－分段焊接變形與控制

分段類型匯總內容回顧曲面分段半立體分段立體分段總段按裝配基面分正造法反造法側造法臥造法分離法放射法插入法框架法船體裝配按裝配順序分船體分段建造基礎方法１）選擇分段裝配基準面和工藝裝備２）決定合理的裝焊順序３）決定合理的焊接程序４）提出施工技術要求1.船體分段（section）類型船體裝配２.船體分段裝焊工藝的基本內容返回小結第九節(jié)分段的焊接變形與控制方法

4一、焊接變形的原因和一般控制方法1、焊接變形(weldingdistortion)

工件由于焊接而產生的變形。2、焊接變形的原因電孤下的金屬受熱熔化時膨脹，電弧移開時冷卻收縮；冷金屬阻止了該處金屬的自由膨脹和收縮。電弧焊的過程是不斷重復加熱熔化、冷卻凝固的熱循環(huán)過程；焊件金屬在焊接過程中產生了膨脹和收縮的壓縮塑性變形。分段變形分段兩端上翹底部分段橫向收縮甲板下塌，即甲板梁拱減小分段內構架的縱橫向收縮和角變形TransversedistortionAngulardistortion3、焊接變形的一般控制方法（1）選擇合理的裝配、焊接工藝增加構件的剛度、用馬板或定位焊固定、留合適的裝配間隙等；盡可能使焊縫能自由收縮；先焊收縮量大的焊縫；采用雙數(shù)焊工對稱施焊；采用合適的焊接方向和順序。（2）預放反變形法（3）剛性固定法二、分段的焊接變形分段焊接變形的規(guī)律與分段的結構和建造方法有關；分段焊接后產生焊接變形是客觀存在不可避免的；采取有效的方法可能減小焊接變形；當分段的焊接變形超過了標準的規(guī)定，應及時進行處理。1、單底分段的焊接變形和控制方法（1）變形現(xiàn)象寬度長度，均要縮小，底部中垂，兩端上翹。分段邊緣，波浪變形，單底變形，以上三條。（2）對變形的處理措施翻身四角擺平穩(wěn)，墊墩靠近兩舷邊，水火矯正波浪板，重物壓放在中間。

2、雙層底分段反造的焊接變形和控制方法（1）變形現(xiàn)象長度縮小，寬度加大，底部中拱，兩端垂下，外底邊緣，波浪變形，正倒變形，特點變化。（2）變形原因內外底板縱橫接縫焊接引起縱橫向收縮；縱橫構架間角焊引起縱橫向收縮；外外底板與縱橫構架的角焊引起的收縮和上翹變形最大；胎架基礎不牢、剛度不足；裝配間隙過大、焊接坡口過大；未嚴格執(zhí)行裝焊工藝規(guī)程。（3）對變形的處理措施翻身四角擺平穩(wěn)，墊墩靠近兩舷邊，水火矯正波浪板，重物壓放在中線。

3、甲板、艙壁、舷側分段的變形變形：長度、寬度縮小，邊緣變波形，梁拱減小，舷側曲率減小，艙壁表面拱出等三、總結分段變形的處理無論單底或雙層底分段，如果分段寬度縮小太多而影響船臺對接時，可能其鄰近分段大接頭處的肋板、內底板和外板的接縫切開部分焊縫分段縱向收縮除在建造時適當擴大肋距，以抵消縱向收縮量外，一般不作處理。舷側分段變形一般不預處理。甲板分段梁拱的矯正，一般在船臺上安裝時處理。艙壁分段變形，一般在焊接后就進行火工矯正。四、控制變形的措施以預防為主，控制為輔1、結構設計上的措施合理的結構設計對減小分段裝配、焊接變形有很大的作用。（1）在結構設計時，盡量減少板材的接縫，以減少焊接工作量。（2）在保證設計強度的前提下，焊縫的熔焊金屬及焊縫的坡口應盡可能取小。

(3)廣泛采用自動焊和半自動焊接，采用二氧化碳氣體保護焊，減少線能量輸入，從而減少焊接變形。（4）不同板厚的鋼板對接時，應將板厚邊緣削斜，使其與薄板等厚，削斜的長度要不小于四倍板厚差。（5）板縫布置盡量對稱于船體中心線。（6）避免焊縫密集。2、焊接工藝的措施合理的焊接順序能使焊接時熱量均勻分布，減小焊接變形，因此在焊接分段時應遵守以下規(guī)定：（1）長度為500mm以上的連續(xù)焊縫應采用逐步退焊法，每段長度約200—300mm左右。（2）焊接人員的操作應以分段剖面的中和軸為對稱軸對稱進行。（3）對收縮變形大的焊縫應先焊。（4）在板架結構中，應先焊構架間的各交叉接縫，后焊構架與板的角焊縫。（5）對薄板結構，為防止焊縫局部隆起，在每一焊縫焊完后，可用小錘敲打焊縫以消除部分應力，減少變形。（6）選擇合理的焊接規(guī)范及焊縫規(guī)格。3、裝配工藝上的措施（1）提高零件加工質量和部件裝配質量。（2）對線型復雜的分段采用正造法。（3）構架曲型應與外板線型自然吻合。（4）盡量減小構架與構架的安裝間隙。（5）擴大平面分段的拼裝范圍，這樣可減少分段或總段的焊接工作量，以減少船體總的焊接變形。（6）采用框架式裝配新工藝。（7）采取反變形措施。4、分段的合理加強及運輸、擱置（1）在分段制作中，對于易變性的部位，可增加臨時加強材；（2）在分段翻身后，對接縫進行封底焊時，一定要依據(jù)分段線型進行擱置，使墊墩與分段有較大的接觸面；（3）在吊運分段時，稍有不當也容易產生變形，因此吊運前要對分段進行適當加強，吊運時要避免碰撞，擱置時要平穩(wěn)。三、分段焊接變形的預防1、反變形法將胎架模板放出與變形大小相等方向相反的反變形量。（1）由經驗確定反變形值（2）由計算確定反變形值橫向反變形值的計算經驗公式：①當b≤7500mm，h≤950mm時：y=(0.002~0.003)bx；x=(0.002~0.003)h②當b＞7500mm，h＞950mm時：y、x值分別取以上數(shù)值的0.8倍。縱向反變形值的計算①當l≤6m時，不放反變形；②當6＜L＜12m時：Y=0.002Lx③當L＞12m時：Y=0.0015Lx甲板分段的反變形：①當10m＜B＜16m時：Y=0.002B②當B＞16m時：Y=0.0015B2、剛性固定法對線型復雜的分段采用正造法。胎架要有足夠的剛度和牢固的基礎。將分段用馬板與胎架固定。臨時加強。加壓排。對分段易變形的部位作臨時加強。3、提高零、部件制造質量4、采用先進的裝焊工藝方法、嚴格遵守工藝規(guī)程如：（1）正確確定裝配間隙與坡口角度。（2）嚴格遵守焊接工藝規(guī)程（3）擴大平面分段的拼裝范圍，擴大機械化自動化作業(yè)面4、構架曲型應與外板線型自然吻合。5、盡量減小構架與構架間的安裝間隙。6、分段的合理加強及運輸、擱置五、總段的焊接變形及其處理和預防1、總段變形的原因（1）正裝總段變形的原因（2）反裝總段變形的原因2、總段變形的預防三、常見的焊接名詞術語焊接方向（weldingdirection）：焊縫增長的方向。焊接應力（weldingstress）：因焊接產生的應力。焊縫代號（weldingsymbol）：表示對焊縫要求的符號。焊接順序（weldingsequence）：焊縫焊接的先后順序。焊接位置（weldingposition）：施焊時焊條與焊縫的相對位置。平焊（flatpositionwelding）；焊條位于焊縫上方進行的焊接；立焊（verticalpositionwelding）：在工件立面或傾斜面上進行的垂直方向的焊接。橫焊（horizontalpositionwelding）：在工件立面或傾斜面上進行的水平方向的焊接。仰焊（overheadpositionwelding）：焊條位于焊縫下方的焊接。手工焊（manualwelding）：完全依靠手工操作的焊接方法。半自動焊（semi-automaticwelding）：部分采用機械裝置部分采用手工操作的焊接方法。自動焊（automaticwelding）：在操作者的調整下借助機械和電器裝置實現(xiàn)工藝過程和各項參數(shù)自動控制的焊接方法。清根（backchipping）：一面焊縫焊完后，在其背面除去焊根熔合不良部分的工作。封底焊（backingwelding）：正面焊縫焊完后在背面進行的焊接。定位焊（tackwelding）：裝配時為了固定工件位置進行的焊接。坡口（groove）：在工件待焊邊緣加工成的特定的幾何形狀。裝配間隙（rootopening，gap）：裝配兩待焊邊緣所留的距離。對接焊縫（buttweld）：對接接頭的焊縫。角焊縫（filletweld）：角接接頭的焊縫。焊接接頭（weldedjoint）：用焊接方法連接的接頭。連續(xù)焊縫（continuousweld）：沿長度方向沒有間斷的焊縫。間斷焊縫（intermittentweld）：沿長度方向有間斷的焊縫。船體分段裝配實錄返回小結返回4本