1、第三章 船体建造检验第一节 放样和号料检验一、放样检验(一)概述船体放样是在船体建造过程中,根据设计图样,将船体型线及结构按一定比例进行放大,以获得光顺的线型及构件在船体上的正确位置、形状和尺寸,为后续工序提供施工依据的过程。船体放样是船舶建造过程中的首道工序。船体放样有如下一些类别:1.按方法分类的类别(1)实尺放样。实尺放样是在放样间将设计型线及结构件放大到 1:1 的实际尺寸的放样方法。该方法历史悠久,它的操作不需要设备,只要配备较大的放样间、样条及绘图器具即可,其放样方法易于掌握,但由于操作时工作效率低,且型线在船体建造期间保留时间长,放样间占地利用率低,不适应造船业发展的需要而正在逐
2、渐被数学放样所取代。(2)比例放样。比例放样是在比例放样台上,将设计的型线及结构件按 1:5 或 1:10 等比例进行放样的方法。该方法绘图精度要求很高,需配备高精度的比例尺,由于操作时要在放大镜下工作,故劳动强度未见减轻,虽放样间面积可减少 3/4,又可节约实样样板,但用该方法号料必须配备投影号料设备或光电踊跃气割机,且气割得到的零件尺寸精度又较低,故在数控气割机未应用前,比例放样曾在个别船厂使用过,近年来已被淘汰。(3)数学放样。数学放样是采用电子计算机技术,以数学计算方法,输出数据及绘图的放样方法。由于其计算速度快且绘图精度高,而被造船、验船及用船部门所接受,它是现代造船最先进的放样技术
3、。2.按内容分类的类别(1)型线放样。型线放样是根据设计型线图、型值表及首、尾柱图,将船体型线按较大比例或实际尺寸进行的放样。首制船型线图的型线光顺工作,如采用数学放样方法进行光顺,通常必须先用手工作图方法将设计型线图以 1:10 或 1:20 的比例放大,以纠正设计图纸中的错误尺寸和贯彻设计者的意图进行型线光顺,从而获得可供电子计算机所接受的初光顺型值表。(2)结构放样。结构放样是将船体构件、外板、甲板等展开成实际形状及根据需要制作结构样板、样条或样箱的放样。结构放样工作的顺序按结构排列、外板缝排列、零件放样三道工序进行。船体放样是经船体基本设计、详细设计、生产设计三个阶段后,船体开工投料前
4、的关键工序。由于放样工序能首先发现设计图样中的错误及工艺不合理处,并妥善加以解决,故放样工序不仅是设计意图的体现,而且是对设计质量的检验、完整与提高。由于生产设计绘制的分段工作图及提供的数据表能供直接号料加工,故现代化的船体设计体制已把放样工序称入生产设计工作的范围。由此可见,船体放样工序的工作质量,它所提供的作为施工依据的大量数控气割电算信息、号料样板及零件配套表,直接影响船体建造质量,是至关重要的。由于数学放样的结果都贮存在计算机磁盘内,除非通过绘图机绘图能看出图形的明显差错外,一般难以检验,故对数学放样的工作质量主要采用在计算机终端屏幕上显示图形,用人工校对的方法进行检查。本节主要介绍手
5、工放样检验。对于数学放样检验,除上述计算机终端屏幕检查外,其它均按手工放样要求。(二)检验前应具备的条件船体放样检验员首先应了解船体图样中所标注的含义,见表 3-1。表中涉及主尺度方面的含义见第七节。检验员还应从生产设计企业标准中了解船体零件编码的含义。表 3-1 船体图样基本符合船体放样检验员其次必须掌握放样工应知应会的全面知识,并熟知各种不同操作方法的完工精度与效益,还应了解加工设备的加工能力。最后要通阅所验船舶的型线图、基本结构图、外板展开图、肋骨型线图、横剖面图、尾柱图、构件理论线图、分段划分图及船体建造施工要领等。对每只分段的检验依据是分段工作图。检验员应准备好计算器、钢皮卷尺、直尺
6、、三角板、量角器、圆规和粉线等。对采用激光经纬仪划基线完工后的直线度及外板展开后的图形正确性的检验,通常采取在放样工操作时加强现场监视的方法给予一次性认可。(三)检验程序、内容和方法放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法,见表 3-2。表 3-2 放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法精度标准(注)程序号检验项目 检验内容 标准 允许检验方法基线直线度 0.5 1.0 在用激光经纬仪划线时参与监视1格子线(比例 1:1) 水线、站线、纵剖线组成的格子线的矩形度1.0 2.0 每一格子用对角线等长法检验,测量其差值船体总长,垂线间长、型宽、型深0.5 0.5 1:20 型线图上测量值应与型线
7、图主尺度值相符型线各投影点的吻合 1.5 3.0 抽查部分点作三面投影2站线型线图(1:10 或1:20 初光顺 型线光顺 光顺 和顺 目视光顺,不良处作斜切线检验型宽、型深偏差 1.0 1.5 用放样间的钢卷尺测量梁拱、脊弧偏差 1.0 2.0 由完工型线图肋位插值取得3 肋型线图(1:1) 肋骨型线 光顺 和顺 目视光顺,不良处作斜切线检验外形轮廓线 见右 见右 与型线图尺寸相符首部型线(包括首柱图) 光顺 和顺 按首圆弧半径级差线、角点、切点线的顺序验三根线的光顺尾部型线 光顺 和顺 尾部型线应与尾柱外形光顺4 首尾部型线首尾部水线 光顺 和顺 目视光顺结构位置线、结构尺寸偏差 1.0
8、1.5 按船体分段工作图检验理论线位置 正确 正确 按船体构件理论图检验起终点肋位、纵骨号、工艺符合 完整 完整 按船体分段工作图检验5 结构排列舭龙骨起终点位置偏差 1.5 2.5 按肋型线图和舭龙骨结构图排板宽度 8m5. 中心线、结构线、切口线等位置偏差1.01.01.01.01.51.02.01.51.51.52.01.5用样板、样条与钢皮卷尺测量检验(四)检验注意事项1.号料是船体开工建造的首道工序,为确保用料正确与质量可靠,必须注意如下三点:(1)投料钢材表面质量或经钢材预处理后涂层表面的质量应符合建造规定的要求。(2)钢材的牌号、规格必须符合号料样板、草图及零件号料表上的要求。钢
9、板号料后的余料上须标明此钢材的牌号和厚度。(3)按建造施工要领要求需记录钢材炉批号或检验编号的船体零件必须在号料时逐一记录在册备查。2.船体零件上应写清工程编号、零件编码、肋位号或纵骨号,各种线条含义表达应清晰,工艺符号正确。横向构件必要时要注明左右、上下、内外等,纵向构件必要时要注明左右、上下、首尾等。所有字体应按所号料零件在船上的位置正写,以利装配安装。3.狭长的 T 型材腹板号料应划出矫正用的检验直线,以供面板装焊后将该线矫直。4.号料线若为两相邻零件的共用气割线,要按表 3-4 留出割缝补偿量。表 3-4 气割缝补偿量钢板厚度 4-6 7-12 13-18 20-30等压式割嘴型号 0
10、 1 2 3气割缝补偿量 0.5 1.0 1.5-2.0 2.0-3.05.对刨边钢板的号料检验,钢板平面度应达到表 3-5 的要求。尤其对板厚为 3-4mm 的薄板应严格检查。表 3-5 刨边钢板平面度允许极限钢板厚度 3-5 6-8 9-11 12每平方米平面度 3.0 2.5 2.0 1.5第二节 零件和部件检验一、零件检验(一)零件边缘加工检验零件边缘加工是对钢材进行剪切、冲切、滚剪、刨边、磨边、气割等各种作业的统称。剪切作业对于中小型船舶所用的钢板厚度不大于 12mm 的船体零件的边缘加工,其生产效率比气割高,厚度不小于 14mm 的钢材虽可用重型剪板机加工,但操作工劳动强度大。零件
11、的自由边缘经剪切加工后的剪边下口边缘常留有“毛刺”,需再经磨边处理。冲切与滚剪仅用于加工薄板作业。零件边缘加工采用数控气割机作业最有效。刨边作业是鉴于目前气割设备的气割直线度尚达不到双面埋弧自动焊对焊接边缘直线度的要求而采用的方法。零件边缘加工技术发展的趋向是“以割代剪 ”、 “以割代刨 ”,气割机的发展趋向是推广等离子切割机,以加快切割速度,提高发割面质量,养活变形,又能用于切割高熔点、大厚度的多种金属。零件边缘加工的质量将影响到零件的尺寸精度、涂层表面质量、船体外观及强度等。1.检验前应具备条件由于零件边缘加工作业的基准是号料划出的线条(刨边作业的基准通常在钢板上标注宽度尺寸) ,且该线条
12、经边缘加工后又消失,因此检验时靠肉眼目察有困难,查其尺寸精度需逐件测量又很费时,只有对极少数要确保尺寸精度的零件,可预先在号料时离边缘一定距离划出平行于边缘的检验线,才能待边缘加工后以此线为基准检测零件的曲线或直线边缘的精度,因此零件边缘加工的检验通常采取巡视检验。检验员巡视检验应带好钢卷尺、粉线、角尺、焊缝量规(兼可测量接缝间隙和坡口角度) 、气割面精度标准样板(1980 年月日 2 月 8 日上海市标准计量管理局审定的上海市企业标准气割样板) 。检验员要做好零件边缘加工质量的巡回检查工作,还必须了解所验船舶的船体结构形式与主要构件规格,由于加工车间通常同时加工多种船舶的零件,故检验员更要掌
13、握船体零件编码所表达的含义,以便根据不同零件,不同边缘的质量要求及时作出合格与否的判断。2.检验内容、精度标准与检验方法检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-6。3-6 零件边缘加工检验表精度标准工序检验内容标准范围 允许极限检验方法剪切1. 长度偏差2. 宽度或高度偏差3. 边缘直线度2.01.51.04.03.01.5用卷尺测量用卷尺测量拉粉线测量刨边1. 直线度2. 坡口面角度偏差3. 两条长边平等度0.521.51.032.5待拼接时用焊缝量规测量接缝空隙用卷尺测量两端板宽注:主要构件、次要构件定义见第八节。3.检验注意事项(1)若零件边缘为船体结构的自由端,则不允许存在剪切毛刺或气
14、割面下边缘挂渣,否则应于消除。船体结构自由端分布在如下部位:船体纵桁、肋板、强肋骨、强横梁的面板边缘;肋板、纵桁、舱壁、甲板、平台板、内底板上的人孔及减轻孔;舱口、门、窗等开口边缘;相贯切口、流水孔、透气孔及通焊孔;纵桁腹板露出的非焊接端;扶强材、纵骨的非焊接端;肘板、防倾肘板的非焊接端;舷顶列板上端非焊接端边缘,尤其在船中部 0.6 倍船长范围内,不允许存在缺口,且最好将该边缘面二侧的棱角磨成小圆角,以减少应力集中。(2)应注意零件边缘加工产生的变形问题,尤其是窄长形的零件经剪切、气割后会造成较大的弯曲变形,通常需再经钢板矫平机或型材矫直机矫平直。由于零件平面平整度容易目察检验,而其边缘直线
15、度易被忽视而流入下道工序,应加强检查。(3)零件经边缘加工也会暴露出钢材夹灰、分层等内在质量问题,应留意。(二)零件形状加工检验零件形状加工是为了将钢材弯曲成形而进行滚弯、压弯、顶弯、折角、折边、压筋、水火成形、大火成形等各种加工作业的统称。滚弯是钢板通过弯板机的旋转辊轴而弯曲成形的加工方法,它用于单曲度外板的初加工及梁拱甲板的加工。压弯是钢板经液压机用模具弯曲成形的加工方法,它用于单曲度外板的加工。顶弯是型材经撑床(顶床)或冷弯机弯曲成形的加工方法。它用于横梁、纵骨、肋骨等的加工。折角是钢板沿直线作小曲率半径弯曲的加工方法。它用于折角型的平板龙骨及甲板、舱壁、围壁等的折角加工。折边是钢板经折
16、边机或液压机将边缘弯成一定几何形状的加工方法。它用于折边肋板、折边桁材、折边肘板、折边檐板等的加工。压筋是钢板经液压机用模具压出长条形凹槽的加工方法。它用于上层建筑围壁与舱壁的加工。水火成形是用火焰对钢板进行局部加热,并随即以冷水浇淋强迫冷却使其弯曲成形的加工方法。主要用于复杂曲度的箱子板的加工。大火成形是将钢板大面积加热至一定温度,使其具有一定的热塑性后,再用压力机械或人力敲击使其成形的加工方法。主要用于复杂曲度的箱子板的加工。零件形状加工质量关系到钢材材质的转化、分段装配质量及船体外形的美观。零件形状加工技术的发展趋向是“以冷代热”、 “加工设备高效能化” 与“辅助作业机械化”。1.检验前
17、应具备的条件零件形状加工作业的基准是加工样板,加工样板为利于制作通常均制成内卡式的,用于外板弯曲加工作业的加工样板通常称为三角样板,为节约木材各大型船厂已采用铝质可调三角样板,该三角样板的调节形状一般现用现调,因此检验员应先检验可调三角样板调节形状的准确性,然后再检验外板弯曲加工的准确性。检验员检验外板前应阅读“外板展开工作图”,了解哪些板列边缘加放有余量,以便检验时能将三角样板置于准确的位置。检验员尚应阅读各分段胎架图,了解哪些外板在胎架上拼板,哪些外板在框架上安装,以便掌握在胎架上拼接的外板的形状必须加工准确,在框架上安装的外板的加工形状可略为平坦些,以利于分段上安装。此外,检验员还应准备
18、检验肋骨与纵骨的加工弯曲度及平面度。2.检验内容、精度标准与检验方法检验内容、精度标准与检验方法见表 3-7。精度标准工序检验内容标准范围 允许极限检验方法矫平板厚8,每平方米平面度 1.5 2.5 用 lm 长直尺测量矫直1.型材角度(h 为型材边宽)偏差2型材直线度1.5h/1001.0/10002.0h/1001.5/1000用角尺,卷尺测量拉线测量滚弯1船中部舭部圆角板形状偏差2单曲度板肋位处与三角样板间隙3圆简体板厚8,且直径500 的圆度4半只圆筒体四角平面度1.01.52.50.51.53.03.51.5用塞尺测量用塞尺测量用卷尺验两对角直径差值拉对角线验交驻处差压弯1.平板龙骨
19、中线偏差板形与样板间隙2单曲度板板形与样板间隙三角样板检验线直线度1.01.02.02.01.52.04.03.0用卷尺测量用塞尺测量用塞尺测量拉线测量顶弯肋骨、横梁、纵骨1弯曲度2全长平面度 (L 为全长)2.01.0L/10003.01.5L/1000用铁样、卷尺测量折角折角与样板间隙 C 1.0c/100 2.0c/100 用卷尺测量折边1折边板腹板(主要构件)高度偏差 h2 折边板宽度偏差 b3 折边圆弧内半径 r4 折边角度偏差 c2.03.0r2t2.5b/10010/100003.05.0r2t4.5b/10025/10000用卷尺、角尺、圆角样板及拉线测量5折边直线度1.波形间
20、距 d波 2.波形高度 h形 板d2.0d6.0h2.5d3.0d9.0h5.0压筋1.槽形深度 h槽 2.槽形宽度 b1、b2形板h3.0bl3.0b23.0h6.0h6.0b26.0有配合时无配合时用卷尺、压筋样测量平板龙骨、首尾柱1 中线偏差2 横向曲度间隙3 纵向曲度间隙4 首尾柱绉边平面度1.03.02.00.52.05.04.01.5用卷尺测量用塞尺测量用塞尺测量用短直尺测量水火成形双 1.横向曲度间隙曲 2.三角样板检验线直线度度板2.52.54.04.0用塞尺测量拉线测量大火成形板形与样箱间隙 3.0 5.0 用塞尺测量3.检验注意事项(1)板材经形状加工工序后,检验员在检验时
21、已能看到板材划线面的反面,应注意检查该表面质量是否符合质量要求。(2)经压弯与锤击的板材,检验时应注意板材表面有否压痕与锤印。(3)检验折角型平板龙骨等船体主要结构件的折角处不允许出现裂缝。产生裂缝的原因有下述 6 条:压模的上模圆角尺寸太小,下模 V 形宽度亦太小。折角线或折边线的反面两端边缘处存留“快口”。操作加工的速度太快。钢板中含有的 P(磷)及 S(硫)等元素造成延伸率的异向性。预处理钢丸喷射后造成冷作硬化。号料时安排折角线方向与钢板轧制方向相同。肘板等船体次要构件的折角处出现裂缝,允许焊补。(4)对一般强度船体结构钢进行水火弯板作业时热加工温度控制在 600900,大火弯板最高温度
22、不大于 1100,水火弯板对同一部位重复加热次数不得超过三次。完工板材表面不允许产生熔融、锤鳞、皱痕等加工缺陷。(5)检验双曲度外板,用三角样板测量肋位线弯曲度和用拉线方法测量三角样板上平线直线度时应注意不允许将外板双曲度加工过量,致使装配困难,若允许外板曲度稍许平坦些,则有利于分段装配时用水火弯板方法进行收边作业。(6)检验首尾部外板,三角样板必须用斜撑撑对肋位面。二、部件检验(一)概述部件检验内容包括部件装配检验、部件焊接质量检验和部件矫正检验。其中,部件焊接质量检验,见第五节。部件装配是将经过加工的两个或两个以上的船体零件,组合装配成有限范围的结构单元的工艺过程。部件装配的内容有:1.肋
23、板、桁材上安装人孔加强圈及扶强材;2.强肋骨、强横梁、桁材及单底肋板的腹板上安装面板;3.纵、横舱壁上安装扶强材;4.肋骨框架装配;5.甲板、平台板、内底板、舱壁、平行中体傍板及船底板的板列拼板。有些船厂也将纵、横舱壁上安装扶强材及肋骨框架装配等由两个以上船体零件组装的工艺过程归属于“组件装配” 。部件装配、组件装配的零件应在分段工作图中注明,以利于施工。有些船厂将其绘成部件、组件装焊图册,则更一目了然,有利于确保部件、组件施工质量。部件矫正检验要求每个部件、组件装焊后均经水火矫正后才能转入分段装配工序,以减少分段装焊后矫正的工作量,确保分段外形的准确。部件完工质量是确保分段装配质量的关键。(
24、二)检验前应具备的条件检验员首先应了解部件装配作业的一般工艺要求:1.定位焊要求(1)定位焊焊条牌号应与正式焊接时规定的焊条牌号相同,焊条直径通常为 3.2mm;(2)在拼板十字接缝交叉处,定位焊离开交叉点距离不小于 10 倍板厚;(3)对要求焊断续焊的焊缝,定位焊应施焊于已划妥的焊段尺寸内;(4)定位焊应焊于焊接坡口的反面。角钢定位焊应焊于角边的内缘;(5)定位焊规格,见表 3-8。表 3-8 定位焊规格板厚 定位焊长度 定位焊间距 定位焊高度3 用点焊直径 6-8 20-40 大致与钢板平4-8 25-35 150-2509 35-45 250-350不得超过正式焊缝高度注:高强度钢定位焊
25、长度应不小于 50mm。2.埋弧自动焊要求(1)焊缝边缘距焊缝 15mm 范围内应清洁、干燥、无锈、无屑、无氧化物和其它杂物。(2)焊缝装配间隙及错边要求,见表 3-9。(3)焊缝的始末两端应设置引弧板和引出板。其厚度与焊件相同,对于焊件厚度15mm,取 100100mm;对于焊件厚度16mm,取 150150mm。(4)焊丝必须经过表面处理,除运河锈迹、油污及水份等,焊剂必须按该材料要求的温度和时间进行焙烘,焊剂当天用乘后,应放入干燥密封箱妥善保管。检验员要详细阅读分段工作图或部件装焊图册,了解属于部件装配的两个或两个以上零件的相对位置、角度及焊接规格(要求焊断续焊的组合型材,通常应将焊段尺
26、寸划于面板上才能装配腹板) 。检验员要带好卷尺、粉线、小角尺及角度样板。(三)检验内容、精度标准与检验方法检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-9。表 3-9 部件装配和焊后矫正检验表精度标准项目检验内容标准范围 允许极限检验方法埋弧自动焊缝装配间隙 a 0-1.5 1.0 用塞尺测量对装配错边 e 主要构件0.1t1且2.00.15tl且2.0接缝次要构件0.15tl且2。00.2t2.0用短钢尺测量手工对接缝坡口根部间隙 a 2.5 3.5 用塞尺测量角接缝装配间隙 a 1.5 3.0 用塞尺测量搭接缝装配间隙 a 1.5 3.0 用塞尺测量组合型材1.腹板安装偏差2面板与腹板角度位置
27、C3焊妥且矫正后面板位置偏差 a2.02.02+b/1003.03.04+b/100用钢直尺、角尺测量主机座面板不允许内倾直线形用拉线法,弯曲形拉腹板上检验直线角钢、球扁钢接缝焊妥且矫正后直线 1.0L/1000 2.0L/1000 用卷尺、拉线测量型材拼接球扁钢接缝球头处错边 a 1.5 3.0 用钢直尺测量框架1框架线型与铁平台线型偏差2框架上划各种线的位置偏差+1.51.0+3.02.0用钢直尺测量肋板、舱壁上安装扶强材1扶强材安装位置偏差2角钢、球扁钢垂直度。H 一型材高度3组合型扶强材垂直度4舱壁划线,角尺线垂直度 a2.01.0h/1003.00.5h/20003.01.5h/10
28、06.01.0h/2000用钢直尺、角尺测量(四)检验注意事项1.若肋板、桁材上设有人孔盖,应注意其安装相对于船体的首、尾、内、外的位置。2.检验组合型材面板与腹板,应注意其中哪些面板应装成特定的角度,且左右对称构件是否装配成对称型。3.肋骨框架装配后应检查辅助加强材位置是否合理,主要考虑待分段装配竖立框架后,辅助加强材不得影响其它结构件的安装。4.薄板板列拼板焊缝若采用手工焊接,则焊后通常用锤击焊缝方法将焊接产生的角变形矫平,然后划线安装构件。5.安装舱壁扶强材时应注意扶强材上下端离舱壁边缘尺寸的准确性,在扶强材焊妥且舱壁平面矫正后再安装吊运用的辅助加强材。6.部件检验除下列情况下,通常部件
29、应达到矫正完工状态。(1)工艺未加放焊接收缩补偿量的面积较大的薄板舱壁;(2)面积较大的中、厚板舱壁。第三节 分段制造检验一、胎架检验(一)概述胎架是根据船体分段有关部位的线型制造,用以承托建造船体分段并保证其外形准确性的专用工艺装备。1.胎架的分类胎架的分类,见表 3-10。表 3-10 胎架的分类分类 胎架名称 特征 适用范围固定胎架建造在较稳固基础上而不能随意移动,且与船体贴合部位的表面线型也不能变动的胎架用于底部、舷侧、甲板分段及首尾回转胎架整个结构可绕某一轴线作 360回转的胎架,由胎架本体及底座,用于固定分段的压紧装置和回转传动装置等组成用于批量生产的小型船及同类型分段摇摆胎架能根
30、据需要在一定范围内进行左右(前后)摇摆以使分段在装焊时能处于一个较为有利的工作位置的活动胎架用于批量生产的小型舰艇道、尾分段,由于制造成本高使用不广胎架结构形式活动胎架可调胎架可根据所建造分段表面线型要求进行调整的胎架用于舷侧分段、甲板分段底部胎架 底部分段正造装焊用 用于底部分段甲板胎架 甲板为基准装焊用 用于首尾反造的立体分段,甲板及上层建筑分段等舷侧胎架 舷侧外板为基准装焊用 用于底部分段首柱胎架 钢板或铸钢首柱装焊甲 用于首柱、首部小托底分段尾柱胎架 钢板或铸钢尾柱装焊用 用于尾柱、尾部小托底分段胎架用途平面胎架 底部分段、平甲板或平台结构分段反造装焊用用于底部分段,平甲板及平台分段正
31、切胎架 模板底线垂直或平行于基线,胎架基面垂直于肋骨平面用于中间底部分段及平行中体部位的舷侧分段单斜切胎架 模板底线与基线呈一倾斜角度,胎架基面垂直于肋骨平面用于同工度变化不大且外表面与基线呈一倾斜角度的舷侧分段正斜切胎架 模板底线垂直或平行于基线,胎架基面与肋骨平面呈一倾斜角度用于首尾部升高较大的底部分段,半立体分段胎架造择的基准面 双斜切胎架 模板底线与基线呈一倾斜角度,胎架基面与肋骨平面成一倾斜角度用于曲度变化较大的舷侧分段2.胎架的作用胎架是船体分段装配和焊接必需的工艺装备。胎架的作用是使分段的装配和焊接工作具有良好的条件,但是,对于中小型船舶和大型船舶和大型船舶的分段建造,胎架的作用
32、又具有不同的含义。对中小型船舶,船体线型变化大,船体结构钢板薄,要求胎架具有足够的强度和刚度来控制分段外形,以减少分段脱离胎架后的焊接变形。而对大型船舶,船体线型变化小,船体结构钢板厚,而焊接工作量与分段重量之比,比小船相对要小得多,因而胎架作为强制控制焊接变形的装备的作用明显减少,它的强度主要用于支承分段重量。于是建造大型船舶的船厂已广泛应用可调胎架建造分段,把由胎架保证线型的观念,改变为靠船体结构件来保证分段外形,通过合理的装焊工艺,应用高效焊接技术等措施,使分段变形控制在最小范围内。因此许多中小型船厂至今仍难以将固定胎架淘汰,为节约胎架用料,通常采用简易式固定胎架,至今对船体线型要求高的
33、分段,可采取胎架放反变形工艺措施,使分段变形控制在建造精度范围内。总之,检验员应根据生产设计提供的不同的胎架结构形式及其支承的船型,对胎架检测精度的验收掌握不同的要求。(二)检验前应具备的条件1.检验员通过阅读船体建造施工要领,了解所验船舶船体建造计划安排各分段胎架结构形式的概况;2.检验员针对将验分段,查阅该分段工作图,详细了解分段胎架类型与结构;3.检验员应带好钢卷尺,其它检验工具借用现场作业者所使用的水准仪、激光经纬仪、水平软管、线锤及胎架划线样板等。(三)检验内容、精度标准与检验方法模板胎架检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-11。表 3-11 模板胎架检验内容、精度标准与检验方法
34、精度标准检验内容标准 允许检验方法模板位置偏差 2.0 3.0 按胎架图尺寸检测模板垂直度 1/1000 2/1000 用线锤检测模板中线或水线基准线偏差 1.0 2.0 用线锤检测平线四角水平 2.0 3.0 用水准仪或水平软管检测模板型线与样板型线偏差 1.0 +1.0-3.0用胎架划线样板检测模板上外板接缝线偏差 1.5 3.0 用胎架划线样板检测注:其它结构形式的胎架可参照上表检验(四)检验注意事项1.船体建造施工要领规定实施精度管理的分段,若采用分段预修整上船台安装方法,检验员应阅读分段工作图中有关分段预修整对划线的要求,通常在胎架所在平台划线时,就应划出有关基准线备用,由检验员监督
35、执行。2.用于建造船体首尾部分段或纵向线型变化大的分段的模板或胎架,竖立的模板划线面应与结构理论线面一致,气割面角度应向下倾斜。见图 3-1。图 3-1 首尾区域模板划线面布置图3.胎架应在线型经气割完工后的状态下检验。4.胎架模板上应写明肋位号,划出船中线(或假定船中线)或舷侧分段甲板线(或定位线) 、外板接缝线等。5.舷侧分段的支点式或管式可调胎架要检验在胎架平台上预设的外板定位基准线的位置的准确性。6.对分段首尾曲度变化大的大接缝附近应设有胎架模板,以确保大接缝处外板拼接后的曲度。二、划线检验划线作业涉及船体建造流程中各工序,其中号料工序与胎架铺板后划线工序工作量最大,划线检验所述内容指
36、后者。胎架经验收合格,装配工在胎架上拼装外板或甲板且焊妥,焊缝经外观表面质量检查合格,即可进入划线工序。划线操作应对照分段工作图,依据草图、样条、样板等,先用激光经纬仪划出角尺基准线,然后划出各种结构线、开口线与大接缝线,按分段焊接表,划妥断续焊焊段尺寸,提交检验。分段划线位置正确与否,将决定分段中各零、部件装焊位置的正确性,尤其在分段大接缝处连续构件的位置及外板、甲板、纵横壁上开孔位置与大小的正确与否,更影响到船体大接缝质量和外观的美观及强度。(一)检验前的准备工作检验员首先应阅读所验船舶的船体分段工作图与船体构件理论线图,尤其对设有主机座的船体分段,更要核对主机轴线位置及基座腹板之间开档尺
37、寸的准确性。如果检验部门备有船体分段的划线草图,则检验员要预先熟悉草图所表达内容的完整与可操作性,以提高检验效率与质量。(二)检验内容,精度标准与检验方法检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-12。表 3-12 划线检验内容、精度标准与检验方法精度标准检验内容标准 允许检验方法中线、结构线、开口线偏差 1.0 1.5 用划线草图或样条检测构件厚度位置偏差 正确 正确 按船体构件理论线图检查端头肋位距大接缝尺寸偏差 2.0 4.0 对预修整端头,检查有余量即可内底、平台、甲板宽度偏差 2.0 4.0 按划线草较或样条检测(三)检验注意事项由于从胎架检验到划线检验其中还有装配拼板与接缝焊接两道工
38、序,虽然该两道工序通常不安排验收,但检验员在划线报验前仍应检查外板与胎架线型的吻合情况及拼接焊缝的表面质量,发现质量达不到技术要求,应及时通知施工者,在安装结构前修复好。划线检验时的注意事项如下:1.如果划线依据是采用木样条(棒) ,应注意木质材料受气温、湿度影响会产生尺寸误差。2.纵向曲度变化大的外板上划肋位线,应依据胎架模板位置,注意前后方向定位位置的准确性。3.结构线线条的一侧均应标明构件的厚度位置。4.按分段工作图工艺要求,注意对工艺孔,舱口及大接缝处门窗划线后的处理。5.依据样条提供的尺寸点攀划曲线,尺寸点之间的距离太大会影响曲线的准确性,应增加尺寸点或增做曲线划线样板,以供准确划线
39、。三、平面和曲面分段检验平面分段是由平直的板列与相应的骨材装配组合而成的船体分段。曲面分段是由曲面板列与相应的骨架所组成的单层结构的船体分段。平面分段在船体建造中有纵、横舱壁,平面甲板、平台,平行中体部位的外板及方尾船型的尾封板等板架。平面分段由于在建造过程中始终处于敞开状态装焊,施工条件好,便于使用高效焊接,因此立体分段中的平面板架结构,应尽可能提前装焊成平面分段,且经火工矫正后再供给装成立体分段,以缩短分段建造周期,提高建造质量。现代化的造船厂均配备有平面分段流水线。曲面分段在船体建造中有单层底的底部分段、单层舷侧分段、甲板分段、首柱分段及尾柱分段等。曲面分段通常在胎架上建造,分段线型在脱
40、胎架后有所缩小,火工矫正一般仅改善外板线型的光顺性,而难以复位至胎架线型,因此对精度要求高的曲面分段,只有在胎架制造时采取变形措施。(一)检验前的准备工作由于平面分段一般不提供单独图样,通常在立体分段工作图的工艺中指明该公段中哪些结构先组装成平面分段,因此检验员必须通阅各立体分段工作图的装配工艺,掌握全船平面分段的位置与数量、结构情况与建造要领要求,才能在检验时做到心中有数,把好质量关。平面分段中的纵横舱壁上安装扶强材检验要求,见第二节部件检验中的组件装配。其它平面分段中的装配拼板定位焊、焊后划线及装焊结构后矫正等要求亦见此节内容。对于曲面分段,检验员应详细阅读分段工作图,了解其结构、余量加放
41、位置、放泄塞位置及焊接规格要求等。检验曲面分段四角水平,应在分段焊接前预设平线。(二)检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-13。表 3-13 平面与曲面分段检验内容、精度标准与检验方法精度标准检验内容标准 允许检验方法分段两端肋位间长度偏差。L 为分段长度用划线草图或样条检测分段宽度(全宽)偏差 用钢卷尺检测构件安装位置偏差 用短钢尺检测构件垂直度 用线狂检测分段四角水平 用水准仪或水平软管检测主要构件十字接头的错位用短钢尺检测。L 为板厚注:其它接缝间隙及错边精度标准,参见表 3-9 部件装配和焊后矫正检验表。(三)检验注意事项1.检验平面分段时,对纵、横舱壁应注意结构对称性、梁拱及脊弧
42、方向的正确性。对波形或槽形舱壁,由于波形或槽形呈非对称形,故检验时更应判别凸出的波形或槽形方位的正确性。分段上应标记船中线、肋位检验线和水线检验线。2.检验曲面分段时,应注意如下几点:(1)分段中线应标记在分段两端外板或甲板的外表面上。水线基准线应标记在分段两端肋位的肋骨或横舱壁上。首、尾柱分段除两端外,整条中线应号上冲印。(2)舷侧分段应划出按分段工作图所要求的船台定位用水线基准线,并号上冲印。(3)分段应划出按分段工作图所要求的肋位基准线,并号上冲印。(4)分段四周大接缝边缘,除放有余量外,通常应按分段工作图准备好焊接坡口。(5)对实施精度管理造船的分段的检验,按有关专用工艺文件要求执行。
43、3.应注意分段是否按工艺要求进行加强,以免吊运时变形。四、立体分段检验立体分段是由两个或多个平面分段或曲面分段及船体零件、部件进行再组合而形成的具有立体形状的分段。其中,对形成不封闭状态的分段称为半立体分段,对主船体沿船长方向进行横向划分而形成的船体环形分段称为总段。各类分段的典型名称如下:1.立体分段有双层立体分段、首立体分段、尾立体分段、尾柱立体分段等。2.半立体分段有带甲板的 L 型舷侧半立体分段、带甲板与纵舱壁的舷侧半立体分段、带顶边水舱的 P 形舷侧半立体分段、全宽甲板带舷侧外板的半立体分段、首或导楼半立体分段、上层建筑或甲板室半立体分段等。3.总段有尾总段、机舱总段、首总段等。立体
44、分段检验是对分段的外形尺寸、构件尺寸、构架位置、零件数量、装配精度和焊接质量的检验。管理好立体分段质量,是确保船体大接缝线型光顺、缩短船体建造船台周期的关键。(一)检验前的准备工作检验员首先应阅读所验船舶的船体分段工作图与船体建造施工要领,了解与分段检验有关的装焊工艺要求,掌握应装焊的船体其它零件、部件、施泄塞、人孔盖座、预舾装工艺所要求的其它舾装件及焊接规格要求等。还应熟悉分段大接缝坡口形式及加放余量情况。立体分段是组成主船体结构的独立的完整区段,因此,除分段工作图中标明暂不安装及暂缓焊接的零部件外,通常应装焊完工,但为了检验后返修施工方便,立体分段一般安排在分段未脱离胎架前检验,故允许分段
45、中仰焊暂不完工及少量外板或内底板为改善焊接通风而暂不安装,这些焊缝及板列留待分段完工检验时进行检验。对实施精度管理造船分段的检验,按有关专用工艺文件要求执行。(二)检验内容、精度标准与检验方法各类立体分段检验内容、精度标准与检验方法,见表 3-14 至表 3-17。对于焊接缝间隙及错边的精度标准,参见表 3-9 部件装配检验表。对于十字接头错位,参见表 3-24。表 3-14 双层底分段检验表精度标准检验内容标准 允许检验方法分段两端肋位时长度偏差。L 为分段长度0.75/10001.5/1000用钢卷尺检测分段宽度(全宽)偏差 4.0 8.0 用钢卷尺检测内底板高度偏差 4.0 6.0 用钢
46、卷尺检测肋板、杵材垂直度 3.0 4.0 用线锤检测四角水平度 5.0 8.0 用水准仪或水平软管检测表 3-15 立体分段检验表精度标准检验内容标准 允许检验方法分段两端肋位间长偏差。L 为分段长度0.75L/10001.5L/1000 用钢卷尺检测分段宽度(全宽)偏差 用钢卷尺检测分段高度偏差(h 为分段高度)1.0h/1000 2.0h/1000 用钢卷尺检测上下中线偏差 2.0 4.0 用线锤检测两端肋位框架垂直度 3.0 5.0 用线锤检测构件垂直度(h 为构件高度)1.0h/1000 2.0h/1000 用线锤检测四角水平度 8.0 15.0 用水准仪或水平软管检测表 3-16 主
47、机基座检验表精度标准检验内容标准 允许检验方法轴中心线与船中线偏差 2.0 4.0 拉轴中心钢丝后用线锤检测面板高度偏差 2.0 4.0 用直尺与钢卷尺检测机座纵桁与轴中心线间的距离偏差3.0 5.0 用线锤与钢尺检测肋位位置偏差 2.0 4.0 用短钢尺检测表 3-17 尾柱立体分段检验表检验内容 精度标准标准 允许检验方法尾轴中心线高度偏差 3.0 5.0 用卷尺检测尾轴中心线与船体中线偏差 2.0 4.0 用线锤检测轴壳后端与尾尖舱壁间距偏差 b 5.0 10.0 用样棒、钢皮卷尺检测上下舵承间距偏差 a 4.0 8.0 用钢皮卷尺检测舵杆中心线与轴中心线相交偏差 d 3.0 6.0 验
48、轴中心与舵柱中心钢丝线上下舵承中心线偏差 e 5.0 6.0 用线锤检测检验内容具体位置,见图 3-2。图 3-2 尾柱立体分段检验内容图(三)检验注意事项1.双层底立体分段(1)重点检查肋板、桁材的流水孔、透气孔、通焊孔、水密舱周围贯通构件上堵漏孔的完整性。(2)分段内左右舷尖角肋板(尖角35)与外板及内底边板焊缝表面质量及包角焊的完整性。肋板与内底边板的包角焊,应在外板未装前先焊妥为宜。(3)反身建造的双层底分段在首尾大接缝附近,若无肋板设置,要检查纵骨安装位置的准确性。(4)反身建造的双层底分段在首尾大接缝附近,若无肋板设置,要检查纵骨安装位置的准确性。(5)分段首尾外板表面及内底板上表
49、面应划出船中线,按分段建造要领要求的肋骨检验线,并号上冲印。2.各类舷侧半立体分段(1)带甲板的舷侧半立体分段要检查甲板与舷顶列板夹角的准确性。(2)分段工作图中节点详图规定的舷侧半立体分段的甲板边板与舷顶列板连接的角焊缝,其坡口准备及焊缝质量应重点检查。(3)分段首尾部的肋骨及带纵舱壁的舷侧分段的纵壁上应号出船台定位用的水线检验线。(4)分段外板的上下口处应号出肋骨检验线。3.全宽甲板带舷侧外板的半立体分段(1)舷侧外板曲面分段安装位置的准确性。(2)甲板横梁若设有接缝,应注意其焊缝质量的可信性。(3)检查分段工作图中对舷顶列板与甲板边板的角焊缝是否需要开坡口的节点详图。(4)检测分段两端肋骨或横舱壁的垂直度。(5)首尾端的甲板