CN111619758A - 一种船体舭龙骨垫板安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶制造技术领域，公开了一种船体舭龙骨垫板安装方法。所述船体舭龙骨垫板安装方法包括：沿船体长度方向，在分段外板上间隔固定自带垫板并将所述分段外板组装为船外板；沿船体长度方向，在自带垫板的两端与所述船外板之间固定玻璃纤维布；将嵌入垫板固定在两块所述自带垫板之间并与两块所述自带垫板形成对接缝，所述玻璃纤维布位于所述对接缝与所述船外板之间；焊接所述对接缝，以将所述自带垫板和所述嵌入垫板连接。本发明的船体舭龙骨垫板安装方法，垫板连接可靠性高且不易损伤船外板。

Description

一种船体舭龙骨垫板安装方法

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船体舭龙骨垫板安装方法。

背景技术

船舶的舭龙骨是安装在船舶中部区域船底舭部外板上的结构，主要用于增加船舶横摇时的阻尼，从而增加船舶的耐波性和稳性并极大地降低船舶的横摇。舭龙骨通常包括与船外板直接连接的垫板和连接在垫板上的龙骨。大型船舶的外板需要多块板拼装焊接组成，故沿船舶的长度方向，舭龙骨的垫板也常采用多块垫板分别焊接在船外板上，并将相邻两垫板对接的缝隙焊接连接。

现有技术中，两块相邻的舭龙骨垫板之间往往采用以下两种形式进行焊接：第一种是，先将两块垫板焊接在船外板上，再采用CO₂气体保护焊直接将两垫板对接的缝隙焊接住，这种方式在焊接过程中易在船外板上形成熔池，即对船外板造成一定的损害，在后续使用过程中，龙骨受力后通过垫板撕拉船外板，船外板易在熔池处发生撕裂，导致船外板使用寿命下降，此外，焊接过程中的温度场会对焊缝周围的船外板上的漆造成破坏，增加后续补漆的工序；第二种为，在垫板和船外板之间增设铜垫片，以对船外板进行保护，但焊接过程中会有部分铜元素熔到焊缝中，铜元素会影响焊缝的组织，增加焊缝的开裂倾向，同时因为铜垫片的导热性能比较好，焊缝冷却速度快，焊接残余应力增大，在应力的作用下根部会形成裂纹并逐渐扩散到焊缝表面，影响焊缝质量。

因此，亟需发明一种船体舭龙骨垫板安装方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种船体舭龙骨垫板安装方法，垫板连接可靠性高且不易损伤船外板。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种船体舭龙骨垫板安装方法，包括步骤：

沿船体长度方向，在分段外板上间隔固定自带垫板并将所述分段外板组装为船外板；

沿船体长度方向，在所述自带垫板的两端与所述船外板之间固定玻璃纤维布；

将嵌入垫板固定在两块所述自带垫板之间并与两块所述自带垫板分别形成对接缝，所述玻璃纤维布位于所述对接缝与所述船外板之间；

焊接所述对接缝，以将所述自带垫板和所述嵌入垫板连接。

可选地，在将所述自带垫板固定在所述船外板上时，在所述自带垫板沿船体长度方向的两端与所述船外板之间留有容纳所述玻璃纤维布的间隙。

可选地，在焊接所述对接缝前，在所述对接缝的两端焊接引弧板和熄弧板，所述引弧板和所述熄弧板上均设置引熄弧缝，所述引熄弧缝分别位于所述对接缝的两端且截面尺寸与所述对接缝的截面尺寸相同。

可选地，所述引熄弧缝的长度为H，其中25mm≤H≤35mm。

可选地，所述玻璃纤维布沿所述对接缝长度方向的尺寸不小于所述对接缝及其两端的所述引熄弧缝的长度之和。

可选地，所述自带垫板、所述嵌入垫板、所述引弧板及所述熄弧板的材料相同且厚度相同。

可选地，所述对接缝焊接完成后，拆卸掉所述引弧板和所述熄弧板。

可选地，所述嵌入垫板和所述自带垫板相对接的位置对称设置有焊接坡口，以形成对接缝；

所述焊接坡口的倾斜角度为α，其中40°≤α≤45°；

所述自带垫板的焊接坡口与所述嵌入垫板相邻的焊接坡口的坡口间隙为D，其中4mm≤D≤7mm。

可选地，所述对接缝焊接完成后，取出所述玻璃纤维布。

可选地，焊接所述对接缝前，通过点焊的形式将所述嵌入垫板固定在所述船外板上；

焊接完所述对接缝后，将嵌入垫板通过角焊接的方式焊接在船外板上。

本发明有益效果为：

本发明的船体舭龙骨垫板安装方法，在分段外板组装为船外板前将自带垫板先固定在分段外板上，从而使自带垫板的安装操作更为便捷，将嵌入垫板固定在相邻两自带垫板之间能够保证垫板沿船体长度方向的连续性，对接缝位置处，在船外板与嵌入垫板和自带垫板之间固定有玻璃纤维布，即在焊接过程中，玻璃纤维布衬垫承托焊缝金属熔池并防止熔池下漏，强制焊缝背面成型，玻璃纤维布能够将焊缝与船外板隔离开，玻璃纤维布耐热性好故能够拖住焊缝，焊接过程不会在船外板上形成焊接熔池，从而保证船外板的强度；玻璃纤维布具有良好的隔热性，故能大大减少焊接过程对船外板上焊缝周围油漆的破坏，减少后续油漆修补工时，提高船舶建造效率；玻璃纤维布不会产生铜元素等增大焊缝开裂倾向的元素融入焊缝，保证焊缝冷却均匀，减少焊缝的残余应力，因此焊缝不易产生裂纹，提高了焊缝的可靠性；此外，玻璃纤维布质地柔软，其能够灵活地随着船外板弧度变化而变化，因此能够与船外板更加贴合，进一步保证良好的隔热效果，适用性高且成本低。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种船体舭龙骨垫板安装方法的工艺流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的船体舭龙骨垫板安装方法中嵌入垫板固定后的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的船体舭龙骨垫板安装方法中嵌入垫板固定后另一视角的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的船体舭龙骨垫板安装方法中引弧板和熄弧板固定后的结构示意图；

图5是图3中的A处放大图；

图6是本发明具体实施方式提供的另一种船体舭龙骨垫板安装方法的工艺流程图。

图中：

1-船外板；11-分段外板；

2-自带垫板；

3-嵌入垫板；

4-对接缝；41-焊接坡口；

5-玻璃纤维布；

61-引弧板；62-熄弧板；63-引熄弧缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中，船舶的舭龙骨垫板主要采用CO₂气体保护焊直接焊接和在垫板与船外板之间垫铜板后焊接两种方式，CO₂气体保护焊直接焊接易在船外板上形成熔池，从而影响船外板在后续使用过程中的使用寿命，且会增加后续船外板的补漆工时；在垫板和船外板之间增设铜垫片后再焊接的方式，部分铜元素会熔到焊缝中，导致焊缝根部形成裂纹影响焊接质量。

针对上述问题，本实施例提供了一种船体舭龙骨垫板安装方法，其可用于船舶制造技术领域，尤其适用于大型船只舭龙骨结构的安装。如图1-4所示，船体舭龙骨垫板安装方法，包括步骤：

沿船体长度方向，在分段外板11上间隔固定自带垫板2并将分段外板11组装为船外板1；

沿船体长度方向，在自带垫板2的两端与船外板1之间固定玻璃纤维布5；

将嵌入垫板3固定在两块自带垫板2之间并与两块自带垫板2分别形成对接缝4，玻璃纤维布5位于对接缝4与船外板1之间；

焊接对接缝4，以将自带垫板2和嵌入垫板3连接。

本发明的船体舭龙骨垫板安装方法，在分段外板11组装为船外板1前将自带垫板2先固定在分段外板11上，从而使自带垫板2的安装操作更为便捷，将嵌入垫板3固定在相邻两自带垫板2之间能够保证垫板沿船体长度方向的连续性，对接缝4位置处，在船外板1与嵌入垫板3和自带垫板2之间固定玻璃纤维布5，即在焊接过程中，玻璃纤维布衬垫承托焊缝金属熔池并防止熔池下漏，强制焊缝背面成型，玻璃纤维布能够将焊缝与船外板隔离开，玻璃纤维布耐热性好故能够拖住焊缝，焊接过程不会在船外板上形成焊接熔池，从而保证船外板的强度；玻璃纤维布5具有良好的隔热性，故能大大减少焊接过程对船外板1上焊缝周围油漆的破坏，减少后续油漆修补工时，提高船舶建造效率；玻璃纤维布5不会产生铜元素等增大焊缝开裂倾向的元素融入焊缝，保证焊缝冷却均匀，减少焊缝的残余应力，因此焊缝不易产生裂纹，从而提高了焊缝的可靠性；此外，玻璃纤维布5质地柔软，其能够灵活地随着船外板1弧度变化而变化，因此能够与船外板1更加贴合，进一步保证良好的隔热效果，适用性高且成本低。

具体而言，本实施例中，自带垫板2通过角焊接的形式固定在分段外板11上。可选地，如图2所示，焊接有自带垫板2的分段外板11完成定位装配后通过焊接的形式拼组为船外板1。自带垫板2和嵌入垫板3的具体长度，以能够保证分段外板11拼接后，自带垫板2和嵌入垫板3也能完全对接拼合即可。可选地，本实施例中，自带垫板2和嵌入垫板3沿船体长度方向的尺寸不小于300mm，故可以尽量减少对接缝4的数量，降低焊接的工作量。

为了方便地实现将玻璃纤维布5固定在自带垫板2两端与船外板1之间，如图3所示，在将自带垫板2固定在船外板1上时，在自带垫板2沿船体长度方向的两端与船外板1之间留有容纳玻璃纤维布5的间隙。本实施例中，自带垫板2通过焊接的方式固定在分段外板11上，且沿船体的长度方向，自带垫板2的两端留有未焊接段，故玻璃纤维布5能够从未焊接段插入至自带垫板2与船外板1之间。玻璃纤维布5的固定过程为：将玻璃纤维布5的一侧插入自带垫板2与船外板1之间未焊接段的缝隙，再将嵌入垫板3与自带垫板2对接形成对接缝4，且嵌入垫板3与自带垫板2对接时压住玻璃纤维布5，使玻璃纤维布5位于对接缝4与船外板1之间，此时再将嵌入垫板3固定在船外板1上即可。嵌入垫板3的固定不仅实现了与自带垫板2的对接，且起到了将玻璃纤维布5固定的作用。本实施例中，玻璃纤维布5可以两层叠加，总厚度约0.5mm，在其他实施例中，玻璃纤维布5的厚度根据实际需要选择即可。

为了提高对接缝4的焊接质量，如图4所示，在焊接对接缝4前，在对接缝4的两端焊接引弧板61和熄弧板62，引弧板61和熄弧板62上均设置引熄弧缝63，引熄弧缝63分别位于对接缝4的两端且截面尺寸与对接缝4的截面尺寸相同。在焊接对接缝4时，从对接缝4下方的引熄弧缝63处作为焊接起点，从下向上连续焊接完整条对接缝4，最终在对接缝4上方的引熄弧缝63终止焊接，使焊接的起点和终点落在引熄弧缝63处，从而保证对接缝4处不易出现裂纹及应力集中的现象，提高对接缝4的焊接质量。具体而言，本实施例中，引弧板61和熄弧板62均通过点焊的形式固定在自带垫板2和嵌入垫板3上。引弧板61和熄弧板62的尺寸为50*50mm～60*60mm，在此尺寸范围内，既需要较少的固定焊接工作量，且能够保证引弧板61和熄弧板62具有足够的连接刚度。焊接过程中，尽量减小焊接摆动的宽度，以能够融合两侧的嵌入垫板3和自带垫板2为准。本实施例中，焊接电流为150-190A，电压为22-25V，焊接速度为20-30cm/min。

优选地，如图4所示，引熄弧缝63的长度为H，其中25mm≤H≤35mm。焊接过程中，先在引熄弧缝63上焊接H长度后再进入对接缝4的焊接，从而能够保证对接缝4段的焊接稳定性，使对接缝4的焊接质量更佳。进一步地，自带垫板2、嵌入垫板3、引弧板61及熄弧板62的材料相同且厚度相同。

优选地，如图4所示，玻璃纤维布5沿对接缝4长度方向的尺寸不小于对接缝4及其两端的引熄弧缝63的长度之和。即保证所有的焊接段均通过玻璃纤维布5与船外板1隔离开，进一步减少焊接过程对船外板1上油漆及自身质量的影响。

具体地，如图5所示，嵌入垫板3和自带垫板2相对接的位置对称设置有焊接坡口41，以形成对接缝4，焊接坡口41的倾斜角度为α，其中40°≤α≤45°；自带垫板2的焊接坡口41与嵌入垫板3相邻的焊接坡口41的坡口间隙为D，其中4mm≤D≤7mm。通过将焊接坡口41的参数设置在上述范围内，能够保证焊缝熔合和控制焊接过程的热输入，避免焊接的坡口间隙过小出现焊缝未焊透和坡口间隙过大过导致热输入过大进而使外板变形和破坏油漆等问题。本实施例中，引熄弧缝63也由对称设置的坡口组成，且坡口的角度、坡口之间的缝隙与对接缝4的焊接坡口41和坡口间隙一致。

优选地，在对接缝4焊接完成后，拆卸掉引弧板61和熄弧板62。本实施例中，通过打磨、碳刨的方式将引弧板61和熄弧板62分别与自带垫板2和嵌入垫板3之间的焊缝去除，以实现引弧板61和熄弧板62的拆卸。

可选地，在拆卸掉引弧板61和熄弧板62后，将玻璃纤维布5从焊缝与船外板1之间抽出取下，最后将嵌入垫板3通过角焊接的方式完全焊接在船外板1上。在焊接对接缝4前，嵌入垫板3通过点焊的形式固定在船外板1上，点焊接起到临时定位的作用，在对接缝4焊接完成且抽出玻璃纤维布5后，通过角焊接的形式将嵌入垫板3固定在船外板1上，起到对嵌入垫板3的完全固定。

综上，如图6所示，船体舭龙骨垫板安装方法步骤如下：

S1：将自带垫板2沿船体长度方向焊接在分段外板11上，且自带垫板2两端留有未焊接段；

S2：将分段外板11定位装配，并焊接为船外板1；

S3：将玻璃纤维布5夹在自带垫板2的未焊接段与船外板1之间；

S4：将嵌入垫板3固定在船外板1上且位于两块自带垫板2之间，嵌入垫板3与自带垫板2分别形成对接缝4同时将玻璃纤维布5压紧固定；

S5：在对接缝4的两端焊接引弧板61和熄弧板62，且使引弧板61和熄弧板62上的引熄弧缝63与对接缝4连接；

S6：从对接缝4下方的引熄弧缝63作为焊接起点，连续焊接对接缝4至其上方的引熄弧缝63处终止焊接；

S7：拆卸掉引弧板61和熄弧板62；

S8：取出焊缝与船外板1之间的玻璃纤维布5；

S9：将嵌入垫板3通过角焊接的方式焊接在船外板1上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，包括步骤：

沿船体长度方向，在分段外板(11)上间隔固定自带垫板(2)并将所述分段外板(11)组装为船外板(1)；

沿船体长度方向，在所述自带垫板(2)的两端与所述船外板(1)之间固定玻璃纤维布(5)；

将嵌入垫板(3)固定在两块所述自带垫板(2)之间并与两块所述自带垫板(2)分别形成对接缝(4)，所述玻璃纤维布(5)位于所述对接缝(4)与所述船外板(1)之间；

焊接所述对接缝(4)，以将所述自带垫板(2)和所述嵌入垫板(3)连接。

2.如权利要求1所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，在将所述自带垫板(2)固定在所述船外板(1)上时，在所述自带垫板(2)沿船体长度方向的两端与所述船外板(1)之间留有容纳所述玻璃纤维布(5)的间隙。

3.如权利要求1或2所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，在焊接所述对接缝(4)前，在所述对接缝(4)的两端焊接引弧板(61)和熄弧板(62)，所述引弧板(61)和所述熄弧板(62)上均设置引熄弧缝(63)，所述引熄弧缝(63)分别位于所述对接缝(4)的两端且截面尺寸与所述对接缝(4)的截面尺寸相同。

4.如权利要求3所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述引熄弧缝(63)的长度为H，其中25mm≤H≤35mm。

5.如权利要求3所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述玻璃纤维布(5)沿所述对接缝(4)长度方向的尺寸不小于所述对接缝(4)及其两端的所述引熄弧缝(63)的长度之和。

6.如权利要求3所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述自带垫板(2)、所述嵌入垫板(3)、所述引弧板(61)及所述熄弧板(62)的材料相同且厚度相同。

7.如权利要求3所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述对接缝(4)焊接完成后，拆卸掉所述引弧板(61)和所述熄弧板(62)。

8.如权利要求1或2所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述嵌入垫板(3)和所述自带垫板(2)相对接的位置对称设置有焊接坡口(41)，以形成对接缝(4)；

所述焊接坡口(41)的倾斜角度为α，其中40°≤α≤45°；

所述自带垫板(2)的焊接坡口(41)与所述嵌入垫板(3)相邻的焊接坡口(41)的坡口间隙为D，其中4mm≤D≤7mm。

9.如权利要求1或2所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，所述对接缝(4)焊接完成后，取出所述玻璃纤维布(5)。

10.如权利要求1或2所述的船体舭龙骨垫板安装方法，其特征在于，焊接所述对接缝(4)前，通过点焊的形式将所述嵌入垫板(3)固定在所述船外板(1)上；

焊接完所述对接缝(4)后，将嵌入垫板(3)通过角焊接的方式焊接在船外板(1)上。

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