[发明专利]船舶艏柱的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种船舶艏柱的制造方法，属于运输中船舶之船首部分的形状技术领域。

背景技术

船舶艏柱，即船舶艏部的球鼻结构，是大型船舶用以减少波浪系统和阻力的结构。因其外板曲面线型变化特别大，以往需要用铸钢工艺来制造，随后再将铸钢船舶艏柱与钢板船体焊接装配。这种船舶艏柱的制造方法存在如下不足：

1、制造周期长，约需用时三个多月。

2、成品率差，铸钢件易出现气孔，夹渣，裂纹等现象而导致报废；成型后不能更改。

3、铸钢市场价格较高且用料较厚而量多，整个艏柱笨重，运输和安装难度大成本也高。

4、铸造工艺复杂，与船体的焊接要求高。

尤其是铸钢件焊接工艺有如下各种不便：

(1)焊接材料：焊接材料价格高且在使用前需经350℃～400℃烘焙1～2个小时，并保温使用。焊接材料不得受潮，一旦受潮则严禁使用。

(2)焊接前准备：焊接前应开好双面坡口。

焊接前还必须对工件经130℃左右温度预热，而且要求预热温度均匀，严禁表面温度过高产生氧化或过烧现象。

装配过程中应避免强制装配。

(3)焊接过程：焊接时应当由双数焊工采用对称焊接，或可采用对称跳焊法，且采用多层多道焊。反面焊前要用碳刨清根出白后焊接三到四道。

(4)焊接后处理：铸钢件焊接完成后，应对焊缝采取保温措施，用石棉布包住使其缓慢冷却并进行焊后回火处理。

(5)焊缝检测：铸钢件对接缝焊后应进行超声波检测，与其它构件的全焊透角焊缝时应进行磁粉检验。

发明内容

针对上述不足，本发明要解决的技术问题是如何在不采用铸钢工艺的条件下来制造船舶艏柱，即提出一种非铸钢工艺的船舶艏柱的制造方法。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，先将设计成型的船舶艏柱的外板从中线划分成左右两块，并将每块划分成单轴柱面的单元小块，再用钢板落料，所得料经过轨压、火工矫正后得到单元小块实样，最后焊接拼装。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，在落料前先进行放样，得出艏柱外板加工样板和艏柱加工样箱，其中样板用于轨压时对照，样箱用于火工矫正进对照。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，装配前先延伸船体龙骨依艏柱板中线外形加伸，即将船体龙骨在艏柱处再加上外轮廓按艏柱中线形状伸展的一部分，这部分的外轮廓可达艏柱板的外表面以使安装更方便、结构更牢固。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，向艏柱处加伸船体龙骨后在该加伸部分上还安装肋骨。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，装配前在艏柱内安装水平和/或纵向的结构板。以上加装龙骨、肋骨和结构板之目的为加强艏柱强度和保证不变形。

本发明提供的船舶艏柱的制造方法，艏柱接缝即划分单元的线要使艏柱外板在线型双曲度变化大的地方断开，使成为单曲度板(或单轴柱面板)，避免形成双曲度外板。同时，适当减小艏柱板外板的面积，以达到减小艏柱外板加工难度的目的。因此，把艏柱板分为左右两块，减少了艏柱板的面积及曲度，最好有龙骨板伸出艏柱板便于焊接和加强。在落料前最好先经过放样，以得出艏柱加工样板和样箱，再按样板把外板轨压成形，和按样箱进行火工矫正，最后成形为完工艏柱外板单元，最后按装配工艺装配定位，再按焊接工艺焊接。

与现有技术相比本发明有如下优点：

1、建造周期短，只需7天左右。

2、钢板的市场价格较铸钢低，而且用料比铸钢更薄而量少；可采用现场逐块安装运输、安装方便成本低。

3、成品率高，轧制钢板火工校正成型准确。

4、工艺简单，焊接要求一般。

尤其是在焊接工艺上比现有技术有许多不同：

(1)焊接材料：可采用CO₂气体保护焊的焊丝，因此可采用CO₂气体保护单面衬垫焊，进而可以实现单面焊双面成型，便可省去接缝反面碳刨清根等工作量，简化工艺步骤，提高生产效率，节约能源、材料消耗，成本降低；还能解决困难部位的焊接，并改善施工条件。

(2)焊前准备工作：焊前只开一面坡口；

焊接前仅将焊缝事先烘干即可不需均匀预热；

装配时可适当强制装配。

(3)焊接过程：采用单面焊接，无特殊要求。

(4)焊接后处理：不必采用回火、保温缓降温技术措施。

(5)焊缝检测：一般采用无损探伤的方法进行检测，可用超声波检测或者用X光拍片检测，因是同种材料的焊接所以不必使用应用于轧制钢板和铸钢之间焊接所需要的磁粉检验

附图说明