船舶管件加工工艺前言目前造船行业里管加工工艺越来越倾向于自动化制造,所以,我们非常有必要对管加工工艺进行总结和研究，将现代科技运用到造船中来。

目录第一章：绪论 (1)1.1 管加工技术研究背景 (1)1.2 本课题主要研究内容 (1)第二章：管子加工工艺 (2)2.1 各种管子的性能特点 (2)2.2管件连接形式 (7)2.3通舱管件的制作工艺 (10)2.4管子截面积计算 (11)2.5 选材 (12)2.6下料 (12)2.7弯管工艺 (16)2.8校管、试验和清理 (20)第三章：实例 (25)3.1 沪东船厂管子单件加工流水线 (25)3.2 蒸汽系统锅炉管子制作实例 (25)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)摘要随着造船科技的不断进步，管加工工艺越来越倾向于自动化制造,所以,我们有必要对管加工工艺进行总结和研究。

目前存在的问题：国内管子生产工艺仍和国外有一定的差距，加工方面，本身材料的强度和管材有关，也有后期的制造加工工艺有关，弯管的制造工艺以及支管仍然是比较难控制的。

本论文主要总结了现在各大船厂的管加工工艺，并且按照船舶管加工工艺的流程：下料——弯制——校管——焊接——泵磨——清洗，针对各种管子的性能特点，分析研究了几种管加工工艺中出现的问题和新技术，比如：弯管，焊接，切割，强度试验，弯管回弹问题的解决等等。

用了三种不同的方法确定了支管马鞍线和相贯线的方法：传统计算法，CAD作图分析法，PROE作图分析法。

基本确定了船舶管加工整个的工艺流程。

关键词：加工工艺流程管材特性新工艺方法管件连接计算放样第一章绪论1.1 管加工技术研究背景国内：武昌造船厂采取先焊后弯等新工艺，逐步建立全船关系计算机三维放样和管子加工流水线及自动化管子加工车间，减少了弯管废品率和各种消耗等。

国外：管子加工趋向于自动化流水线技术，自上世界70年代初开始，国内外船厂开始使用管子加工流水线，德国的奥斯得力公司已为世界各有关行业建造了50多条管子加工流水线，应用范围适合所有管子制造行业，其自动化程度可视客户的实际需要而定。

美国的JESSE公司为某船厂管子加工车间建立了三条管子加工流水线，分别为小管生产线，中管生产线和大管生产线，所有管子生产活动都是在办公室里用一台PC机控制的，切割和弯曲的数据传动到生产线控制计算机和CNC弯管机控制计算机，这些计算机则将生产线的生产数据反馈到办公室计算。

可以看见,管加工工艺越来越倾向于自动化制造,所以,更有必要对管加工工艺进行总结和研究.存在的问题：国内管子生产工艺仍和国外有一定的差距，加工方面，本身材料的强度和管材有关，也有后期的制造加工工艺有关，弯管的制造工艺以及支管仍然是比较难控制的。

1.2本课题主要研究内容本论文主要总结了现在各大船厂的管加工工艺，并且按照船舶管加工工艺的流程分析研究了几种管加工工艺中出现的问题和新技术，比如：弯管，焊接，切割，强度试验，弯管回弹问题的解决等等。

用了三种不同的方法确定了支管马鞍线和相贯线的方法：传统计算法，CAD作图分析法，PROE作图分析法。

基本确定了船舶管加工整个的工艺流程。

第二章管子加工工艺2.1 各种管子的性能特点管子是船舶管系中用来输送各种介质的管道。

为了使所选用的管子能满足所输送介质的压力，温度和腐蚀性的要求，我们必须对常用的船用管子的材料，性能了解。

2.1.1钢管船用钢管主要有无缝钢管，焊接钢管和水，煤气输送钢管三种。

图2-1 钢管2.1.1.1 无缝钢管无缝钢管的内外表面不得有裂缝，折叠，分层，结疤，扎折，发纹等缺陷存在。

如有上述缺陷则应清除，且被清除部位的壁厚减薄不得超过最小壁厚。

无缝钢管具有良好的延伸率和足够的强度，能承受较高的压力，所以应用极为广泛。

无缝钢管根据其制造材料的不同，可分为三种。

⑴普通碳素钢管其常用的牌号有A2，A3，A4等，适用于管壁温度低于250的燃油，滑油，输油，二氧化碳，压缩空气，乏气及给水，消防等管路。

⑵优质碳素钢管其常有的牌号有10，20等，适用于管壁温度低于435的蒸汽，高压燃气和高压给水等管路。

⑶耐热合金钢管适用于管壁温度超过435的过热蒸汽管，锅炉管等。

耐热合金钢管经弯曲，焊接等加工后，都要重新进行热处理。

无缝钢管按制造方法的不同，分成“热轧”和“冷拔”两大类。

热轧无缝钢管的规格：外径为32 630mm，壁厚为2.5 7.5mm，长度3 12.5m；冷拔无缝钢管的规格：外径为5 200mm，壁厚为0.25 14mm，长度为1.5 9m。

这两类无缝钢管在使用上没有什么区别，无缝钢管的规格尺寸齐全，同一外径有多种不同的壁厚。

常用的船用无缝钢管的规格见表：表2-1公称通径外径×壁厚公称通径外径×壁厚公称通径外径×壁厚DN(mm) (mm×mm)DN(mm) (mm×mm)DN(mm) (mm×mm)1014×2 40 48×4 125 133×515 22×2.5 50 60×4 150 159×620 25×3 65 76×4 200 219×625 32×3 80 89×4 250 273×832 38×3 100 114×5 300 325×82.1.1.2 焊接钢管焊接钢管由钢厂直接提供,它是用热轧或冷拔带钢制成管坯,然后再用电阻焊或高频电流焊焊接而成。

焊接钢管的内，外表面不允许存在裂缝，结疤，错位，毛刺，烧伤，压痕和深的滑道等缺陷。

但允许存在深度不超过壁厚允许偏差范围内的表面缺陷。

如图图2-2 焊接钢管焊接钢管一般用A2，A3，A4或08，10，15，20号钢制造。

由于焊接钢管焊缝处的强度比其他部分有所减弱，一般约为无缝钢管的80%，因此，焊接钢管一般只用于工作压力和温度都比较低的管路，如燃油，滑油低压吸入管路，油舱注入，空气，测量管路及加班栏杆，楼梯扶手等。

焊接钢管的规格尺寸很多，常用规格见表：表2-2外径壁厚外径壁厚外径壁厚外径壁厚10 0.5～1.2 18 0.6～2.0 22 1.0～2.0 27 1.0～2.514 0.6～1.6 20 0.6～2.0 25 1.0～2.5 32 1.2～2538 1.2～2.5 48 1.4～3.5 76 1.4～4.5 114 3.0～5.042 1.4～2.5 57 1.4～3.5 89 2.0～4.8 133 3.5～5.045 1.4～3.0 60 1.4～3.5 108 3.0～5.0 140 3.5～5.5焊接钢管和无缝钢管在外观上较难区分，但是其内壁有很大的不同，无缝钢管的内壁非常完整，光滑；焊接钢管则有一条明显的凸起焊缝，我们只要一看或用手一摸就立即能加以区别了。

2.1.1.3 低压流体输送用镀锌焊接钢管低压流体输送用镀锌焊接钢管建成为镀锌钢管，即原来的水煤气管，其内，外表面质量要求和焊接钢管相同。

低压流体输送用镀锌焊接钢管其管端有带螺纹（圆柱形和锥形）和不带螺纹两种，根据壁厚又有普通管和加厚管两种，船厂主要使用圆柱形螺纹和普通管。

由于低压流体输送用镀锌焊接钢管的内外表面镀了一层锌，提高了钢管的防蚀性能，因此适用于低温，低压和腐蚀性较强的水管路。

如各种日用水管，卫生水管，舱底水管，低压消防水管，乏汽管及水舱的空气，注入，测量管等。

常用规格见表：表2-3公称通径外径壁厚Mm 英寸（mm）（mm）15 0.5″ 21.25 2.7520 0.75″ 26.75 2.7525 1″ 33.5 3.2532 1.25″ 42.25 3.2540 1.5″ 48 3.550 2 60 3.565 2.5″ 75.5 3.7580 3″ 88.5 4100 4″ 114 4125 5″ 140 4.5150 6″ 165 4.5这里，特别要强调指出的相同公称通径的无缝钢管与焊缝钢管的外径是一样的，而与镀锌钢管（水煤气管）的外径大部分是不一样的，如DN20无缝钢管的外径为57mm，DN50(2”)镀锌钢管外径为60mm。

这点在选用法兰等连接附件时要特别注意。

2.1.2 有色金属管船用有色金属管主要有铜管，铝管和双合金管。

2.1.2.1 铜管日前船用铜管有紫铜管和铜绿铁合金管三类，他们都是拉制或挤制的无缝钢管。

铜管的内外表面应光滑，清洁，不应有分层，针孔，裂缝，气泡和绿锈等缺陷。

⑴紫铜管紫铜管的质地柔软，便于加工，具有很高的塑性和耐蚀性，适用于工作温度不超过200℃和工作压力0.5～1.0Mpa的管路。

一般用于压力仪表的传压管，自动仪表的连接管，小直径油管，热交换器的传热管，弦外黑油管，低压压缩空气管，低温蒸汽管，压气机进出气管，冷冻机管机锅炉给水管，放水管等。

⑵黄铜管黄铜管的特点是对空气及海水有很高的抗蚀能力和很高的导热率，船舶上用作传话管及热交换器的管束。

⑶铜镍铁合金管铜镍铁合金管是目前国际上新出现的一种新型管材。

铜镍铁合金管管壁薄，重量轻，管子内壁光滑清洁，具有很高的耐蚀性，使用寿命长，是一种较理想的造船管材。

目前主要用于海水冷却管系。

铜镍铁合金管制作，校管均采用对接镶制工艺，其管子附件都是定型产品。

管子连接形式采用松套法兰连接。

铜镍铁合金管的切割，校管，焊接，试验及安装主要工艺如下：①切割 4”以下的直管采用砂轮切割机；4”以上采用等离子切割机。

切口必须修整光滑，及时清除割渣及毛刺，长度误差±1mm，管子中心线不垂直度小于0.5mm。

母管先用等离子切割机开孔后，再用砂轮枪或锉刀进行修整光顾并清除割渣和毛刺。

②校管焊接部位20mm处（包括管子内壁）的管壁要光亮，不应有油类，锈斑，氧化皮，毛口或其他对焊接质量有害的附着物。

管壁厚度在2.5mm以内，对接处无间隙；管壁厚度在3～4mm以内，对接处焊口应作60°破口。

对接同心度在0.5mm以内。

支管节（马鞍）与母管应很好吻合，母管上所开的支管孔与支管节内孔同轴，其不同轴度不得大于1mm。

定位焊点采用亚弧缝焊，焊点不宜过长过厚，不应有气孔，裂纹，夹道等缺陷，焊水须熔透，焊脚平整，分布均匀，以保证足够的牢度。

③焊接一般采用与管子同质的材质，直径为2～3mm，焊接部位的边缘要用酒精或丙酮进行清洗，焊缝表面不得有油类，锈斑，氧化皮或其他队焊接质量有害的附着物。

为了保证焊接质量，焊接前管内要充氩气，具体充其量可参照表1-6。

管子各条焊缝，除第一条焊缝外，其余焊缝均要用塑料胶带封死，颈圈开口处也要用圆形橡皮圈封牢，焊接一条拆一条，直至管子全部焊妥。

焊接时镍棒与管壁间隙为2～3mm。

④试验所有铜镍铁合金校管，焊接后，都要进行水密试验，试验按常规要求进行，试验压力为0.4MPa，严禁超压试验。