管系舾装ppt课件.ppt

2 1造船技术发展概况 近代 铆接技术 焊接技术 成组技术和信息技术逐一促进和主导了造船模式的发展 依次形成了船舶的 整体制造模式 分段制造模式 分道制造模式 和 集成制造模式 每一种模式的形成都是由于引进了某项新的主导技术 建立了一种新的生产模式 21世纪的造船模式将是敏捷制造模式 该模式的核心是 以人为中心 的智能化技术 造船模式的演变过程 1 2 2 2传统与现代造船模式的区别 2 1 管系概述 用途 动力管系 燃油滑油压缩空气冷却水排气 船舶管系 压载舱底消防空气生活水生活污水 第二节管装 第八章船舶涂装 1 船舶的腐蚀 1 1 船体水下部分及水线区的腐蚀 艏部舷侧艉部底部水线区 最大损耗区 交变水线区腐蚀平均值 0 1 0 15mm a 1 2 船体水上结构的腐蚀 海洋大气 雨雪水在难以维护的地方聚集并长期存在 1 3 船内结构的腐蚀 湿气高温水泥浆 4 1 4 电腐蚀 特点 1 速度快6mm a2 易发生在破损处 坑状 黑色粉末类型 氧的浓差电池作用不同金属接触氧化皮腐蚀涂膜下的腐蚀 2 船舶腐蚀的防护 2 涂层保护 1 电化学保护外加电流牺牲阳极 第八章船舶涂装 5 复习 第九章壳舾涂一体化计划 船体零件加工 舾装托盘集配 单元制作 船台密性 船体组件制作 舾装件制作 船体部件制作 总段补涂 船台舾装 二次除锈 船台搭载 分段舾装 总段拼接 船台补涂 分段密性 舾装件表面处理 涂装修饰 下水 航行试验 码头舾装 码头试验 交船 总段舾装 系统报验 钢板预处理 面漆施涂 分段制作 1 零件加工的分类 冷加工 热加工 按钢材温度情况 切割 冲裁 刨边 钻孔 弯曲 切割 弯曲 机械 物理 板材 型材 化学 物理 板材 型材 第二节零件加工技术 船体加工是将号料后的钢材 用机械 工具加工成设计所要求的规格和形状 钢材在再结晶温度下 对其施加一定的外力 而发生断裂或塑变的工艺过程 在二次结晶温度以上 利用钢材在高温时易与氧气燃烧和强度降低塑性增大的特性 进行分离或塑变的工艺过程 7 边缘加工 成形加工 按构件特点分 直线边缘 曲线边缘 内部边缘 板材 型材 机械裁剪 物理切割 冲孔 气割 单曲度弯制 复杂曲度弯制 弯曲 气割 机械裁剪 气割 钻孔 第二节零件加工技术 8 第二节零件加工技术 边缘加工 9 第二节零件加工技术 成形加工 10 第二节零件加工技术 3 船体结构零件分类平直板材平面不直零件 门式切割机 刨边机 数控切割机 光电跟踪 11 第二节零件加工技术 3 船体结构零件分类单向曲度零件双向曲度零件 艏柱下部包板 艏柱中间包板 门式切割机 弯板机 气割机 弯板机 火工工具 12 第二节零件加工技术 3 船体结构零件分类复杂曲度零件折边零件 艉包板 轴毂包板 气割机 油压机 加热炉 火工工具 门式切割机 折边机 油压机 13 第二节零件加工技术 3 船体结构零件分类平直型材单向弯曲型材双向弯曲型材 手工气割 手工气割 撑床 手工气割 撑床 火工工具 14 4 边缘加工 4 1 边缘切割的机械加工 主要设备 龙门剪床 压力剪切机 圆盘剪床 第二节零件加工技术 15 龙门剪床 第二节零件加工技术 用于中薄板长 直边构件精度高 速度快板厚20 50mm 16 第二节零件加工技术 压力剪切机主要用来剪切短直线 有时也用来剪切较长的直线或缓曲线 但其速度慢 操作复杂而且质量较差 船厂常见的压力剪切机一般是剪切与冲孔两用的联合机床 横向 纵向 17 圆盘剪切机 第二节零件加工技术 厚度较小 具有任意曲线边缘的船体构件 18 第二节零件加工技术 剪切顺序 19 4 2 焊接坡口的机械加工 刨边机 可实现I V U X型坡口铣边机 可实现I型坡口 第二节零件加工技术 边缘不平度 20 4 3 气割加工 实质 金属在氧气中燃烧 预热 燃烧 去渣 特点 切割厚度大切割形状适应性强自动化程度高噪音小劳动强度低 第二节零件加工技术 要求 被割金属燃点低于熔点氧化物熔点低于金属熔点金属的燃烧应是放热反应金属导热性不应太高金属中不应含有使气割过程恶化的杂质 21 第二节零件加工技术 手动气割机 直 曲 22 半自动气割机 直 第二节零件加工技术 可垂直或V X型坡口 23 多头门式切割机 直 第二节零件加工技术 可垂直或V K X Y型坡口 24 V型坡口 a b 第二节零件加工技术 两方案切割体积相同 b的速度较高 因为间距小 预热效果好 熔渣少 易清除 板厚a大于b 随板厚增大前后间距减小 25 X K型坡口 第二节零件加工技术 26 光电跟踪切割机 仿形切割机 曲 第二节零件加工技术 可按比例 1对多 不用号料 仿形图要求高 需要二次号料 27 第二节零件加工技术 仿形图中零件应有过桥 曲线边缘 光电跟线切割机对应电印号料 28 数控火焰切割机 门式 悬臂式 第二节零件加工技术 误差0 5mm 数据保存好 效率比光高15 不用二次号料和仿形图 29 气割的工艺要求 1 割前根据工件厚度选择合适割嘴 2 切割薄板时割嘴后倾30 45度 厚板时前倾10 20度 3 大型零件切割先短边 多零件时先小后大 先复杂后简单 4 切割板条时应用双割炬 第二节零件加工技术 30 曲线边缘 数控水下等离子切割机 4 4其他切割方法 第二节零件加工技术 300 1500m s15000 33000 C 切割精度高 效率高 污染小 可切割各种高温度难熔金属 切割厚度受到一定有限 31 激光切割 第二节零件加工技术 能量密度高 热量输入低 热影响区小 易于控制 板厚受限 32 水射流切割 第二节零件加工技术 3000bar0 3mm的水喷嘴3倍音速可加磨料 33 切割不产生热量 因此不会影响金属特性 可得到高质量的割缝 不会产生任何毛刺 挂渣 割缝边缘平直 表面光滑 水射流切割所形成的割缝较窄 可大幅度提高零件尺寸精度和材料利用率 水射流切割不会产生环境和冶金污染 水射流切割生产效率高 可切割特殊规格大厚度钢板而不需要多道工序加工 第二节零件加工技术 水射流切割特点 34 5 板材构件成形加工 船体非平直钢板 型材 构件多 弯曲加工工作量较大 18 主要成形方法有 机械冷弯法和水火弯板法 一般单向曲度板采用机械冷弯法 复杂曲度板先用冷弯机械加工出较大方向曲度 再用水火弯板法加工其他方向曲度 若批量较大可以在液压机上安装压摸压制成形 第二节零件加工技术 35 5 1 单曲度板加工 第二节零件加工技术 36 被动辊 主动辊 第二节零件加工技术 辊弯机有开式和闭式 37 第二节零件加工技术 板材的预弯 38 第二节零件加工技术 柱面板弯制 先在钢板的两边和中间画出圆柱面素线 调节轴辊使其轴线相互平行 然后先弯制钢板边缘部分 后弯制钢板的中间部分 钢板在弯板机上来回滚动 辊制曲率较大钢板时 则应分次进行辊弯 每次上辊的下降量约为5 10mm 板愈厚下降量应愈小 39 第二节零件加工技术 锥面板弯制 上辊必须相对下辊呈倾斜状态 使锥形板曲率大的一端处的上 下辊间距小于另一端 将锥形板作如图所示的3 5等分的划分 并分别对其进行辊弯 分区辊弯时 应使每一分区的中心线 也是一根素线 与上辊平行 40 第二节零件加工技术 几种新型的辊式弯板机 41 第二节零件加工技术 5 2 小曲度双向弯曲板弯制 当外板纵曲度小于25mm时 一般可不必进行热弯 42 5 3 大型单向曲度板加工 液压机 第二节零件加工技术 悬臂式液压机柱式液压机 43 压头上要设置压模 一般为800 1500mm的通用压模 第二节零件加工技术 批量较大时用专用压模 44 第二节零件加工技术 关于回跳角 45 5 4 复杂曲度板加工 水火弯板 热加工的两种方法 小火 局部加热 大火 整体加热 目前极少使用 水火弯板的原理 什么是水火弯板 用氧气乙炔焰对板材进行局部线状加热 并用水进行跟踪冷却使板材产生局部塑性变形从而将工件弯曲的热加工方法 小火 局部加热 第二节零件加工技术 46 各因素对成形效果的影响 1 加热线 位置 疏密 长短 位置 位置正确与否直接影响板材能否成形 位置不同形状也不同 第二节零件加工技术 47 疏密 长短 越密越长 变形越大 成形效果越好 第二节零件加工技术 48 2 冷却方式 空冷法 成形速度慢 在角度变形时会产生不必要的纵向挠度 正面跟踪水冷 减少热量向背面的传递 但由于强制冷却 甚至出现负温差 导致抵消部分收缩变形 所以角变形效果不如空冷法好 但横向收缩变形比空冷大 加热线纵向收缩变形比空冷法小 反面跟踪水冷 增大了正反面温差 比上面两法角变形效果大 成形效率高 角变形 背冷 空冷 正冷横向收缩 背冷 正冷 空冷 第二节零件加工技术 49 第二节零件加工技术 3 其他因素 50 第二节零件加工技术 水火弯板的主要工艺要求 1 板前应根据构件的成形要求 在钢板上画出加热线 各加热线的起点应相互错开 不可在同一条直线上 2 左 右形状对称的零件 其加热线位置 数量和长短应对称一致 操作也应对称进行 3 应尽量避免在同一部位重复加热 尤其是低合金钢 一般情况下 重复加热次数不得超过3次 否则 不仅影响成形效果 还会降低钢材的机械性能 51 第二节零件加工技术 思考 加工如下零件的方法 加工线 52 第二节零件加工技术 5 5 复杂曲度板加工 数控弯板机 53 6 型材构件成形加工 1 由于材料不均匀 使得弯曲回弹复杂 预计回弹量复杂 2 型材截面不对称 会产生 旁弯 现象 矫正工作量大 3 型材腹板高度大 板厚小 反弯时边缘受压应力失稳 产生皱折 4 对于面板较薄的角钢等 在弯曲加工时由于面板中的切向应力作用 不论角钢在正弯和反弯情况下 均会形成 倒边 的合力 使面板与腹板间的夹角变小 常见问题 第二节零件加工技术 54 6 1 冷弯成形 1 矫直机 撑床 2 三轮辊弯机 原理同三辊弯板机 3 多模头一次成形数控肋骨拉弯机 4 三支点肋骨冷弯机 逐段弯制 5 纯弯曲原理肋骨冷弯机 四支点 6 2 热弯成形 劳动强度大 操作环境差 生产效率低 50年代开始被淘汰中频热弯 中频 淬火 回火 第二节零件加工技术 55 第二节零件加工技术 56 第二节零件加工技术 57 第二节零件加工技术 型材弯曲分为内弯和外弯两种 由于所受弯矩方向不同 内弯弯曲后出现下挠现象 外弯弯曲后出现上拱现象 产生的拱挠曲度则由中间固定夹头的垂向液压装置加垫片予以矫正 或预先给以反变形来防止 58 第二节零件加工技术 59 第二节零件加工技术 60 6 3 控制成形的方法 第二节零件加工技术 逆直线法样条仿形控制 61 第二节零件加工技术 6 4 控旁弯变形的消除采用预置反变形措施用垂直弯曲方法将已产生的旁弯消除6 5 型材冷弯的回弹处理用理论计算方法先计算出可能出现的回弹量 将它叠加到弯曲量上 使型材过量弯曲 待回弹后准确成形 实测出每一次弯曲后的实际回弹量 再以其大小对型材做过量弯曲 62 63 2 1 4 壳舾涂一体化施工法 模块化造船 第一节舾装概述 第三节部件装配焊接技术 2 拼板船体各层甲板 平台 纵横舱壁 围壁 平直外板等均可预先拼板 平直的板列经过拼装 焊接 送往部件装配区和分段装配区 2 1 拼板零件的分类1 大型长方形零件 如船体平行中体部分的甲板 外板和底板零件 双层底和纵隔壁上的中部直线零件 这类零件的纵向边缘都是经过刨边机刨削或经高精度门式切割机切割坡口 并采用自动焊接 成为大张平板 俗称大拼板 2 具有部分曲线边缘的平板零件 如肋板 横隔壁和甲板的边缘板 艏艉部分的构架零件等 第三节部件装配焊接技术 2 2 拼板流程1 熟悉拼板工作图 零件号 尺度 拼板位置 拼板接缝的坡口形式和焊接方法 单面焊接时零件上写字的一面为安装构架的平面 第三节部件装配焊接技术 2 将拼板零件的拼接边缘进行清除铁锈和油污 露出金属光泽 然后按照拼板图上注明的零件长度方向的正足端 先切割余量的定位端 对齐 通常自动焊和单面焊双面成型焊接时 拼缝的间隙为0 1mm 手焊缝间隙为0 2mm CO2半自动单面焊间隙4mm 3 拼接时 先在接缝平整的部位进行定位焊 非单面 先中间后两端再加密 拼板边缘处高低误差极限值为lmm 第三节部件装配焊接技术 因为定位焊收缩变形大 所以先拼边缝再拼端缝 先拼长缝再拼短缝 焊接时为减少应力应方向操作 第三节部件装配焊接技术 4 定位后在纵缝的两端要装妥100 x100mm的引弧板和熄板 厚度与母材相同 以保证焊缝两端减少裂缝的发生率 引弧板必须在拼板双面焊接合格后再割除 5 拼装以后的板列 进行自动焊前应该将焊机对准焊接拼缝 预先行走一次 用机头指针检查焊接缝中心线和焊机行走轨迹是否重合 正确后施焊 第三节部件装配焊接技术 6 装焊翻身吊环后将板列翻身 反面板缝碳刨扣槽 磨光后封底焊 若拼板采用单面焊双面成型工艺时 由于焊缝施焊的终止端容易产生裂缝 因此必须碳刨扣槽后手工补焊 板列不再翻身时 有些工厂就在流水线拼板工位区 位于板缝两端部位设置地坑 以便人员进入地坑补焊 7 拼板焊接变形矫正 8 检验探伤 第三节部件装配焊接技术 2 3 拼板焊接 各船舶检验机构所颁布的规范中对对接焊缝质量都有明确的要求 拼板焊接内部质量不允许产生裂缝 未焊透 夹渣 密集气孔和针状气孔等缺陷 外板 甲板 内底板等主体结构的对接焊缝应按规范要求进行X光拍片检查 评定质量等级 共分四级 其中1 3级为合格片 4级为不合格片 拼板焊缝的质量要求高 其焊接方法 一般工厂采用单丝或双丝焊机进行双面自动焊 为了提高焊接效率 有的船厂采用单面焊工艺 板列不翻身 工序节拍短 生产效率高 第三节部件装配焊接技术 2 4 单面焊接的反面成形方法1 滑块焊接滑块焊成型时两板间需留有一定的间隙 起弧端处的间隙为 熄弧端处的间隙为 1 因为焊接过程中板缝有逐渐增大的趋势 这种趋势将随板的厚度和长度的增大而增大 第三节部件装配焊接技术 反面衬垫的形式有 由于焊机小车在板缝中通过 故不进行定位焊 而是用梳妆马板将钢板固定 在板缝两端各放一只 其余数只放在板缝长度等分处 马板的定位焊应尽量焊在马板的同一侧两端 不能焊在靠近板缝处 以免影响焊机的焊接 也不能焊在马板两侧 否则不易被拆 当焊机到达马板附近时 即把马板敲掉 第三节部件装配焊接技术 2 压力架焊接用压力架对钢板加压 使之固定 接着在焊缝两端装上引弧板和熄弧板再进行焊接 钢板之间在整条焊缝上的间隙是相等的 当钢板厚度在10mm以下时 间隙为3mm 厚度12mm以上时间隙4mm 第三节部件装配焊接技术 2 5 拼板焊接变形1 是由于双面自动焊的上下面收缩力不平衡引起的角变形 可以采用火工校正方法消除 若采用单面焊时 角变形量就小 2 是由于焊缝纵向收缩时造成的焊缝端部板边上挠和角变形 一般也采用火工校平 3 是经过多张板的拼接后 大拼板整体产生挠曲 板材厚度10mm以上 变形量少 可以局部火工校平 板厚8mm以下较薄的板 变形量大 很难用火工校平 必须用校平机校正 4 薄板拼板尺度过大时会造成平整度下降 第三节部件装配焊接技术 2 6 拼板划线板列经过拼焊以后 在进入部装或分段安装工位以前必须进行划线和标清各种施工记号 作为装配构架和边缘切割的依据 如船体平行中体处的外板 甲板 底板的拼板 一般都留有切割余量 最终在分段上完工时切割正足 1 准备 划线图 2 划线基准 肋骨检验线 水线 直剖线等 3 划构架安装线和切割线 检验线4 标注符号 名称 厚度方向 角度等 5 边缘切割6 批刨焊缝增强量 第三节部件装配焊接技术 第三节部件装配焊接技术 2 7 拼板翻身调运板列翻身 当拼板工序采用双面自动焊工艺进行反面封底焊时 必须将板列整体进行翻身 在机械化程度很高的工厂 可以在流水生产线上采用专用的机械装置翻身 而常用的翻身方法是装焊吊攀 吊攀间距要保证钢索的张角 大于60 安全角 辅助工作多 10 10m2 12 12m2 第三节部件装配焊接技术 超宽翻身 板列吊运 第三节部件装配焊接技术 2 8 拼板中常见的缺陷和预防方法1 长度和宽度比值较大的单件板材 进行端缝拼接时 容易产生直线度超差 给下道工序带来困难 四周在平台上用马板固定 横焊缝采用退焊法焊接 封底焊反向 2 拼板零件的纵缝边缘有局部凹凸变形时 会造成对接缝平面度超差 检查零件边缘的直线度 校正处理 3 5mm以下的薄板大拼板 其边缘波浪形过大 俗称宽边 应用校平机整平 第三节部件装配焊接技术 4 板列的纵向对接焊缝经常容易产生角变形 原因是两面焊缝的收缩力不相等造成变形 火工线形校正 机械整平 5 板厚3mm以下的薄板拼焊后 挠曲严重 拼板定位焊后 即安装构架 然后焊接拼板对接缝 利用构架的刚性 6 拼板采用单面焊工艺方法时 其焊缝的