钢材预处理(1).

船舶工程技术专业教学资源库
船体加工装配应用技术培训包
杨 鹄
2014.8.8
课题一 船体钢料加工
船体钢料加工：将钢板和型材加工成船体构件的工艺过程。 船体钢料加工包括三个方面的作业内容： ① 钢材预处理 包括钢材的矫正（钢板矫平和型材矫直）、表面清理（去污、除锈等 ）和防护（喷涂底漆）。 ② 边缘加工 指边缘切割和焊接坡口加工。 ③ 成形加工 将切割好的平面钢板（或平直型材）加工成构成船体所需的折角、折 边和曲面形状（或曲形骨材）等构件。
③ 矫平机的两种类型 A、上下辊列平行的矫平机 轴辊排成互相平行的上下两列，上列轴辊除可在垂直方向上跟 据需要整体调节外，其前后两个轴还有单独调节的功能。这样，前辊 可以根据钢板啮人的要求而调节其高度，故称前辊为导辊。而后辊， 则是根据钢板的矫平情况来决定其高低位置。 B、上下辊列不平行的矫平机 上下两辊列的轴心连线之间呈很小的夹角，辊列间的间隙沿出 口方向逐渐增大，从而使钢板在辊列间交变弯曲的曲率逐步减小．使 倒数第二个轴辊处的板材变形接近于弹性弯曲变形。这样排列轴辊免 去了单独调节最后一个轴辊位置的必要。 这类机床的特点是上列轴辊有两种调节 —— 沿垂直方向的调节 和倾角的调节。
1、钢板的矫正 （1）钢板矫正的原理 钢板的任何一种变形，都是由于其中一部分纤维较另一部分纤 维缩得短或是伸得长所致。因此，钢板的矫正实际上是将较长的纤维 缩短或是将较短的纤维拉长，使它们和周围的纤维有相同的长度，从 而消除局部的不平。实际上，一般是采用拉长纤维的方法，因为压缩 纤维难以实现。 （2）钢板矫平工艺 ① 多轴辊式矫平机 工作部分： 由上下两列工作轴辊组成； 下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不能作任何调节，由 电动机通过减速器带动它旋转； 上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调节装置来调节上下 辊列间的垂直间隙，以适应各种不同厚度钢板的矫平作业。
二、钢材的表面清理
1、抛丸除锈法 利用专门的抛丸机将铁丸或其它磨料高速地抛射到钢材表面上 ，以去除钢材表面的氧化皮、铁锈和污垢等。
抛丸除锈设备一般均设置有丸粒回收系统，并配置有 通风除尘设备。
2、钢材预处理流水线 由钢材的矫正、除锈、喷漆、烘干等工序形成的自动作 业流水线。
钢材预处理流水线的工艺流程 （1）先用电磁吊或自动装卸运输车将钢材吊放到输送辊道上。 （2） 辊道以3-4m/min的速度将钢材送多辊矫平机，对钢板进行 矫平处理。 （3）矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，使钢材温度达40～ 60℃。 （4）钢板进入抛丸除锈机，抛丸装置自动地向钢板两面抛射丸 粒，并用热风除去钢板表面的灰尘。 （5）钢材除锈并清洁后，进入喷涂室喷涂保养底漆。 （6）钢板离开喷涂室后，进入干燥室进行烘干。 （7）钢板烘干后从干燥室出来，进入高速辊道，以20～30m／ min的速度送出预处理流水线。经质量检验合格后送入加工车间进行 号料、加工。
第一节 钢材预处理
一、钢材的矫正 钢材变形的原因： 造船使用的钢板和型材，由于受轧制时压延不均、轧制后冷却收 缩不均以及运输、贮存过程中各种因素影响，常常产生波浪形、局部 凹凸和各种扭曲变形。 钢材变形的影响： （1）影响号料、气割及其他加工工序的正常进行，降低加工精度 ； （2）在焊接时还会产生附加应力或构件失稳而影响构件的强度。 钢材矫正的方法： 一般用多辊矫平机矫正钢板的变形，用型材矫直机矫正型材的变 形。
（3）钢板的平整要求
对于已矫正好的钢板，应根据规定的技术标准进行检验。矫正 后钢板允许翘曲度如下表：
钢板厚度（mm） 允许翘曲度mm/m）
3～5 3.0
6～8 2.5
9～11 2.0
12以上 1.5
2、型材的矫正 型材主要用型材矫直机(撑床)进行矫正。 机床的工作部分是Байду номын сангаас两个支撑和一个推撑组成。 支撑没有动力传动，两个支撑间的间距可以根据需要 进行调节。 推撑安装在一个能作水平往复运动的滑块上，由电动 机通过减速器带动其作水平往复运动。 矫正型材时，将型材的变形段靠在两个支撑之间，使 其受推撑作用力后产生反方向变形，从而将变形段矫直。
② 矫平机的工作原理 钢板随轴辊的转动而啮入，并在上下辊列间承受方向相反的多次交变 的小曲率弯曲，因弯曲应力超过材料的屈服极限而产生塑性变形，使那些 较短的纤维伸长，使整张钢板矫平。 增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。 钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比较困难。
矫平机工作原理图