船舶在建造过程中焊接变形的形成及控制

在船舶建造过程中,大量构件的焊接变形不利于船体分段建造精度的控制,从而影响船舶建造的质量.通过分析船体构件焊接变形产生的原因及影响因素,并考虑船舶构件建造过程中各阶段的特点,总结出船舶建造不同阶段减小船舶变形的结构设计措施和建造工艺措施,从而达到满足船舶强度及使用性的要求.     

基于热弹塑性计算分析的甲板分段建造反变形值设置方法

主要采用顺序耦合热弹塑性有限元法,对甲板分段建造过程的焊接变形进行研究,在自由状态下模拟焊接过程中甲板分段变形变化规律和产生机理,分析计算结果确定反变形值设置,提高其建造平整度,为甲板分段建造的精度控制提供参考依据。     

两次定位法船体总段大合拢

对中小型船舶建造中常用的船体总段大合拢方法,包括合拢前的工艺准备、合拢的工艺过程、防变形手段和质量控制以及环形焊缝的焊接等作了全面论述,提出在大接头焊接缝加马板;加放焊缝横向收缩补偿量等控制变形的具体措施。     

船舶建造中变形的预防、控制与矫正

叙述了焊接变形的原理和变形种类,详细介绍了船舶建造中正确的焊接结构设计、合理的装配焊接工艺、反变形措施、刚性固定法约束控制,提出了在采取控制变形措施后仍无法消除船体件的焊接变形时,可采用的矫正变形的基本方法,从而达到提高船舶建造质量,缩短船舶建造周期的目的。     

船舶分段装配焊接精度控制应力应变数值模拟

造船生产过程中精度控制通常采用主动控制的方式,对各种影响因素进行深入研究,在误差产生之前采取合理的方式加以控制。随着加工精度提高、生产流程优化,焊接变形的控制成为造船精度控制的关键。通过以57500DWT散货船底部分段为研究对象,将焊接变形与焊接能量输入关系及板厚公式化,采用基于固有应力的等效载荷方法对船体分段的焊接变形量进行有限元分析与计算,对船体分段建造过程中焊接变形进行有效而准确的预测,为分段焊接补偿量的设定提供了有效依据,通过实测船舶长度X、宽度Y、高度Z三个方向均达到精度要求,为造船精度控制技术的广泛应用提供了有效途径和方法。     

船体分段吊装工艺

<正>现代造船除了一些小船采用整体建造外,有条件的厂基本上都采用分段建造工艺。为了使分段中的大部分焊缝处于俯焊位置,以改善施工条件,保证焊接质量,一般都用反造工艺。对一些线型比较复杂的首尾分段,为简化胎架、节省材料也往往反造。随着预舾装工艺的采用,并为缩短船台周期,分段尺度及重量愈来愈大,所以分段的吊运和翻身成为船体建造中的一个重要工序。为保证分段、设备、人员的安全,对吊运翻身工艺应仔细考虑计算,以免分段发生严重变形和损坏,造成事故。     

基于塑性反变形法的角焊缝焊接变形控制研究

焊接残余变形的存在会极大地影响焊接构件的质量和企业的生产效益,船厂现行的火工矫正消除焊接变形的方法费时费力。为实现焊接变形的有效控制,在热弹塑性有限元法预测焊接残余变形的基础上,采用正交试验设计寻求使变形量最小的工艺参数组合,并通过2种反变形施加方法进行预置塑性反变形下的T型接头焊接变形控制研究。结果显示:预置塑性反变形法能够补偿焊接变形量,构件的焊后平整度较好,可为生产工作提供参考。     

自升式钻井平台总体建造工艺

就300英尺自升式钻井平台,从分段划分的合理性、良好的工艺性、舾装方式、预舾装的完整性、建造合拢方式和建造精度控制几个总体建造工艺方面,介绍了对产品建造周期和产品建造质量的影响。合理的工艺优良的分段划分,是预舾装完整性的前提和基础,也是缩短建造周期的有效途径。合拢方式的选择、从零部件开始焊接收缩量焊接补偿量正确加放以及建造中刚性约束等措施,是产品精度和产品质量的保证。     

克令吊筒体与基座焊接工艺

散货船建造过程中,克令吊基座回转齿圈的平面精度决定了吊机齿圈间的间隙,如间隙超标将影响克令吊的使用寿命,而克令吊筒体与基座间对接缝的焊接变形是影响回转齿圈平面精度的最重要因素。结合现场实际建造经验,从设计、工艺两个角度出发,提出一系列优化改进措施,重新编制焊接工艺用以控制接缝的焊接变形。从实际生产反馈的效果来看,可提高产品精度质量,降低生产成本。     

甲板大开口薄板高速艇建造变形控制

在分析船舶建造变形趋势的基础上,介绍某高速艇的变形控制措施,通过预设反变形量、合理加设临时马材、采取合理焊接方式达到控制变形的目的,保证建造质量,为类似船舶的制造提供借鉴.     

中小型船舶焊接变形控制工艺设计

为减少焊接变形对建造精度、质量和周期影响,结合薄板、中厚板焊后的变形特点,以及中小型船舶建造过程中各阶段的特点,通过对小组立,中、大组立,总组及搭载等阶段中焊接变形实船记录,找出船板选择、船体分段划分、坡口设计、装配及工装、焊接试验、焊接工艺设计、焊接顺序等对焊接变形产生影响的因素。结果表明应在设计阶段考虑焊接变形控制,从而解决船体构件焊接后变形复杂、矫正困难和精度偏差大的难点,为后续中小型船舶建造从焊接工艺设计进行预防和控制焊接变形提供经验。     

大型尾部分段装焊固有应变有限元计算精度控制技术

船舶建造精度控制是对造船全过程的尺寸精度分析与控制,随着船体结构加工精度的不断提高,装配工艺装备、工艺程序的不断优化,船体装配与焊接精度控制的重点是对焊接过程中所产生的变形开展有效监测与防控。固有应变有限元计算是通过避开复杂的焊接过程,采用简单的弹性静载分析,简化计算过程,辅之于专用焊接变形预测软件,对焊接过程中的固有应变进行预测,给出相应的焊接变形补偿量,从而达到精度控制的目标要求,并在575000DWT散货船尾部分段生产实践中加以了应用。     

曲面分段全建造流程的误差累积及精度预测

以海洋平台典型曲面分段为研究对象,梳理建造企业对切割和弯曲工艺的精度要求及误差响应,以及焊接工艺对应的典型接头力学载荷,并将其作为曲面分段建造的源头误差。基于弹性有限元方法,分析焊接工艺对曲面分段建造精度的影响;考虑切割和弯曲误差对焊接工艺的影响,并预测闭合加工误差的焊接工艺及其产生的焊接变形。为提升曲面分段建造精度的评估效率,建立基于遗传算法的BP(Back Propagation)人工神经网络,并以27组数据为训练样本,以9组数据为验证样本检验其预测的准确性。通过弹性有限元分析研究不考虑、保留及矫正切割和弯曲加工误差等3种情况下的曲面分段建造精度,结果发现三者存在明显差异。考虑切割、弯曲的加工误差及其焊接闭合工艺对曲面分段的建造精度的显著影响,基于遗传算法的BP人工神经网络具有极高的预测精度和稳定性。     

中小型船舶分段无余量建造工艺实践

分段无余量建造工艺是船舶建造工程的一项重要工艺技术。中小型船舶由于其型线变化率大的特殊性，一直难以应用此项技术。本文以分段建造各施工阶段应重点考虑的结构补偿为出发点，围绕补偿量的确定，简单介绍在中小型船舶上应用分段无余量建造工艺。     

船体结构件反变形加放范围及标准

通过对船体结构件反变形的研究,实现在生产设计阶段进行精度设计,确立船体结构件反变形的实施范围及标准,减少现场施工的精度误差,减少焊接变形造成的分段结构非正常修割,缩短分段制作、总组及搭载周期。制定船体结构件反变形加放方案及标准,达到提升装配效率的同时提高分段精度报验一次合格率,体现降本增效的理念,也为后续系列船的快速建造奠定技术基础。     

45000t集装箱滚装船水密门精度控制

为更好地控制集装箱滚装船门框结构的安装精度,以45000t集装箱滚装船中只包含水密门结构的分段为例进行水密门精度控制研究。通过研究该分段的建造方式,改进分段的建造工艺,合理安排门框结构在分段建造过程中的安装顺序,进而缩减结构变形;同时,利用精度测量仪器进行跟踪测量,保证始终把精度控制在有效范围内。对焊接过程中采用的焊接方法进行研究,改进焊接工艺,采取逐步退焊法控制焊接热量,进而减少焊接变形。通过对分段水密门门框结构的安装工艺及焊接工艺进行研究,将理论与实践相结合,总结出一套行之有效的建造工艺,确保分段门框结构安装精度得到有效控制,保证水密门的性能,为该系列船后续的分段建造提供参考。     

长江中型船舶焊接变形的测量与控制

本文介绍了江南造船厂在建造5艘同型长江船舶过程中,对船体焊接变形的测量研究情况,着重介绍了双层底分段装焊和船台合拢中的焊接变形测量、变形原因分析,以及所采取的控制焊接变形的简便而有效的工艺措施。     

海洋平台筒式桩腿结构的焊接变形预测和消除

针对海洋生活平台桩腿的齿条与筒体焊接变形问题,基于迭代子结构法(ISM)和多核并行计算技术的高效热-弹-塑性有限元计算代码,依据结构对称性的特点,建立实际齿条与筒体焊接结构的1/4有限元模型,预测的焊接变形和测量结果趋势一致,数值基本吻合。为了提高建造精度,采用在筒体内表面进行堆焊的工艺措施,产生反变形,抵消齿条与筒体焊接产生的变形,焊接变形量可减70%。     

海洋钢结构预制阶段建造精度控制

焊接作业被广泛应用于海洋钢结构的建造过程中,结构件在预制环节的焊接收缩成为制约建造精度的关键因素。为提高建造精度,首先需详细了解预制环节各阶段的超差类型,包括组合梁、节点、立柱和拉筋等关键杆件的预制过程,以及各类杆件组成甲板片的组对焊接过程,然后有的放矢地制订提高建造精度的措施。实践证明,明确预制阶段的公差要求,在加工设计技术方案中针对焊接收缩提前考虑余量,采用反变形法对甲板片水平度公差进行控制,都是能够切实提高预制焊接建造精度的措施。     

船舶上层建筑薄板变形控制《广船科技》2000．2 P23～26

本文分析了上层建筑产生变形的原因是：①吊运变形;②装配变形;③焊接变形;④火工变形。对产生变形的四大环节提出了以下主要控制变形的工艺措施有：设计方面、下料加工方面,拼板方面、片体制作方面、分段制造方面和大合拢即总段和船台建造等方面具体详细的工艺措施并通过试验制定了各种焊接方法的焊接规范以及取得的良好效果,表2,图2。