分段装配焊接变形及控制技术

8.3.10　分段装配焊接变形及控制技术

8.3.10.1　分段变形分析

分段在装焊过程中，将产生纵向和横向的收缩和翘曲变形。由于各个分段结构不尽相同，焊接程序不同，故每一分段变形的大小和现象也不一样。各种分段变形趋势及原因分析，见表8.3－9。

表8.3－9　分段变形分析

8.3.10.2　分段变形控制技术

控制分段装焊变形的原则是：预防为主，矫正为辅。

1）控制变形的措施

对于分段的装焊变形，在掌握了上述变形规律的前提下可从结构设计、焊接工艺和装焊工艺三个方面采取相应措施。具体有：

（1）提高零件加工质量和部件装配质量。

（2）对线型复杂的分段（如带轴包板的艉部分段）采用正造法，用“马”将外板与胎架拉紧，强制减小分段的变形，胎架要具有一定的刚性。

（3）构架曲型应与外板线型自然吻合；超差严重的应矫正后再装。

（4）尽量减小构架与构架的装配间隙。

（5）扩大平面分段的拼装范围，扩大小组立、中组立的范围。这样可减少分段的焊接工作量，以减少船体总的焊接变形。

（6）采用框架式装配新工艺。

（7）根据分段变形的一般规律，采取反变形措施。在结构放样或胎架设置时放出反变形量，用以抵消分段焊接后的变形。

（8）采用强力构件端部刚性固定法。

大中型船舶的分段制造已广泛采用支柱式通用胎架，在分段装配和焊接过程中产生的收缩力，必然要使分段产生各种变形。该法就是在构架焊接以前，采用强构件端部刚性固定法控制变形。其做法是将在支柱式胎架上建造的分段四周边缘，调整到水平或理论型值的位置，在强肋骨、强横梁、纵桁和隔壁的端部，于胎架下面用角钢或槽钢固定于水泥基础平台上，数量应视分段的结构形式而定。

（9）在分段制作中，对于易变形的部位，可增加临时加强材，以避免吊运、搁置时的变形。

2）分段变形的处理

（1）在分段制造过程中，应及时检测分段变形状态，对变形大的部位加重物施压和火工配合矫正，以达到减少分段总变形量的效果。

（2）分段纵向收缩可在考虑建造工艺时适当增大每档肋距，以抵消纵向收缩量。

（3）可将分段大接头处的构架角焊缝设300mm待焊区，使变形保持在精度标准允许的范围内。

（4）无论单底或双层底分段，如果分段宽度缩小太多而影响船台对接时，可对其邻近分段大接头处的肋板、内底板和外板的接缝切开部分焊缝，使船体外板对接处线型光顺。