一种滚装船薄甲板分段的建造方法及滚装船与流程

1.本技术涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种滚装船薄甲板分段的建造方法及滚装船。


背景技术：

2.在滚装船的建造过程中，会有部分结构使用薄甲板进行建造。但是，现有技术中，通过对薄甲板进行切割后，直接进行焊接、以及进行球扁钢、t型材的焊接。薄甲板的厚度在6mm左右，由于薄甲板的厚度限制，在焊接过程中会存在薄甲板严重变形等问题，后续火工需要花费大量时间进行火工矫正，甚至是拆除变形严重区域的球扁钢和t型材，重新进行装配焊接，导致现场施工量大，现场返工多，更为严重的造成分段报废等问题，增加船舶建造过程中的材料和人工成本，影响船舶建造周期。
3.综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种滚装船薄甲板分段的建造方法及滚装船，其能够减小船舶建造过程中的材料和人工成本，缩短船舶建造周期，提高船舶建造质量。
5.第一方面，提供了一种滚装船薄甲板分段的建造方法，包括以下步骤：
6.s1、根据建造需求通过切割获取多个薄甲板，并对多个所述薄甲板进行矫平。
7.s2、将多个所述薄甲板定位安置于钢平台上，依次将多个所述薄甲板固定于所述钢平台上的预定位置处。
8.s3、按照预定顺序焊接多个所述薄甲板，并完成加厚板与所述薄甲板的对接。
9.s4、将所述薄甲板置于反态后，分别将球扁钢、t型材与薄甲板装配后进行焊接；其中所述球扁钢与所述t型材垂直布置。
10.s5、翻转焊接后的所述薄甲板，完成滚装船的薄甲板分段建造。
11.在一种可实施的方式中，所述依次将多个所述薄甲板固定于预定位置处至少包括以下内容：通过马板将多个所述薄甲板固定于所述钢平台的预定位置处；所述马板焊接于所述钢平台上，所述马板与所述薄甲板通过铁锲固定。
12.在一种可实施的方式中，在步骤s3中，按照从中间到向两侧的焊接顺序对薄甲板进行焊接，并对完成焊接后的薄甲板进行核准。
13.在一种可实施的方式中，步骤s4至少包括以下内容：
14.s41、对所述球扁钢进行预处理，所述预处理至少包括：在所述球扁钢上胎架之前完成拼接，并且将所述球扁钢进行矫正后与所述薄甲板进行装配并焊接。
15.s42、对所述t型材进行预处理后与所述薄甲板进行装配并焊接。
16.s43、焊接所述薄甲板中的加厚板区域，并完成加厚板区域的t型材的焊接。
17.在一种可实施的方式中，在所述球扁钢的装配过程中，在所述球扁钢两侧的所述薄甲板上设置压铁；并且通过固定单元对所述球扁钢的顶部进行限位，再进行所述球扁钢
的装配和焊接。
18.在一种可实施的方式中，多个所述球扁钢的装配顺序以及焊接顺序均为沿多个所述球扁钢的布置方向从中心向两侧的顺序。
19.在一种可实施的方式中，在进行所述t型材的装配时，通过固定单元对所述t型材的面板进行固定。
20.在一种可实施的方式中，在进行所述t型材的焊接时，在所述t型材与所述薄甲板之间或者在所述t型材与所述加厚板之间均设置支撑肘板，并在火工结束后将所述支撑肘板拆除。
21.在一种可实施的方式中，所述固定单元包括两个磁吸支脚，所述磁吸支脚与所述薄甲板通过磁力吸附固定，两个所述磁吸支脚的上部通过连接横杆固定，在所述连接横杆的中部螺纹连接限位杆，所述限位杆可沿轴向向上或者向下旋出。
22.根据本技术的第二方面，还提供了一种滚装船，包括多个薄甲板分段，每个所述薄甲板分段根据第一方面提供的滚装船薄甲板分段的建造方法完成建造。
23.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
24.在本技术的技术方案中，在前置阶段进行对工件进行矫平，消除残余应力，确保分段建造过程实现低应力建造，从薄甲板片体切割减少残余应力、整板减少残余应力到焊接球扁钢和t型材，全流程科学管控和指导施工作业。并且通过限制每个薄甲板的装配位置，保证薄甲板的焊缝质量；通过控制焊接顺序，控制应力释放方向，避免焊接变形等问题。因此，本技术提供的滚装船薄甲板分段的建造方法以及滚装船，能够减少建造过程中因薄板的厚度限制导致的变形情况，有效的解决了装配、焊接引起的分段薄甲板变形技术难题，减少了火工周期，提高了施工效率，确保船舶建造质量，降低施工成本及人工成本，利于推广使用。
附图说明
25.图1是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法的流程图。
26.图2是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，薄甲板分段的立体结构示意图。
27.图3是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，薄甲板分段的俯视图。
28.图4是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，薄甲板的拼板示意图。
29.图5是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，球扁钢的焊接示意图。
30.图6是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，t型材的装配示意图。
31.图7是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，球扁钢的装配示意图。
32.图8是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，t型材的焊接示意图。
33.图9是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，支撑肘板的安装示意图。
34.图10是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，加厚板区域的焊缝示意图。
35.图11是本发明实施例的滚装船薄甲板分段的建造方法中，加厚板区域的装配示意图。
36.其中，附图标记说明如下：
37.1、薄甲板；11、第一薄甲板；12、第二薄甲板；13、第三薄甲板；14、第四薄甲板；a、第一位置；b、第二位置；c、第三位置；l1、第一距离；l2、第二距离；l3、第三距离；l4、第四距离；l5、第五距离；l6、第六距离；l7、第七距离；2、球扁钢；3、t型材；31、面板；32、腹板；4、加厚板；5、压铁；6、固定单元；61、磁吸支脚；62、连接横杆；63、限位杆；7、双头角焊机；8、支撑肘板；91、第一焊缝；92、第二焊缝；93、第三焊缝；94、第四焊缝。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.根据本技术的第一方面，参见图1至图3，首先提供一种滚装船薄甲板分段的建造方法，包括以下步骤：
43.s1、根据建造需求通过切割方式获取多个薄甲板1，并对多个所述薄甲板进行矫平；通过对薄甲板1校平后，能够释放薄甲板1的残余应力。
44.在一种可实施的方式中，在步骤s1中，并对多个所述薄甲板进行矫平包括：通过矫平设备对所述薄甲板进行矫平，以释放每个所述薄甲板的残余应力。
45.s2、将多个所述薄甲板定位安置于钢平台上，依次将多个所述薄甲板固定于预定位置处；
46.具体的，如图4所示，薄甲板包括第一薄甲板11、第二薄甲板12、第三薄甲板13以及第四薄甲板14。分别将矫平后的第一薄甲板11、第二薄甲板12、第三薄甲板13以及第四薄甲板14放置于钢平台上。在钢平台上设置第一位置a、第二位置b以及第三位置c。将第二薄甲板12、第三薄甲板13的焊缝设于第一位置a处，将第一薄甲板11、第二薄甲板12的焊缝设于第二位置b处，将第三薄甲板13以及第四薄甲板14的焊缝设于第三位置c处。
47.在一种可实施的方式中，通过马板将第一薄甲板11、第二薄甲板12、第三薄甲板13以及第四薄甲板14固定于钢平台的预定位置处。
48.具体的，将马板焊接于钢平台上，多个马板设于薄甲板的四周，并将马板与薄甲板通过铁锲固定，能够有效减少拼板焊接变形，并且避免薄甲板在焊接过程中焊缝发生移动。
49.s3、按照预定顺序焊接多个所述薄甲板，并将加厚板4与所述薄甲板的对接；
50.在一种可实施的方式中，按照从中间到向两侧的焊接顺序对薄甲板进行焊接。
51.具体的，依次对第一位置a、第二位置b以及第三位置c分别进行焊接，采用单面焊双面成型技术，在焊缝在自然状态降低至常温后，对焊接后的薄甲板进行矫平，释放残余应力。
52.在一种可实施的方式中，在步骤s3中还包括以下内容：对完成焊接后的薄甲板进行核准。
53.具体的，如图4所示，在薄甲板焊接完毕后，分别量取第一距离l1、第二距离l2、第三距离l3、第四距离l4、第五距离l5、第六距离l6、第七距离l7。其中，第一距离l1为焊接后第一位置a和第二位置b之间的距离，第二距离l2为焊接后第一位置a和第三位置c之间的距离、第三距离l3为第一位置a和第一薄甲板11的上边缘之间的距离、第四距离l4为第一位置a和第四薄甲板14的上边缘之间的距离、第五距离l5为薄甲板宽度方向的距离、第六距离l6为焊接后薄甲板其中一条对角线的长度、第七距离l7为焊接后薄甲板另一条对角线的长度。核对第一距离l1、第二距离l2、第三距离l3、第四距离l4、第五距离l5、第六距离l6、第七距离l7的尺寸与对应的预定尺寸之间的偏差是否在公差要求范围内。在确定每个尺寸均与对应的预定尺寸之间的偏差均在公差要求范围内再进行下一步操作。
54.第一距离l1、第二距离l2、第三距离l3、第四距离l4、第五距离l5与对应的预定尺寸之间的偏差小于等于3mm，第六距离l6、第七距离l7与对应的预定尺寸之间的偏差小于等于6mm。
55.s4、将所述薄甲板置于反态后，分别将球扁钢2、t型材3与薄甲板装配后进行焊接；球扁钢2与t型材3垂直布置，保证强薄甲板的强度要求。
56.s41、对球扁钢2进行预处理，所述预处理至少包括：在球扁钢2上胎架之前完成拼接，并且将球扁钢2进行矫正，使球扁钢2的直线度满足预定要求后与薄甲板进行装配，以使球扁钢2与薄甲板的装配满足间隙要求，从而保证后续焊接质量。
57.如图5所示，在球扁钢2的装配过程中，在球扁钢2宽度方向的两侧的薄甲板上使用条形的压铁5进行施重，并且对球扁钢2的顶部进行限位处理，控制球扁钢2与薄甲板之间的装配间隙为0～1mm，再进行焊接作业。采用双头角焊机7布置在压铁5上方进行焊接作业，焊接参数采用焊接工艺评定中焊脚对应的焊接参数，严格控制焊脚大小，考虑通过控制焊脚大小减少焊缝收缩引起的变形。
58.具体的，采用二氧化碳气体保护焊，焊脚范围4.0～5.0mm，电流210～220a，电压27～28v，速度45～47cm/min。
59.需要说明的是，单根球扁钢2采用连续直通焊，且单根球扁钢2的装配顺序为中心向两侧进行，可有效减少焊缝收缩带来的累积变形的影响。
60.在一种可实施的方式中，所述球扁钢2的装配顺序以及焊接顺序均为沿多个球扁钢2的布置方向从中心向两侧的顺序。
61.在一种可实施的方式中，如图7所示，在对球扁钢2的顶部进行限位处理至少包括，在球扁钢2的顶部设置固定单元6。所述固定单元6包括两个磁吸支脚61，所述磁吸支脚61与薄甲板通过磁力吸附固定，两个所述磁吸支脚61的上部通过连接横杆62固定，在所述连接横杆62的中部螺纹连接限位杆63，所述限位杆63的底部用于在向球扁钢2一侧旋出后与球扁钢2的顶部抵接。
62.s42、对t型材3进行预处理。在完成t型材3的制作中，采用角焊机将t型材3的面板31和腹板32进行双边焊接，在焊接完成后进行火工矫正，并对t型材3的直线度、面板31和腹板32的垂直度进行检测，在直线度与垂直度均满足要求时与薄甲板1进行装配，以使t型材3与薄甲板1的装配满足间隙要求，从而保证后续焊接质量。
63.在一种可实施的方式中，在进行t型材3的装配时，通过所述固定单元6对t型材3的面板31进行固定。如图6所示，所述固定单元6的两个磁吸支脚61分别设于t型材3宽度方向的两侧。所述磁吸支脚61与薄甲板通过磁力吸附固定，所述限位杆63的底部在向t型材3一侧旋出后与t型材3的面板31抵接，以控制t型材3与薄甲板的间隙为0～1mm，横向t型材3的装配顺序为从中部向两边。纵向t型材3为通条连续角焊，且被横向t型材3分割，如图8所示，在焊缝两侧布置压铁5施重。采用二氧化碳气体保护焊，焊脚范围4.0～5.0mm，电流210～220a，电压27～28v，速度45～47cm/min。
64.在一种可实施的方式中，如图9所示，在进行t型材3的焊接时，在t型材3与薄甲板或者t型材3与加厚板4之间均设置支撑肘板8，支撑肘板8与t型材3面板31、薄甲板均刚性接触。所述支撑肘板8的上下两端无需点焊，所述支撑肘板8的侧端通过点焊连接，采用二氧化碳气体保护焊，点焊的长度为30～50mm，间距为250mm。通过点焊能够有效减小加厚板4与t型材3的面板31焊接、加厚板4与t型材3的腹板32焊接引起的焊缝收缩变形。在火工结束后将支撑肘板8进行拆除。
65.s43、焊接薄甲板中的加厚板区域。加厚板区域用于后期安装结构立柱，并在多结构立柱之间安装活动甲板，因此加厚板区域为高应力区域。在加厚板区域进行t型材3的焊接时，在设于加厚板区域内的t型材3的面板31上布置多个压铁5，考虑减少焊接变形带来的叠加影响。
66.本实施例中，多个压铁5分别设于面板31的四个方向上，压铁5的布置位置远离全焊透的位置大于等于预定距离d，本实施例中预定距离d为3m。若部分压铁5的布置点位距离分段边口过近、不满足3m以上的要求时，将压铁5布置于分段边口处，并在全焊透结束后移除。
67.在一种可实施的方式中，加厚板区域的t型材3采用全焊透方式，如图10和图11所示，焊缝包括：第一焊缝91、第二焊缝92、第三焊缝93、第四焊缝94。单道焊缝采用二氧化碳气体保护焊，电流210～220a，电压27～28v，速度45～47cm/min。具体焊接顺序：
68.依次对第一焊缝91、第二焊缝92、第三焊缝93、第四焊缝94进行正侧焊缝打底；再依次进行正侧焊缝填充，并循环至填充约2/3位置。依次对第一焊缝91、第二焊缝92、第三焊缝93、第四焊缝94进行反侧焊缝清根，再依次进行反侧焊缝打底，在完成打底后进行反侧焊缝填充，并循环至填充约2/3位置。依次对第一焊缝91、第二焊缝92、第三焊缝93、第四焊缝94进行正侧焊缝盖面，填充其余1/3部分，再进行反侧焊缝盖面填充其余1/3部分。通过焊接顺序的设置，替代现有技术中在单条完全焊接结束后，再烧另一条焊缝的情况。
69.s5、翻转焊接后的薄甲板，完成滚装船的薄甲板分段建造。
70.根据本技术的第二方面，还提供了一种滚装船，包括多个薄甲板分段，每个所述薄甲板分段根据第一方面提供的滚装船薄甲板分段的建造方法完成建造。
71.综上所述，本技术在前置阶段进行对工件进行矫平，消除残余应力，确保分段建造过程实现低应力建造，从薄甲板片体切割减少残余应力、整板减少残余应力到焊接球扁钢
和t型材，全流程科学管控和指导施工作业。并且通过限制每个薄甲板的装配位置，保证薄甲板的焊缝质量；通过控制焊接顺序，控制应力释放方向，避免焊接变形等问题。因此，本技术提供的滚装船薄甲板分段的建造方法以及滚装船，能够减少建造过程中因薄板的厚度限制导致的变形情况，有效的解决了装配、焊接引起的分段薄甲板变形技术难题，减少了火工周期，提高了施工效率，确保船舶建造质量，降低施工成本及人工成本，利于推广使用。
72.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据建造需求通过切割获取多个薄甲板，并对多个所述薄甲板进行矫平；s2、将多个所述薄甲板定位安置于钢平台上，依次将多个所述薄甲板固定于所述钢平台上的预定位置处；s3、按照预定顺序焊接多个所述薄甲板，并完成加厚板与所述薄甲板的对接；s4、将所述薄甲板置于反态后，分别将球扁钢、t型材与薄甲板装配后进行焊接；其中所述球扁钢与所述t型材垂直布置；s5、翻转焊接后的所述薄甲板，完成滚装船的薄甲板分段建造。2.根据权利要求1所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，所述依次将多个所述薄甲板固定于预定位置处至少包括以下内容：通过马板将多个所述薄甲板固定于所述钢平台的预定位置处；所述马板焊接于所述钢平台上，所述马板与所述薄甲板通过铁锲固定。3.根据权利要求2所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤s3中，按照从中间到向两侧的焊接顺序对薄甲板进行焊接，并对完成焊接后的薄甲板进行核准。4.根据权利要求3所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，步骤s4至少包括以下内容：s41、对所述球扁钢进行预处理，所述预处理至少包括：在所述球扁钢上胎架之前完成拼接，并且将所述球扁钢进行矫正后与所述薄甲板进行装配并焊接；s42、对所述t型材进行预处理后与所述薄甲板进行装配并焊接；s43、焊接所述薄甲板中的加厚板区域，并完成加厚板区域的t型材的焊接。5.根据权利要求4所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在所述球扁钢的装配过程中，在所述球扁钢两侧的所述薄甲板上设置压铁；并且通过固定单元对所述球扁钢的顶部进行限位，再进行所述球扁钢的装配和焊接。6.根据权利要求5所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，多个所述球扁钢的装配顺序以及焊接顺序均为沿多个所述球扁钢的布置方向从中心向两侧的顺序。7.根据权利要求6所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在进行所述t型材的装配时，通过固定单元对所述t型材的面板进行固定。8.根据权利要求7所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在进行所述t型材的焊接时，在所述t型材与所述薄甲板之间或者在所述t型材与所述加厚板之间均设置支撑肘板，并在火工结束后将所述支撑肘板拆除。9.根据权利要求8所述的滚装船薄甲板分段的建造方法，其特征在于，所述固定单元包括两个磁吸支脚，所述磁吸支脚与所述薄甲板通过磁力吸附固定，两个所述磁吸支脚的上部通过连接横杆固定，在所述连接横杆的中部螺纹连接限位杆，所述限位杆可沿轴向向上或者向下旋出。10.一种滚装船，包括多个薄甲板分段，其特征在于，每个所述薄甲板分段根据权利要求1至9中任一项所述的滚装船薄甲板分段的建造方法完成建造。

技术总结
本申请提供一种滚装船薄甲板分段的建造方法及滚装船，方法包括：根据建造需求通过切割获取多个薄甲板，并对多个薄甲板进行矫平；将多个薄甲板固定于预定位置处；按照预定顺序焊接多个薄甲板；分别将球扁钢、T型材与薄甲板装配后进行焊接；完成滚装船的薄甲板分段建造。在前置阶段进行对工件进行矫平，消除残余应力，确保分段建造过程实现低应力建造。并且通过限制每个薄甲板的装配位置，保证薄甲板的焊缝质量；通过控制焊接顺序，控制应力释放方向，避免焊接变形等问题。因此，本申请能够减少建造过程中因薄板的厚度限制导致的变形情况，有效的解决了装配、焊接引起的分段薄甲板变形等问题，提高了施工效率，提高船舶建造质量。提高船舶建造质量。提高船舶建造质量。


技术研发人员：段彦宇 马志明 万霞光
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/6