鋁合金分段的胎架制造方法
【專利摘要】一種鋁合金分段胎架的制造方法，在高度為800mm～1000mm的底部框架上，制作正造胎架；鋁合金分段施工程序包括胎架制作、構(gòu)件部裝、甲板中組裝、內(nèi)圍壁預(yù)先定位、安裝前后圍壁外側(cè)板、結(jié)構(gòu)焊接、結(jié)構(gòu)驗收和總組吊裝；采取甲板中組裝方案制作胎架；鋁材質(zhì)采用鋼鋁復(fù)合接頭連接。本發(fā)明確定了嚴(yán)格的工裝工藝鋁合金分段采取了正造方式，在裝配作業(yè)流程上制定了具體的部裝、中組裝等作業(yè)流程，從而保證了分段裝配、焊接質(zhì)量。
【專利說明】鋁合金分段的胎架制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶胎架制造，特別是一種船舶鋁合金分段的胎架制造方法。
技術(shù)背景
[0002]某型船是正在建造中的一艘特殊用途船舶，該船與常規(guī)船舶不同的是有相當(dāng)部份分段采用鋼鋁混合材料，其中上層建筑分段則是全部采用鋁合金材料制造，滬東中華造船(集團(tuán))有限公司是首次承建此類型船舶，全船鋁合金分段十幾個，約占分段總量的15%。鋁合金分段主要材料為5083H116及6082T6 (鋁合金帶筋板)，為保證鋁合金分段的裝配、焊接質(zhì)量，保證分段總組吊裝不變形，在正式開工前，工程技術(shù)人員對鋁合金分段制造所需的工裝胎架制作工藝進(jìn)行了研究分析，并通過制作模擬分段對胎架制作工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)考評。并設(shè)立專門的鋁合金分段制造室內(nèi)場地，確定了裝配作業(yè)程序。在研究分析中發(fā)現(xiàn)鋁合金材質(zhì)板薄易變形，裝焊時隨快速加熱冷卻會產(chǎn)生膨脹收縮出現(xiàn)變形，這使得鋁合金材料裝焊時存在較大的不確定因素。對鋁合金分段采用正造與反造兩種方案進(jìn)行了具體的比較。通過模擬分段分析確認(rèn)如采用正造方式則無需翻身吊裝，可避免總組吊裝變形風(fēng)險。采取甲板中組裝方法可使甲板面沒有定位焊腳?？紤]到上層建筑分段均為半立體分段，甲板及外側(cè)壁板厚僅4mm，板材剛性弱，故分段建造適合采用正造胎架方式。根據(jù)鋼鋁不能直接接觸的特殊性，在工裝胎架設(shè)置時必須考慮采用鋼鋁混合結(jié)構(gòu)胎架，即采用鋼質(zhì)柱樁，與鋁合金分段連接處則采用鋁質(zhì)胎板，鋼質(zhì)柱樁和鋁質(zhì)胎板則采用螺栓連接的方式，這樣既能確保鋼鋁不直接接觸，又能保證鋁合金分段的制造質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服鋁合金分段裝焊總組吊裝中現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，提供一種鋁合金分段制造的安裝方法，該方法能夠確保鋁合金分段裝配、焊接具有可操作性，能夠確保鋁合金分段吊裝結(jié)構(gòu)不變形具有安全性。
[0004]為解決上述工藝技術(shù)難題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種鋁合金分段胎架的制造方法，該方法的特點如下:
[0006]I)在高度為800mm?IOOOmm的底部框架上，制作正造胎架:該胎架以鋼質(zhì)槽鋼為柱樁與鋁合金分段連接處采用鋁質(zhì)胎板、鋼質(zhì)柱樁和鋁質(zhì)胎板用螺栓連接，提供可調(diào)節(jié)式支撐點的線型型值，甲板與艙壁支撐點的線型規(guī)定要求提供胎架型值是全方位的，既有艙壁縱向型值又有橫向型值；
[0007]2)在胎架設(shè)置時，既需要考慮提供的型值點能夠保證甲板梁拱線型與圍壁板支撐點數(shù)據(jù)的正確性，又要考慮鋼、鋁材質(zhì)的銜接，以鋼質(zhì)槽鋼為柱樁與鋁質(zhì)胎板用螺栓連接，組合成可調(diào)節(jié)通用式正造胎架；
[0008]3)鋁合金分段施工程序包括胎架制作、構(gòu)件部裝、甲板中組裝、內(nèi)圍壁預(yù)先定位、安裝前后圍壁外側(cè)板、結(jié)構(gòu)焊接、結(jié)構(gòu)驗收和總組吊裝；
[0009]4)采取甲板中組裝方案制作胎架:預(yù)先壓制出甲板線型，在線型平臺上鋪板拼接，進(jìn)行剛性固定，甲板采取平角焊焊接安裝T字橫梁縱梁結(jié)構(gòu)部件，然后再翻身定位到正造分段的艙壁上；
[0010]5)在鋁合金艙壁的四周或下端鋁合金與鋼質(zhì)分段相接部分，采取鋼鋁襯墊板連接方法，即用鋼鋁復(fù)合接頭連接，采用寬16X厚28的鋼鋁襯墊板接頭連接。
[0011]本發(fā)明實施了多項技術(shù)創(chuàng)新方法，使整個鋁合金分段制造的胎架工藝與生產(chǎn)實際相匹配。裝配、總組吊裝順利實施，其效果是:
[0012]確定了嚴(yán)格的工裝工藝鋁合金分段采取了正造方式，在裝配作業(yè)流程上制定了具體的部裝、中組裝等作業(yè)流程，從而保證了分段裝配、焊接質(zhì)量。
[0013]1、正造胎架:工裝設(shè)置以鋼質(zhì)材作為柱樁，與鋁合金分段連接處采用鋁質(zhì)胎板、鋼質(zhì)柱樁和鋁質(zhì)胎板用螺栓連接，提供可調(diào)節(jié)式支撐點的線型型值，甲板與艙壁支撐點的線型規(guī)定要求提供胎架型值是全方位的，既有艙壁縱向型值又有橫向型值。
[0014]2、分段裝配作業(yè)程序:鋁合金分段裝配作業(yè)程序為部裝，即先由車間進(jìn)行的結(jié)構(gòu)件小部裝，然后是甲板與T字拱梁部件中組裝配翻身定位到橫向肋板與縱向壁板上進(jìn)行結(jié)構(gòu)連接、裝配總組、吊裝。
[0015]3、立焊方法:主要是解決仰角焊難題，正造分段柱樁密集，無法實施仰角焊，故采用甲板中組裝方法，將甲板鋪設(shè)在胎板上預(yù)先拼板采取立焊方式焊接甲板及T字結(jié)構(gòu)部件，然后翻身定位到艙壁上，消除了甲板定位焊腳。
[0016]4、鋼鋁復(fù)合接頭一在鋁合金分段縱橫艙壁與鋼質(zhì)壁板的接合處，采取16(寬)X28 (厚)鋼鋁襯墊板接頭銜接，為確保在裝配時人員能進(jìn)入分段內(nèi)部作業(yè)，設(shè)置高度為800mm?IOOOmm的框架支撐點,保證了分段順利施工作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明鋼鋁胎架鏈接形式。
[0018]圖2是本發(fā)明鋼鋁復(fù)合接頭鏈接形式。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]本發(fā)明鋁合金分段胎架的制造方法，特點是:
[0021]1.正造胎架設(shè)置
[0022]通過模擬分段綜合數(shù)據(jù)分析評估，鋁合金分段決定采取以甲板為基面的正造方法，胎架的具體制作方法如下:制作鋼鋁混合型可調(diào)節(jié)式通用胎架，即以鋼質(zhì)槽鋼為柱樁，與鋁合金結(jié)構(gòu)連接處設(shè)置可調(diào)節(jié)的鋁合金材質(zhì)胎板，由于鋼鋁不能連接的特殊性，鋼鋁采用螺栓連接，提供甲板拋勢型值與肋板、艙壁的定位值。由于艙壁間距較寬，在胎架設(shè)置時需加密支撐點型值來確保有足夠支撐，保證曲率線型的正確性，保障結(jié)構(gòu)壁板的堅固。裝焊時不變形。
[0023]2.分段裝焊作業(yè)程序
[0024]分段裝焊作業(yè)程序包括結(jié)構(gòu)部件制作、甲板構(gòu)件中組裝，甲板拼裝后按拋勢樣板壓出甲板線型，安裝T字橫梁縱梁結(jié)構(gòu)部件，再翻身定位到內(nèi)圍壁與肋板上。外圍圍壁安裝結(jié)構(gòu)部裝。甲板中組裝一內(nèi)圍壁預(yù)先定位到胎架一甲板組合件翻身定位到內(nèi)圍壁與肋板艙壁上一前后圍壁及外側(cè)壁安裝一結(jié)構(gòu)焊接一管系一舾裝件安裝、總組一吊裝。
[0025]3.立焊方式
[0026]甲板分段的焊接以往采取的是常規(guī)反造方式，甲板擱置在胎架上進(jìn)行立焊焊接不會產(chǎn)生仰角焊難題。現(xiàn)在采取了正造方式，且由于增加了許多立柱支撐點，在狹小的艙室中只能采用仰角焊焊接方式，這不利于甲板結(jié)構(gòu)的焊接成型質(zhì)量，同時會產(chǎn)生較多的焊腳。為此在采取甲板中組裝時，先將甲板擱置在線型胎架平臺上進(jìn)行拼板，壓出拋勢線型，然后安裝T字結(jié)構(gòu)部件，采取立焊方式進(jìn)行平角焊接，焊接固定后將甲板構(gòu)件翻身到分段的內(nèi)艙壁上，較好的解決了仰角焊難題。
[0027]4、鋼鋁結(jié)構(gòu)的連接方法
[0028]鋁合金分段制造的特殊性在于鋼鋁材質(zhì)不能直接接觸，因此在縱橫板壁鋼鋁材質(zhì)板的連接上采用了復(fù)合接頭的方式，如鋁板的四周都是鋼板，則四周都用復(fù)合接頭與鋼板連接。用16 (寬)X28 (厚)鋼鋁墊板接頭連接，涂上膠水與螺栓擰緊，保持板縫密封，既為復(fù)合接頭連接方式，為保證裝配人員能夠進(jìn)入鋁合金分段內(nèi)部作業(yè)，分段底部定位高度為800mm ?1000mm。
[0029]通過多個階段的實施，鋁合金分段制造的胎架工藝文件正式確定并投入運行，首創(chuàng)的胎架正造模式，使鋁合金分段殼體線型具有正確性與完整性。
[0030]在我國船舶建造中如此大規(guī)模的鋁合金分段尚屬首次，一個合適胎架制造工藝能夠適合鋁合金分段的施工技術(shù)要求，節(jié)約了分段翻身吊裝所需的大量加強(qiáng)材料，避免了翻身吊裝變形風(fēng)險，具有可操作性、安全性，提高了分段的安裝質(zhì)量，因此具有非常重要的意義。此項技術(shù)攻關(guān)成果對后續(xù)船提供非常有價值的借鑒，為新型材料在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用探索出一條新路。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金分段胎架的制造方法，其特征在于該方法包括: 1)在高度為800mm?IOOOmm的底部框架上，制作正造胎架:該胎架以鋼質(zhì)槽鋼為柱樁與鋁合金分段連接處采用鋁質(zhì)胎板、鋼質(zhì)柱樁和鋁質(zhì)胎板用螺栓連接，提供可調(diào)節(jié)式支撐點的線型型值，甲板與艙壁支撐點的線型規(guī)定要求提供胎架型值是全方位的，既有艙壁縱向型值又有橫向型值； 2)在胎架設(shè)置時，既需要考慮提供的型值點能夠保證甲板梁拱線型與圍壁板支撐點數(shù)據(jù)的正確性，又要考慮鋼、鋁材質(zhì)的銜接，以鋼質(zhì)槽鋼為柱樁與鋁質(zhì)胎板用螺栓連接，組合成可調(diào)節(jié)通用式正造胎架； 3)鋁合金分段施工程序包括胎架制作、構(gòu)件部裝、甲板中組裝、內(nèi)圍壁預(yù)先定位、安裝前后圍壁外側(cè)板、結(jié)構(gòu)焊接、結(jié)構(gòu)驗收和總組吊裝； 4)甲板中組裝方案采取制作胎架:預(yù)先壓制出甲板線型，在線型平臺上鋪板拼接進(jìn)行剛性固定，甲板采取平角焊焊接安裝T字橫梁縱梁結(jié)構(gòu)部件，然后再翻身定位到正造分段的艙壁上； 5)在鋁合金艙壁的四周或下端鋁合金與鋼質(zhì)分段相接部分，采取鋼鋁襯墊板連接方法，即用鋼鋁復(fù)合接頭連接，采用寬16X厚28的鋼鋁襯墊板接頭連接。
【文檔編號】B63B9/00GK103612712SQ201310675829
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】奚健, 邵天駿, 黃健, 曹云勇, 邱文 申請人:滬東中華造船(集團(tuán))有限公司