專利名稱：：船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于船體建造工藝領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種采用噴水推進(jìn)器的船舶在建造過(guò)程中，在其進(jìn)水流道中裝焊流道格柵的工藝方法。
背景技術(shù)：
：噴水推進(jìn)器作為一種特殊的船舶推進(jìn)裝置，具有抗空泡能力強(qiáng)、附體阻力小、保護(hù)性能好、噪聲低、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)變工況能力強(qiáng)、船舶操縱和動(dòng)力定位性能佳等特點(diǎn)，且擱淺自救、回轉(zhuǎn)、倒車等能力都是常規(guī)螺旋槳所無(wú)法比擬的。噴水推進(jìn)器在高速艇領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位，也在工況多變的拖船以及對(duì)操縱性能要求較高的軍用艦艇上使用。目前，國(guó)內(nèi)外噴水推進(jìn)系統(tǒng)的進(jìn)水流道通常由噴水推進(jìn)泵供應(yīng)商成套提供(鋼、鋁或玻璃鋼)或由船廠按規(guī)定的設(shè)計(jì)圖紙制造。不銹鋼流道格柵作為整個(gè)噴水推進(jìn)流道結(jié)構(gòu)的一部分，其主要作用是防止進(jìn)水口處大件垃圾、雜物(如木塊、塑料、魚(yú)網(wǎng)等)的進(jìn)入，以免對(duì)噴水推進(jìn)泵產(chǎn)生不良影響或損壞泵體。流道格柵的制造和裝焊有嚴(yán)格的技術(shù)要求和精度要求在制造過(guò)程中盡可能減少裝配、焊接引起的各種殘余應(yīng)力。所有連接節(jié)點(diǎn)的焊縫應(yīng)具有良好的質(zhì)量，表面打磨光滑，減少應(yīng)力集中，提高抗疲勞性能。流道格柵的制作需根據(jù)實(shí)船經(jīng)放樣修正后的流道線型的偏差現(xiàn)場(chǎng)配制。格柵與流道連接應(yīng)牢固，防止因連接松動(dòng)引起的振動(dòng)。格柵構(gòu)件表面應(yīng)光滑，前后端連接件安裝應(yīng)保證流道線型光順，避免對(duì)流道流場(chǎng)和空泡產(chǎn)生不良影響。流道格柵處的船體線型較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，由于船體的裝配誤差、焊后收縮變形等因素，使放樣的理論尺寸、形狀同實(shí)船均會(huì)產(chǎn)生不同的偏差，因此無(wú)法按要求制作活動(dòng)樣板或樣箱，對(duì)流道格柵的制作只能采用實(shí)船上直接把己完工的船體流道結(jié)構(gòu)作為制造流道格柵的樣箱單配制造。大部分的焊接工作盡可能在實(shí)船胎模上進(jìn)行。流道格柵裝焊的上述技術(shù)要求和精度要求為船舶建造提出新的課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，可以很好地達(dá)到上述技術(shù)要求及精度要求。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工4藝，所述流道格柵由格柵框、格柵條、橫檔和橫檔座構(gòu)成，其中格柵框包括前格柵框和后格柵框，所述裝焊工藝包括以下步驟一)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙下料并加工出所有格柵條、橫檔、橫檔座和后格柵框，其中格柵條的兩端加放適當(dāng)余量；二)根據(jù)船體流道的實(shí)際形狀制作鐵樣，根據(jù)鐵樣下料加工出前格柵框；三)在船體板上確定流道格柵中心線，劃出格柵條安裝線，將格柵框臨時(shí)貼合在船體流道內(nèi)，并分別將安裝線標(biāo)記到格柵框上，在格柵框上的格柵條安裝線空檔中標(biāo)出螺栓孔的位置；四)取下格柵框，加工螺栓孔，然后再利用格柵框上的螺栓孔在船體板上配鉆螺孔；五)利用螺栓將格柵框和橫檔座固定在船體板上，使之與船體流道完全貼合；六)根據(jù)格柵框上標(biāo)記的格柵條安裝線，將已加工好的格柵條進(jìn)行實(shí)船配裝，切除兩端余量并切割好切角，然后在格柵條上標(biāo)記出橫檔孔的位置；七)在格柵條上加工出橫檔孔；八)將格柵條安裝回格柵框內(nèi)，安裝時(shí)應(yīng)將橫檔適時(shí)穿入格柵條的橫檔孔中，然后將格柵條的兩端釘焊到格柵框上，將橫檔與中間一根格柵條的穿孔連接點(diǎn)釘焊，其余穿孔連接點(diǎn)保持自由狀態(tài)；九)檢驗(yàn)，確保格柵條平行且間距尺寸正確，橫檔無(wú)明顯撓曲；十)實(shí)船焊接，對(duì)格柵條與格柵框、橫檔的全部連接點(diǎn)以及橫檔與橫檔座的連接點(diǎn)進(jìn)行焊接，完成流道格柵的整體焊接。作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，流道格柵整體焊好后，將流道格柵整體拆下，進(jìn)行焊縫修補(bǔ)、打磨及焊縫著色探傷檢測(cè)，通過(guò)自然時(shí)效或熱處理措施充分釋放焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)格柵表面進(jìn)行酸洗鈍化處理，改善其外觀質(zhì)量和提高耐腐蝕性能，檢驗(yàn)合格后，再將流道格柵整體安裝到船體流道內(nèi)。優(yōu)選地，所述步驟十)中采用分段跳躍法對(duì)各連接點(diǎn)進(jìn)行焊接。優(yōu)選地，所述步驟十)中的焊接方法采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接材料選用MIG316L藥性焊絲。優(yōu)選地，格柵條與格柵框的連接均采用雙面連續(xù)焊，焊腳6-8mm;橫檔與格柵條、橫檔座的連接均采用周圍連續(xù)焊，焊腳高度4-6mm。優(yōu)選地，所述格柵條與格柵框的角接焊縫采用兩層焊接，在進(jìn)行第一層施焊前對(duì)格柵條兩端焊縫先進(jìn)行包角焊。進(jìn)一步優(yōu)化地，所述兩層焊接的工藝參數(shù)如下第一層焊絲直徑1.2mm，焊接電流150-180A，電弧電壓24-26V，氣體流量14-16L/min;第二層焊絲直徑1.2咖，焊接電流180-200A，電弧電壓26-28V，氣體流量14-16L/min。本發(fā)明的工藝方法通過(guò)合理的零部件加工制造方式和恰當(dāng)?shù)难b配焊接順序，可以最大限度地保證流道格柵與船體流道完全貼合，最大限度地減少流道格柵的內(nèi)應(yīng)力，滿足了流道格柵制造和裝焊的技術(shù)要求及精度要求。本發(fā)明的工藝方法易于操作，便于掌握，經(jīng)受住了實(shí)船使用的考驗(yàn)。能夠保證格柵結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量及強(qiáng)度，進(jìn)而保證與實(shí)船的合理裝配，避免因船體振動(dòng)導(dǎo)致格柵結(jié)構(gòu)疲勞而產(chǎn)生裂紋或格柵條斷裂。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖l為流道格柵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為格柵條的示意圖。圖3為流道格柵中橫檔連接示意圖。圖4為格柵結(jié)構(gòu)焊接順序示意圖。具體實(shí)施例方式如圖l所示，船舶噴水推進(jìn)流道的不銹鋼流道格柵由前格柵框l、后格柵框5、格柵條2、橫檔4和橫檔座3構(gòu)成，格柵條2和橫檔4縱橫交叉形成格柵狀，格柵條2的兩端分別與前格柵框l、后格柵框5相連接，橫檔座3連接在中間一根橫檔的兩端。其中前格柵框l、后格柵框5和橫檔座3需固定在船體流道內(nèi)，特別是由于前格柵框1是一段較長(zhǎng)的曲線，要使其與船體流道良好配合，并減少內(nèi)部應(yīng)力，部件的裝配宜在流道現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，具體工藝如下(一)格柵構(gòu)件的加工制造將格柵條根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行計(jì)算機(jī)放樣，根據(jù)實(shí)際放樣結(jié)果確定每一根格柵條的折角方向、折角角度及折角兩端長(zhǎng)度，并由放樣確定格柵框的實(shí)際形狀。對(duì)每一根格柵條的兩個(gè)折角21處(如圖2)均倒R20的圓角，這樣有利于避免產(chǎn)生應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)也更加合理。放樣及下料時(shí)所有格柵條的兩端均加放適當(dāng)余量。按放樣確定的數(shù)據(jù)，水下等離子切割下料后，由機(jī)加工按要求加工格柵條的不對(duì)稱類機(jī)翼形剖面，所有格柵條的加工表面應(yīng)打磨光滑。橫檔座下料后用車床加工外圓、鉆螺孔。橫檔和后格柵框下料、機(jī)加工。(二)實(shí)船加工、裝配6實(shí)船測(cè)得外型加工尺寸后，按實(shí)船線型制作出鐵樣，據(jù)此加工前格柵框板。按鐵樣初加工好的半圓弧前格柵框，實(shí)船現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)，保證與船體流道結(jié)構(gòu)線型吻合，要求螺栓擰緊后能與船體板貼服。在船體板上確定流道格柵中心線，劃出格柵條安裝線，并分別將安裝線標(biāo)記到格柵框板上，在格柵框上劃出的安裝線空檔中排螺孔，盡量居中排眼，當(dāng)格柵條對(duì)螺栓緊固有影響時(shí)，可在格柵間距三分之一范圍內(nèi)調(diào)整。螺孔中心敲好樣沖眼，取下鉆、锪沉孔，然后按格柵框上已鉆好的螺栓孔位置在船體相應(yīng)位置上套鉆螺孔。(三)流道格柵預(yù)裝將格柵框板按要求固定在相應(yīng)的船殼板上(預(yù)裝固定時(shí)可用六角鍍鋅螺栓)，要求與船殼板盡量貼服。將己加工好的格柵條進(jìn)行實(shí)船配裝，保證格柵條下口折角點(diǎn)在一直線上，并使該點(diǎn)位向船艏部分的格柵條下口左右平行，余量切割正足后，格柵條二端頭切角同時(shí)切割好，切角迎水面應(yīng)打磨成圓弧面。劃出格柵橫檔鉆孔位置線，并敲出鉆孔中心樣沖眼，將格柵條取下鉆孔。格柵條安裝，安裝時(shí)格柵橫檔應(yīng)適時(shí)穿入格柵條中，橫檔座也及時(shí)套入橫檔的兩端并用鍍鋅螺栓臨時(shí)固定在船體板上。格柵條兩端在格柵框上釘焊定位后，所有格柵橫檔只在中間一根格柵條穿入處作定位焊，其余位置連接點(diǎn)暫不釘焊，使其處于放松狀態(tài)。預(yù)裝完整后(狀態(tài)為點(diǎn)焊)進(jìn)行檢驗(yàn)，要求格柵條間距尺寸正確且平行，格柵橫檔無(wú)明顯撓曲，合格后才能進(jìn)行實(shí)船焊接。(四)實(shí)船焊接對(duì)格柵條與格柵框、橫檔的全部連接點(diǎn)以及橫檔與橫檔座的連接點(diǎn)進(jìn)行焊接，完成流道格柵的整體焊接。焊接方法采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接材料選用MIG316L藥性焊絲。焊前質(zhì)量檢查包括焊接材料、工藝坡口加工、裝配質(zhì)量、清理和打磨情況。焊前局部進(jìn)行加強(qiáng)以控制變形。格柵條與格柵框的連接均采用雙面連續(xù)焊，焊腳6-8mm;格柵橫檔與格柵條及橫檔座的連接均采用周圍連續(xù)焊，焊腳高度4-6mm。格柵條與格柵框的角接焊縫采用兩層焊接，角接二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝參數(shù)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>進(jìn)行第一層施焊前應(yīng)對(duì)格柵條兩端頭焊縫先進(jìn)行包角焊，包角焊和每層焊接均應(yīng)采用分段跳躍法，以減少焊接時(shí)產(chǎn)生熱量對(duì)固定螺栓的拉力，減少變形，減少內(nèi)應(yīng)力，包角焊和焊接順序嚴(yán)格按照?qǐng)D4中焊點(diǎn)標(biāo)號(hào)的順序進(jìn)行。橫檔按焊接順序釘焊一處，焊接一處，橫檔兩端必須待所有的焊縫均焊好后才能進(jìn)行焊接，以充分釋放橫檔焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所有焊縫外觀應(yīng)均勻飽滿。焊好后將流道格柵整體拆下，進(jìn)行焊縫修補(bǔ)、打磨及焊縫著色探傷檢測(cè)。通過(guò)自然時(shí)效或熱處理措施充分釋放焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)格柵表面進(jìn)行酸洗鈍化處理，改善其外觀質(zhì)量和提高耐腐蝕性能。上述焊接過(guò)程中，可以分別用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和焊條電弧焊兩種方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊比焊條電弧焊的工效要提高50%以上。并且在同樣的焊接順序下，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的格柵在半圓弧形前格柵框板約300mm長(zhǎng)度處，在原基礎(chǔ)上產(chǎn)生約2mm的收縮變形；而采用焊條電弧焊的格柵在半圓弧形前框板約450,長(zhǎng)度處，在原基礎(chǔ)上產(chǎn)生收縮變形約4-6mm。(五)流道格柵實(shí)船安裝所有與船體連接螺孔均在格柵裝配焊接完畢并檢驗(yàn)合格后與流道結(jié)構(gòu)配鉆，螺孔內(nèi)預(yù)埋不銹鋼絲螺套，螺孔尺寸和絲套長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)場(chǎng)確定。所有螺釘連接鏜孔深度，應(yīng)保證流道預(yù)埋加厚板的剩余厚度不小于5mrn。所有不銹鋼螺栓、鋼絲螺套、不銹鋼螺釘無(wú)螺紋部分安裝時(shí)均應(yīng)涂緊固型樂(lè)泰膠。.不銹鋼流道格柵檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行實(shí)船安裝，并對(duì)安裝間隙和沉頭螺釘尾處嵌補(bǔ)環(huán)氧膠，環(huán)氧膠填補(bǔ)表面應(yīng)光順、光滑，以保證流道線型。本發(fā)明的工藝方法可以廣泛運(yùn)用于噴水推進(jìn)船舶不銹鋼流道格柵結(jié)構(gòu)的制造及實(shí)船裝焊。權(quán)利要求1.一種船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，所述流道格柵由格柵框、格柵條、橫檔和橫檔座構(gòu)成，其中格柵框包括前格柵框和后格柵框，所述裝焊工藝包括以下步驟一)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙下料并加工出所有格柵條、橫檔、橫檔座和后格柵框，其中格柵條的兩端加放適當(dāng)余量；二)根據(jù)船體流道的實(shí)際形狀制作鐵樣，根據(jù)鐵樣下料加工出前格柵框；三)在船體板上確定流道格柵中心線，劃出格柵條安裝線，將格柵框臨時(shí)貼合在船體流道內(nèi)，并分別將安裝線標(biāo)記到格柵框上，在格柵框上的格柵條安裝線空檔中標(biāo)出螺栓孔的位置；四)取下格柵框，加工螺栓孔，然后再利用格柵框上的螺栓孔在船體板上配鉆螺孔；五)利用螺栓將格柵框和橫檔座固定在船體板上，使之與船體流道完全貼合；六)根據(jù)格柵框上標(biāo)記的格柵條安裝線，將已加工好的格柵條進(jìn)行實(shí)船配裝，切除兩端余量并切割好切角，然后在格柵條上標(biāo)記出橫檔孔的位置；七)在格柵條上加工出橫檔孔；八)將格柵條安裝回格柵框內(nèi)，安裝時(shí)應(yīng)將橫檔適時(shí)穿入格柵條的橫檔孔中，然后將格柵條的兩端釘焊到格柵框上，將橫檔與中間一根格柵條的穿孔連接點(diǎn)釘焊，其余穿孔連接點(diǎn)保持自由狀態(tài)；九)檢驗(yàn)，確保格柵條平行且間距尺寸正確，橫檔無(wú)明顯撓曲；十)實(shí)船焊接，對(duì)格柵條與格柵框、橫檔的全部連接點(diǎn)以及橫檔與橫檔座的連接點(diǎn)進(jìn)行焊接，完成流道格柵的整體焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是流道格柵整體焊好后，將流道格柵整體拆下，進(jìn)行焊縫修補(bǔ)、打磨及焊縫著色探傷檢測(cè)，通過(guò)自然時(shí)效或熱處理措施充分釋放焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)格柵表面進(jìn)行酸洗鈍化處理，改善其外觀質(zhì)量和提高耐腐蝕性能，檢驗(yàn)合格后，再將流道格柵整體安裝到船體流道內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是所述步驟十)中采用分段跳躍法對(duì)各連接點(diǎn)進(jìn)行焊接。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是所述步驟十)中的焊接方法采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接材料選用MIG316L藥性焊絲。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是格柵條與格柵框的連接均采用雙面連續(xù)焊，焊腳6-8mm;橫檔與格柵條、橫檔座的連接均采用周圍連續(xù)焊，焊腳高度4-6mm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是所述格柵條與格柵框的角接焊縫采用兩層焊接，在進(jìn)行第一層施焊前對(duì)格柵條兩端焊縫先進(jìn)行包角焊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，其特征是所述兩層焊接的工藝參數(shù)如下第一層焊絲直徑1.2mm，焊接電流150-180A，電弧電壓24-26V，氣體流量14-16L/min;第二層焊絲直徑1.2mm，焊接電流180-200A，電弧電壓26-28V，氣體流量14-16L/min。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種船舶噴水推進(jìn)流道格柵的裝焊工藝，先加工出格柵構(gòu)件并預(yù)留余量；再進(jìn)行實(shí)船配裝，以確定各構(gòu)件的實(shí)際安裝位置和最終尺寸；點(diǎn)焊預(yù)固定各構(gòu)件，檢驗(yàn)合格后，再在船體流道內(nèi)將各構(gòu)件焊接成一個(gè)完整的格柵。焊接過(guò)程中選擇合適的順序和工藝參數(shù)可以最大限度地減少內(nèi)應(yīng)力；焊接完成后，將格柵整體拆下進(jìn)行焊縫修補(bǔ)和時(shí)效處理后再裝回流道內(nèi)，可以進(jìn)一步提高格柵強(qiáng)度并減少內(nèi)應(yīng)力。本發(fā)明可以很好地滿足流道格柵制造和裝焊的技術(shù)要求及精度要求，避免因船體振動(dòng)導(dǎo)致格柵結(jié)構(gòu)疲勞而產(chǎn)生裂紋或格柵條斷裂。文檔編號(hào)B23K31/00GK101423107SQ20071004771公開(kāi)日2009年5月6日申請(qǐng)日期2007年11月1日優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日發(fā)明者鐘廣軍申請(qǐng)人:江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司