船舶建造理论与工艺完整版

1、第一章造船的定义是什么？造船是为客户(私人、公司、政府等)生产产品(船舶、近海结构 浮动设施等)的一门工业。船舶建造过程分哪几个特定阶段？船东需求(设计任务书的确定)一初步设计(初步概念设计)一合同设计一报价投标 签合同一详细设计(生产设计)一实际建造。施工设计和生产设计的区别？生产设计是告诉生产者怎样造船。施工设计是告诉生产者建造怎样的船。现代造船：初步 设计、详细设计、生产设计；传统造船：方案设计、技术设计、施工设计、完工设计。船舶实际建造分哪几个阶段零部件生产、组合件生产、分段生产、船体大合拢。造船企业的目标是什么？通过造船获得利润。船舶的定义是什么？船舶是在水中漂浮的复杂建筑物。船舶类

2、型主要有哪些？客船、杂货船、集装箱船、散货船、滚装船、油船。写出中、美、英、德、日、挪威、俄、意船级社英文缩写。中国一CCS美国一ABS英国一LR 德国一GL 小日本一NK 挪威一DNV 俄国 一RSU 意大利一RINA法国-BV四次造船高峰：一二次分别是一二战期间，第三次是20世纪70年代中后期，第四次是21世纪初。第二章什么是现代造船模式？现代造船模式的技术基础有哪些？现代造船模式可理解为统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为向导，按区域组织生产，壳舾涂作业在 空间上分道，时间上有序，实现设计，生产，管理一体化，均衡，连续的总装造船。现代化造船模式的技术基础是成组技术等先进的工

3、程技术和科学管理方法，目标是贯彻以“中间产品”为导向的建造策 略，实现造船效率，质量，和安全水平的不断提高。现代造船模式的内涵及基本要素是什么？现代模式的内涵：应用成组技术的制造原理和相似性原理，以及系统工程的统筹优化理论，是形成现代现代造船模式的理论基础。应用成组技术的制造原理，建立以中间产品为导向的生产作业系统，是现代化造船模式的主要标志。中间产品导向型的生产作业体系的基本特征是以中间产品的生产任务包形式体现的。应用成组技术的制造原理进行产品，作业任务分解，必须通过生产设计加以规划。其中按区域分类成组，建立区域 造船的生产组织形式。应用统统筹优化理论是协调基于成组技术理论建立起来的现代造船

4、生产作业体系相互关系的准则。现代造船模式是通过科学管理以实现作业的空间分道，时间有序，逐级制造，均衡连续的总装造船。基本要素：中间产品是最终产品，舾装单元和舾装模块是典型中间产品；船体分道建造；壳舾涂一体化作业描述建立现代造船模式的实施要点？以总装化做为主线，推进船舶生产系统改造；深化设计，为建立现代造船模式提供支持；以工程计划为向导，推进管理 精细化；以信息技术为手段，促进信息集成化；围绕缩短造船周期，推进相关制造技术的发展。加强基础管理，夯实现 代化造船模式的基础。简述成组技术的意义？广义定义是研究事物间的相似性并将其合理应用的技术。为了使多品种小批量生产达到批量生产 的效益，将生产过程重

5、新合理布置安排的技术。采用成组技术方法组织中间产品的生产乃至组织多品种小批量产品制作 的最佳方法。成组技术在造船中的应用特点有哪些？小到中等批量。相似加工过程。材料，几何形状和尺寸有所不同。在调配好的设备按属性编组的小型组合区域内加工。配备特定的工具。按组定进度。什么是系统导向型的任务分解法？系统导向型分解法是指对船舶按功能系统分解任务的一种分类方法。系统导向型的任 务分解法对于初步估算和早期设计阶段是有用的。它不适用于区域造船的计划，调度和生产，因为它的任务包太大，材 料，工时和进系都不易管理。什么是产品导向型的任务分解法？船舶实际生产的方式是由零件生产部件一一组成分段一一组成更大的分段或立

6、体分段 组成整船。因此分解应以零部件和分段（中间产品）为基点来做。将最终产品分解为若干中间产品的分类方法称为 中间产品导向型任务分解法。两个一体化：合理的船舶建造应是壳舾涂一体化，船舶设计、组织生产、生产管理互相结合，从全局全厂全船的角度统筹协调各系统的各方面问题，使船舶建造能整体优化。造船作业任务分类方法：按生产作业类型分类；按产品生产特征分类；按生产资源分类。任务包的分类：按过程和资源分类；按产品表象分类；按作业分类；按阶段分类。第三章壳舾涂一体化方法的组成及主要目的是什么？壳舾涂一体化方法的组成：船体分段建造法（HBCM）船体部件、组件和分段按照成组技术原理在组织好的生产线（也称加工线或

7、作业流程）上 进行加工；区域舾装法（ZOFM）；区域涂装法（ZPTM）将表面处理和涂染作业作为整个建造过程的一体化方面；族类制造（PPFM）比如管件族的制造；分类系统一一即产品导向的作业分解原理，便于通过将中间产品（部件、组件、舾装单元和分段）的定义和分类，使上 述本质上不同类型的作业一体化，使得作业流程协调一致。壳舾涂一体化的目的是使整个船舶建造系统提高生产率。分段划分的原则是什么？1）考虑作业类型的相似性，可分成一组最小数目的任务包；2）分段要有稳定的性质，应尽量减少临时支撑和加强以达到最短时间作业时间；3）考虑舾装和涂装作业的需要，分段的大小要有最好的；4）要使分段容积、形状、重量等方面

8、近似，以达到在分段组装之前的各加工和装配层次中均衡地分配作业；5）要使困难的焊接转成容易的焊接。船体分段有哪几种类型？1）平面分段：舱壁分段、平台甲板分段等。2）曲面分段：单底分段、甲板分段、舷侧分段。3）半立体分段：带舱壁的甲板分段、甲板室分段。4）立体分段：双层底分段、水舱分段、首（尾）立体分段.5）总段：首、尾尖舱总段、上层建筑总段。什么叫托盘？托盘管理包括哪几项工作？1）与一个区域/作业类型/阶段相对应的舾装作业任务包。2）是以托盘为单位来组织生产，进行物资配套和工程进度安排的一种科学管理方法，它包括托盘划分，托盘集配和托 盘分发三项工作。舾装作业划分的目标？1）在最有效的加工层次上，

9、将作业均衡地分配到按产品表象编组的任务包。2）均匀且协调的作业通过调配工人流程调整来保持。3）将作业从封闭，狭窄，高处或不安全的位置转移到敞开，宽敞且底的位置。4）规划许多任务包的同时开工，从而减少总的装配持续时间。5）要使困难的焊接转成容易的焊接。船舶涂装的定义？为了防止钢材的腐蚀，延长船舶使用寿命，必须对钢材、船体、舾装钢结构、管系和箱柜等进行除锈、 涂漆处理，这种表面处理工程称为船舶舾装。船舶涂装作业分哪几个制造级？根据壳舾涂一体化的现代化造船模式，船舶涂装作业方式应与分段建造法和区域舾装法 相协调，所以船舶涂装作业有钢材预处理、分段涂装、船上涂装和完工涂装等制造级。应用区域涂装法需要的

10、先决条件是什么？1）连续两次涂层之间的涂装时间间隔必须小于前个涂层的允许暴露时间2）板材和型材的车间底漆不应妨碍切割和焊接区域涂装法的主要规划目标？1）将作业位置从仰面转移到俯身或至少到垂直位置，从高处移到低处，以及从封闭位置移到容易到达的位置2）提供安全的环境，而不用妨碍工人的特殊装置3）防止作业过程中的修饰和有关的反工4）使表面处理和涂装所需要的脚手架最小5）为了避免在最后阶段可能妨碍交船计划的大量计划，在整个建造工程中尽量均衡分配作业量钢材除锈质量的指标是什么？钢材除锈质量的指标为钢材的表面清洁度和表面粗糙度。表面清洁度是衡量除氧化皮、锈 斑和其他污物的程度，是表面清理的主要指标。表面粗

11、糙度是在表面清理时因磨料的撞击，使钢材表面获得的粗糙度， 它有利于底漆对钢材的附着作用。.船体分段装焊工艺基本内容：选择分段装配基准面和装备工艺，决定合理的装焊顺序；决定合理的焊接程序；提出施工 技术要求。.船体分段建造方法：按装配基准面分为：正造法、反造法、侧造法；建造方法优点缺点适用范围正造法施工条件好型线易保证胎架复杂划线工作量大单底分段、机舱分段批量生产反造法胎架简单可减少一次翻身施工条件差型线易产生误差双层底分段、以甲板为基面 的分段、单船生产侧造法施工条件好胎架数量多舷侧分段、舱壁分段按安装顺序分为：分离法、放射法、框架法、插入法。1）分离法：在分段装配基准面的板材上，先安装布置较

12、宽的纵向构件并进行焊接，再安装交叉构件并进行焊接。特点： 这种方法是装配与焊接交替进行的装焊方法，有利于扩大自动装焊范围，蛋装焊工作分离，使装焊工作不连续，适用于结构 刚性大、钢板厚、易纵骨架式为主的大、中型船舶的分段制造。2）放射法：在分段装配基准面的板材上，按照从中央向四周的放射状方向，依次交替的装配纵横构件和焊接。特点：这 种方法引起分段变形小，适用于曲率变化大、钢板稍薄的分段制造。3）插入法：在分段装配基准面的板材上，先安装间断的纵向构件，再安装插入的横向构件，最后将连续的纵向桁材插入 构件中，然后再进行焊接。特点：这种方法可使构件吊装的时间集中，不需吊车随时配合，但插入难度较大，适用

13、于钢材较 厚且制造场地起重设备负荷较大的中型船舶的分段制造。4）框架法：先将所有纵横构件组装成箱形框架并焊好，再与列板组装在一起形成分段。特点：这种方法可变立焊为俯焊， 便于框架焊接采用机械化，工作面得以扩展，有利于缩短分段制造周期、焊接变形，适用于大型平直分段制造。13.托盘划分原则：1）必须按阶段时间划分托盘，同一托盘的器材必须是属于同一工序和同一作业阶段的。2）必须按安装位置划分托盘，同一托盘的材料必须是属于同一安装区域。3）必须按作业顺序先后划分托盘。4）必须按工作量大小划分托盘，每个托盘的工作量原则上为两个人一周的工作量。第四章军船和民船用材上有何不同？为什么？1）低碳钢、软钢、普通

14、强度钢三项用于民船一因为价格低、易购买、易焊接和加工。2）高强度钢用于军船一因为设计上的限制，特别是在不降低强度的情况下需要可能控制重量。焊接分为哪几类方法？焊接的方法种类很多，按焊接过程特点，可分为三大类：熔焊，压焊，钎焊。什么叫熔焊？熔焊产生哪些冶金区？哪个区各方面性能最差？用一个热源来熔化接缝的两边，使它们与焊料金属熔合在一起形成焊缝的焊接方法叫做熔焊，熔焊是船厂焊接中最重要 的一种方法。熔焊产生了三个冶金区：熔化区、热影响区和母材。只要设计好焊口的型式，选好焊料，那么热影响区应 是个各方面性能最差的区域。CO2气体保护焊的原理、特点以及焊接工艺参数哪些？原理：CO2焊接使用CO2作为保

15、护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种电弧焊接法。优点：焊接成本低、生产率高、抗锈能力强、焊接变形小、操作性能好、适用范围广。缺点：金属飞溅较多，焊缝表面成型差；很难用交流电焊接，焊接辅助设备较多；不能在有风的位置焊接，否则易出现 气孔；不能焊接易氧化的金属材料。应用：可焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊以及异种金属材料的焊接、短缝焊、 曲线焊缝和空间位置的焊接，也是用于薄板的点焊和定位焊，长直缝和短缝也宜食用。工艺参数：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性。等离子弧焊接原理？特点及应用范围？等离子弧焊接利用机械

16、收缩效应、热收缩效应和电磁收缩效应将电弧压缩为细小的等离子体。等离子焊接的特点：焊件不易氧化；焊接热影响区小，焊件不易变形；电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构；弧柱 温度高，焊接速度很快，生产效率高；便于操作，容易实现全位置自动化；焊缝致密，成形美观。等离子焊接应用范围：等离子弧焊接已日益广泛应用于生产中，特别是国防工业和尖端技术所用铜合金、合金钢、钨、 钼、钻、钛等金属的焊接，如钛合金的导弹壳体、波纹管及膜盒、微型继电器、电容器的外壳封接及飞机上一些薄壁容 器等均可用等离子电弧焊。焊接方法选用时应考虑哪些方面？1）接头质量和性能要符合结构要求，选择焊接方法要考虑金属的焊接性、焊接方法的特点

17、和结构质量要求；2）经济性一生产率高、成本高、单件小批量生产、短焊缝选用焊条电弧焊；成批生产中厚板长焊缝选用麦虎自动焊； 40mm以上厚板，采用电渣焊以此焊成，生产率高。3）工艺性一综合考虑，统筹安排。切割分为哪几类方法？机械切割（剪切，冲孔，刨边，铣边）和热力切割（气体切割和等离子电弧切割）。试述机械剪切原理？常见的机械剪切加工机床用哪些？原理：被切割金属受到剪切给予的超出材料极限强度的机械切割力的挤压后而发生变形并断裂分离。常见的机械剪切加工机床有斜刃龙门剪床，压力剪切机，圆盘剪切机。试述气割原理，特点及船厂用到的气割设备？原理：所谓气割通常指氧一乙炔切割或氧一丙烷切割。其实质是金属在氧气

18、中燃烧，通常可分为预热一燃烧一去渣三个 阶段。气割的特点主要有切割厚度大；切割形状方面适应性强；自动化程度高、遭受小、劳动强度低。船厂用到的气割设备有手工气割炬，半自动气割机，门式自动气割机，数控自动切割机。金属能进行气割的条件？被割金属的燃点应低于其熔点；氧化物的熔点应低于金属金属熔点，并且具有良好的流动性； 金属在氧气中燃烧时能放出较多的热量；金属的导热率不应过高；金属中不应含有使气割过程恶化的杂质。提高气割速度的主要途径？强化对切口处的预热；提高气割氧气流的流速和动量；提高并保持切口区内氧气的纯度。等离子切割原理？优缺点？等离子切割的原理：使用一定的装置，可获得高速高温的等离子弧及其熔流

19、，利用它可把割缝处的金属熔化和蒸发并吹 离基体随着割嘴的移动而形成割缝。优点：热变形较小；切割速度快（是氧炔切割的36倍）；切割质量高；能切割的材料多；切割成本低；将等离子切割 设备降到普通的数控机床上能提高数控切割效率。激光切割的原理，特点及应用范围？原理：激光器发出水平激光束经过45度全反射镜以聚焦形成极小的光斑。被切割的材料受激光光斑的照射产生局部高温 使材料瞬间熔化或汽化。一定压力的辅助气体将割缝处的熔渣吹掉。随着割嘴的移动，在材料上形成割缝，从而使材料 被割开。特点（优点）：速度快，割缝窄（约0.2-0.3mm）割缝边缘垂直度好，光洁度高，应用范围广。应用范围：可采用切割各种高燃点材

20、料、耐热合金、超硬合金等特种金属材料，也可以切割硅、锗到呢个半导体材料和 塑料、橡胶、石英、陶瓷、玻璃、复合材料等；尤其使用薄板的切割。机械成型的主要设备？辊弯机、压弯机、弯曲机。水火弯板的原理？（热力成型原理）当板材均匀加热时就会产生应力，当控制这些应力时就会产生应变永久变形，热力 成型的原理就在于此。水火弯板的冷却方式有哪些？各有何优缺点？1）自然冷却法优点：操作简单；缺点：成型速度慢，在产生角变形同时会产生加工所不需要的纵向挠度。2）正面跟踪水冷法一一优点：收缩较快；缺点：角变形效果不如空冷。3）背面跟踪水冷法一一优点：角变形大，成形效率高；缺点：需要在板下操作，比较麻烦。埋弧焊的焊接原

21、理、特点以及工艺设计内容有哪些？原理：电弧在焊剂层下燃烧的熔化焊。优点：焊接生产率高、焊缝质量好、焊接成本较低、焊接变形小、劳动条件好。缺点：难以在空间位置施焊；难以用于焊接铝、钛等易氧化的金属及其合金；对焊件装配质量要求高；不适合焊接薄板 和短焊接。工艺设计内容：焊接工艺装备的选用；焊接坡口的设计；焊接材料的选定；焊接工艺参数的指定（焊接电流、电弧电压、 焊接速度、焊丝直径与伸出长度）；焊接组装工艺编制；操作技术参数及焊接过程控制技术参数；焊缝缺陷的检查方法及 修补技术的制定；焊接预处理与焊后热处理技术的制定。适用范围：低碳钢及合金结构钢中厚板水平长焊缝的焊接。选择钢材的考虑因素：性能、建造

22、使用中的便利性、资源的充足性以及价格。钢材的性能：强度和延展性、断裂韧性、疲劳强度、抗腐蚀性。激光焊特点：高能高速焊，无焊接变形；灵活性大；生产率高，材料不易氧化；设备复杂，目前主要用于薄板和微型件 焊接。钎焊：分为硬钎焊和软钎焊，利用熔点比母材低的金属做钎料，加热将钎料熔化，利用液态钎料温润母材，填充接头间 隙，并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。管子弯曲：通过设备空管冷弯，空管热弯，沙管冷弯、沙管热弯。起重机类型：桥式起重机、悬臂式起重机、门式起重机、塔式起重机、可移动式起重机。离心式抛丸除锈：主要用于原材料表面处理，最难处理的就是氧化皮，他是在钢材热轧时产生的几千分之一英寸厚，离 心式抛

23、丸机抛射的主要是钢丸和细矿砂。优点是：效率高、工作条件良好、原料可循环利用、处理的表面更均匀。喷丸除锈：是高压空气推动磨料喷射到钢结构表面达到与处理的目的。优点：机动性好，可用来二次除锈；具有更高的 生产效率。缺点：劳动条件差。理想底漆性能：使用方便，优化操作空间，干燥快，防腐蚀，与钢具有良好的的粘着力；可焊性；合理的火焰切割性， 低毒性，低污染环境，防火安全性好，适用于自动喷涂系统。火焰喷射涂装：使用各种枪型喷射器熔化喷涂金属，并把它喷射到涂装的表面，主要用于易腐蚀设备和核动力装置部分。电渣焊：原理：利用电流通过熔渣时产生的电阻热加热融化母材与电极，并在冷却滑块作用下强制形成焊缝的一种熔化

24、焊方法。优点：电渣焊可一次焊接很厚的工件，故焊接生产率高；电渣焊时金属熔池的凝固率低，熔池中的气泡和杂质 交易浮出，故电渣焊缝产生气孔、夹渣的倾向性低；熔池的热量大，对电流的波动敏感性小，电流密度可在较大的范围 内变化；电渣焊时，一般不需要预热，用电渣焊焊接易淬火钢时，产生淬火裂纹的倾向性小。应用范围：广泛用于船舶 锅炉制造、重型机械和石油化工等行业。电渣焊除焊接碳钢、低合金钢、中合金钢和高合金钢以及铸铁外，也可以用来 焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金和铜。激光焊：原理：利用光学系统将激光拒交成微小光斑，从而使材料熔化焊接，分为脉冲和连续激光焊。特点：高能高速 焊，无焊接变形；灵活性大；生产

25、率高，不易氧化；设备复杂。应用范围：脉冲激光焊主要用于微电子工业的薄膜、丝、 集成电路内引线和异材焊接；连续激光焊可焊较厚的板材，焊缝间隙很小。第五六章船厂布局的发展分为哪几个时期？各时期具备哪些特征？1）二战前到二战时期铆接技术主要特征：沿着水道的狭窄长度布局，垂直水道的纵深很小，工作在船台周围和舾装 码头；散装，起重能力小2）二战后到60年代 焊接技术主要特征：船台外的焊接分段预加工的应用以及高精度的钢材切割和焊接技术的发 展；为适应较大分段的运送，起重能力增大；与第一代船厂相比较，船台成为装配场地，而不像第一代船厂那样船 台是制作场所，船厂沿河方向的长度变小，而深度方向变大3）60年代到

26、80年代 流水技术主要特征：逐步采用流水线生产方式；船厂沿河方向的长度进一步缩短，而深度进 一步加大；工作位置和任务明确化；60年代最大的进步是放样（缩尺）和光电跟踪切割4）80年代到90年代 成组技术 主要特征：造船尺度大型化一60万吨级；基于成组技术进行若干改造；起重能力 加大（超过1600吨的龙门吊）；产品导向的船厂布局，流水线型的船厂只有在生产系列产品时才能到达高效，而产 品导向型的船厂对小批量的船舶也能达到高效，即采用成组技术造船。船厂设备布置应考虑哪些因素？1）是现场材料和工件库存量最优化（这说明如果采用最小的库存会有一定的风险，当需要时有些部件会缺乏）2）保证整个船厂工作流的平稳

27、进行及最小化中转库存3）中间产品，材料的运输距离及运输设备数量的最小化船厂布局的指导原则是什么？1）具有合理的材料流（运输设备有较宽的运动路线，人员交通应该与工业交通分开）2）车间以U型环绕在船坞周围，预舾装区域与船坞十分接近3）分段装配，舾装的平台沿起重机的运行路线布置船舶设计的周期如何划分？设计周期必须保证及时确认材料和生产必需品，以使船厂按照建造规划来制订计划和安排进 度。采用成组技术造船的船厂，其设计阶段分为：初步设计、详细设计、生产设计生产设计的内容是什么？生产设计在作业规程上最后确定作业细节和材料需求、区域、作业类型、阶段的划分在这些图 纸上给出。包括：安装作业规程图一根据作业类型

28、和阶段确定每个托盘；安装材料清单（托盘表）部件制造规程图；管 件和元件制作图。托盘包括哪些内容？托盘包括：作业规程、进度、作业部位和材料清单以及资源（材料、工具、设备和人力托盘代表 按区域、作业类型、阶段确定的任务包。造船生产设计的特点有哪些？1）生产设计将设计、工艺和管理有机地融为一体；2）生产设计将船、机、电等工作有机地结合起来，使它们之间的施工项目实现良好的协调；3）生产设计图纸与施工项目一致；4）生产设计图纸只表示所在工序或工位施工所必需的内容，便于现场施工人员的使用；5）生产设计图纸对现场施工分工明确，并要求严格按图施工，从而达到施工技术统一。什么是造船建造方案？船舶建造方案应包含哪

29、些具体内容？船舶建造方案，就是根据产品的特点和制造要求（批量、交货期和技术要求等），结合船厂生产条件制订的建造产品的基 本方案。它是进行生产设计、编制生产计划和组织施工的指导方针。船舶建造方案一般包括：船体建造阶段的具体划分；分（总）段的制造方法；部件和组合件的制作方式；船舶在船台 上的建造方法；船舶舾装的阶段（分段舾装、单元舾装、船台舾装和码头舾装）和内容的划分，以及应采取的各项技术 组织措施。影响船舶建造方案的主要因素有哪些？应从哪几个方面进行船舶建造方案的综合评价？船舶产品特点的影响船舶主尺度和船型特点对船舶建造方案有重大影响：产品批量的影响；船厂生产条件的影响。对一个产品可以提出几个方

30、案进行分析比较，并根据其综合评价选择最优的船舶建造方案。一般从三个方面进行综合评 价。可行性；合理性；先进性。船台装配阶段生产设计包含哪些具体内容？船体分段划分图；船体结构理论线图；施工要领说明书；船台装配顺序图； 船台吊装定位线图；船台焊接程序图；船台散装件图册；船台装配长度统计表；船台焊接长度统计表；辅助作业工作图。什么是造船CIMS?造船CIMS是根据船舶产品及其制造过程的特点，对CIMS的具体应用。因此，造船CIMS是以自动化技术、信息技术 和造船技术为基础，通过计算机及其软件，将造船订货、船型试验、船舶设计、船舶建造、造船管理和交船后服务等造 船厂全部生产活动所需的各种分散的自动化单元技术有机地集成起来，形成总体高效益、高柔性的智能制造系统。什么是数字化造船？以信息数字化为核心，