缝过近等，焊缝位置尽可能对称于中心轴。而且，这对于减少梁、柱等一类结构的挠曲变形有良好的效果。

3.1.3减少不必要的焊缝

船舶设计时，要优先采用宽而长的钢板，尽可能的减少焊缝数量。在条件允许的情况下，通过采用压型等加工手段提高构件的刚性和稳定性，来减少因采用拼接或增加加强筋的焊接方式而产生的焊缝，进而减少焊接变形。

3.1.4考虑胎架的运用

船体分段的划分要考虑到焊接时采用各种工夹具和胎架的可能性。尽可能的在紧固条件下进行船体分段的焊接可以减少变形。