2.分段装焊工艺的基本内容
1)选择分段装配基准面和工艺装备 2)决定合理的装焊顺序 3)决定合理的焊接程序 4)提出施工技术要求 • 以上四项内容中，分段装焊顺序的 合理与否，直接影响分段制造的质 量、装焊作业的难易程度、辅助材 料的消耗量以及分段制造的周期等
分段装焊顺序
• 同一分段可有不同的制造方法和 装焊顺序
正斜、斜斜切胎架
四、胎架结构形式的确定与制作
1.胎架结构形式的确定
• 胎架受力情况复杂 • 承受船体分段重量 • 在施工中受到各种变动因素的影响 如压载重物、分段焊接变形
胎架结构形式应满足
• 胎架具有足够的刚性(以免在分段制 造过程中发生变形，影响分段制造 精度) • 胎架具有足够高度和孔道，工作面 应较平坦(改善施工条件，提高分段 制造的生产效率) • 尽量使其具有通用性或能改装重复 使用的可能性 • 降低材料和工时消耗
第一节 船体结构装配常用工艺装备
• 船体结构预装配的主要设备有 起重机、焊机、气割设备 空气压缩设备、管道、平台和胎架
一、平台的种类和用途 • 平台一般是由水泥基础和型钢、钢板等 组成具有一定水平度的工作台 • 分为固定式和传送带式两大类
固定式平台
• 主要用于装焊船体部件、组件、平面分段和 带有平面的立体分段等 • 可做为设置胎架的基础 • 固定式平台应具有牢固的基础、足够的结构 刚性和表面平整度
插入法
• 在分段装配基准面的板列上先安装间 断的纵向构件，再安装插入的横向构 件，最后将连续的纵向桁材插入横向 构件中，然后再进行焊接 • 这种方法可使构件吊装的时间集中， 不需吊车随时配合，但插入安装难度 较大 • 适合于钢板较厚且制造场地起重设备 负荷较大的中型船舶的分段制造
框架法
• 先将所有的纵、横构件组装成箱形 框架并焊好，再与板列组装在一起 形成分段 • 这种方法可变立焊为仰焊，便于框 架焊接采用机械化 • 工作面得以扩展，有利于缩短分段 制造周期；有利于减少焊接变形 • 适用于大型平直分段制造
• 由整块胎板组成，为使胎板与分段外板的接 触面积小而又紧贴，并使分段在焊接时有自 由收缩的可能，胎板的型线通常制成锯齿状 • 单板式胎架刚性好，有利于控制变形,但耗 材多 • 通常用于军品或技术要求高的批量生产
单板式胎架图示
(2)桁架式胎架
• 由桁架和型线胎板组成，节省材料， 但刚性较弱 • 常用于一 般船舶 • 尤其适用 于单船或 小批量建 造
各种胎板特点
• 单板式胎板，刚性好，利于保证分 段制造精度，常用来制造舰艇和技 术要求较高的产品，钢板耗费量大 • 桁架式和框架式胎板，可以节省钢 材，降低胎架制造成本 • 支点角钢式胎板 ( 架 ) 结构简单、制 造容易，成本低廉，刚性较差，容 易变形，只用于单船建造时制造型 线交缓和的分段
归纳起来
胎架结构形式选取的一般原则 • 军品或精度要求高、批量大的民品 宜选用刚性好的单板式胎架 • 一般产品、单船建造的分段可选用 桁架式胎架 • 型线曲率小的分段可用支点式胎架 • 尽量扩大通用胎架的使用范围
2.胎架制作
• 以支点式简易胎架为例，说明胎架 制造的主要程序 (1)在平台上划线 如肋骨位置线、胎架中心线、辅助 线、接缝线等 (2)竖立支杆 一般每隔一挡肋骨，在肋骨线和辅 助线、中心线的交点上竖立支杆
• 将其按1000~5000mm间距平行地组装在 有缺口的钢板平台中 • 有的平台在辊筒支承梁下面设置升降 用油缸，使辊筒能上下调节 • 主要用于平面分段机械化生产线上的 拼板工位
辊式传送带平台图示
台车式平台
• 在分段支 承台之间 敷设两条 轨道 • 并在其上 配置有油 缸升降机 构的台车 所构成
2.传送带式平台
• 链式传送带平台
链式传送带平台
• 在槽形钢筋混凝土基础上，按1500~ 2000mm的间距敷设角钢或槽钢构件 • 在角钢或槽钢上安装链条导向轨道， 再在轨道上配置链条，即构成链式传 送带平台
• 主要用做流水线上改变运送方向的横 向传送带
辊式传送带平台
• 用直径为100~50mm的钢管制作成辊筒
胎架的种类
• 胎架的种类很多，按其适用范围分为 专用胎架和通用胎架两大类
• 制作胎架需消耗许多材料和工时 • 在单件和小批量造船生产中，对生产 成本和造船周期的影响极大 • 尽量使用通用胎架，以降低生产成本
1.专用胎架
• 专供某种分段使用，如底部、舷侧、甲板分 段和首、尾柱分段等
(1) 单板式胎架
(1)正切胎架
• 胎架基面平行或垂直于基线面，并 且垂直于肋骨剖面
正切胎架的应用
• 正切胎架制作容易，主要用于
甲板分段
中间底部分段
平行中体部位底舷侧分段等 纵向曲度变化较小的分段制造
(2)正斜切胎架
• 胎架基面不平行于基线面，或垂直于 基线面，并且不垂直于肋骨剖面
正斜切胎架的应用
• 制作较麻烦，胎架上分段底横向构 件划线和安装均要考虑胎架基面底 倾角 • 主要用于纵向型线变化大的首、尾 底部分段制造 • 达到节约材料、降低工作高度的目 的
2.胎架型值的确定
• 首先在肋骨型线图上作出胎架
基面的投 影线 • 或胎架基 面与各肋 骨剖面的 交线
求胎架支柱点型值
• 根据胎架 支柱间距 , 在胎架基 面投影线 上求出支 柱点
胎架型值的确定
• 过支柱点沿胎架基面投影线的垂直 方向，量取到对应肋骨线的距离 • 减去板厚，即得到胎架的高度型值 • 对于正斜、斜斜切基面 • 应该首先过基面投影线上的支柱点 作出纵向剖面线 • 过基面纵向投影线上的支柱点量取 至船体型线的垂直距离
支点式简易胎架制作
(3)作水平面 用水平软管或激光经纬仪找出水平 面，并在支杆上作出标记
(4)量型值 在各支杆上，以水平线为基准向上 量取该处型值，割去余量并焊上支 撑材
第二节 船体结构预装焊工艺
• 船体结构预装焊包括部件装焊、分段装 焊、大型分段或总段组装等工作内容 • 加工后的船体构件绝大部分要经过此工 艺过程，再送往船台装焊成船体 • 船体结构预装焊工艺程序的合理与否， 将直接影响船体建造质量的好坏、装配 作业的难易、船体变形的大小以及建造 周期的长短等 • 可以说，预装焊工艺水平的高低直接反 映了船厂的生产能力和生产效率的高低
(3)斜切胎架
• 胎架基面不平行也不垂直于基线面， 但垂直于肋骨剖面
• 制作较容 易 • 适用于纵 向曲度变 化小的舷 侧分段
(4)斜斜切胎架
• 胎架基面不垂直也不平行基线面， 并且不垂直于肋骨剖面
斜斜切胎架的应用
• 制作和使用特点类同于正斜切胎架 • 主要用于曲度变化较大的舷侧分段 • 由于切取基面的自由度大，在降低 分段制造高度的同时，可使胎架的 四角基本处于相同高度范围内 • 增加施工安全性 • 有利于扩大自动焊的使用范围
• 主要用于分段的运输
圆盘式传送带平台
• 将直径150~200mm的圆盘按间距1000~ 500mm交错地配置在钢板平台或水泥平 台上构成 • 主要用于平 面分段机械 化生产线中 分段的传送
二、胎架的种类和用途
• 胎架是制造船体曲面分段和曲形立体分 段的形状胎模和工作台 • 工作台的曲面形状应与分段曲面吻合， 以保证分段型线和尺度，为分段装焊创 造好的工作条件 • 胎架主要作用是支承分段、保证分段曲 面形状和控制其装焊变形 • 胎架应具有足够的结构刚性和强度，
• 这种胎架的支柱是由内 外两根不同直径的钢管 套接而成 • 在内外钢管上各按不同 间距钻有数排銷孔 • 使用时按胎架型值调节 支柱高度，并用銷轴插 入銷孔加以固定
套管式胎架的整体图示
• 由于支柱的调节范围有限，故适合于建 造各类平直和小曲形分段
三、胎架基面与胎架型值确定
1.胎架基面的确定
• 胎架基面是用来决定胎架工作面曲 面型值的基准面 • 根据它与肋骨剖面的相对关系，通 常分为以下几种类型
一、部件装配焊接工艺
• 包括拼板、T型材装焊、肋骨框架 装焊、主、辅机基座装焊和首、尾 柱装焊等
1.T型材装焊工艺
• T型材由腹板和面板组成 • 直梁采用倒装方式 • 曲梁采用侧装方式
2.肋骨框架装焊工艺
• 小船总段建造—横梁、肋骨、 肋板和肘板形成环形框架作为 建造整个船体的依据
• 钢板平台上全宽肋骨型线图
2.通用胎架
(1) 框架式活络胎板胎架
• 由角度框架和活络小胎板组成 • 一般有30o、40 o、50 o和60 o四种不同 的固定角度框架 • 角度框架的斜向角钢上开有螺孔，用 于固定小活络胎板 • 通过更换角度框架和调节小胎板高度 位置。可获得不同的工作曲面
框架式活络胎板胎架图示
(2)套管式胎架(通用式)
第四章
船体装配
• 船体装配是将加工合格的船体零件组合 成部件(组件)、分段、大型分段(总段)， 直至整个船体的工艺过程 • 船体装配分为船体结构预装焊和船台装 焊两大部分 • 船体结构预装焊又分为部件(组件)装焊、 分段装焊和总组装装焊三道工序 • 船体结构的预装焊工艺，可将船体装配 焊接作业从船台移至车间内场，在施工 良好的平台或胎架上作业
• 不同的分段更可有各自不同的制 造方法和装焊顺序 • 决定适合于某一分段的最佳制造 方法和装焊顺序是此工艺阶段的 重要工作内容
3.分段建造的方法
• 1)按装配基面分类有三种方法
正造法 —— 分段建造时的位置与其 在实船上的位置一致 反造法 —— 分段建造时的位置与其 在实船上的位置相反
侧 ( 卧 ) 造法 —— 分段建造时的位置 与其在实船上的位置成一定的角度 或垂直
分段建造方法的比较
建造方 法 优 点 缺 点 适用范围
正造法 施工条件好 胎架复杂划 单底分段，机舱 型线易保证 线工作量大 分段批量生产 胎架简单 施工条件稍 双底分段，以甲 反造法 可减少一次 差，型线易 板为基面的分段， 产生误差 单船生产 翻身 侧(卧) 改善施工条 胎架数量多 舷侧分段、舱壁 造法 件 分段等