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发表于 2014-2-7 19:48
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来自： 中国山西太原
一、 造船工程概论
1．船舶建造工艺的内容和任务：
内容：船体建造工艺，舾装工艺和涂装工艺。
任务：一方面应根据现有技术条件，为造船生产制订优良的工艺方案和工艺方法，以缩短周期、降低生产成本、提高质量和改善生产条件；另一方面应大力研究开发新工艺、新技术，不断提高造船工艺水平，以适应社会经济不断发展的需要。
2．造船模式的发展阶段和各自特征
发展时序
传统船舶工业
现代船舶工业
未来船舶工业
生产模式
整体制造模式
分段制造模式
分道制造模式
集成制造模式
灵捷制造模式
促导技术
铆接技术
焊接技术
成组技术
信息技术
智能技术
船厂类型
劳动力密集
设备密集
信息密集
知识密集
3．现代造船模式；成组技术
（1）现代造船模式定义：以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理以中间产品为导向，按区域组织生产，壳、舾、涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计、生产、管理一体化、均衡连续地总装造船。
（2）成组技术：是研究事物间的相似性，并将其合理应用的一种技术，即将具有相似特征或相似信息（包括形状、尺寸、材料、加工方式及所需设备的相似性）的事物按照一定的准则分类成组，用相同的方法进行处理，以使单件或中、小批量生产获取大批量生产的高效率的生产技术和管理技术；它贯穿于包括产品设计、生产准备、加工制造、计划管理、经济核算在内的整个生产过程。
（3）成组技术运用了两种原理：中间产品导向型的作业分解原理，简称产品制造原理；相似性原理。
4．传统造船模式和现代造船模式的比较
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二、 船体型线放样
1. 格子线的绘制：角尺法，弹线法，线垂法，经纬仪法，激光经纬仪（OA，直线，分别作垂足画角平分线）
2. 梁拱曲线的绘制：等分，交点；y=H-x2/2R
3. 甲板中线的绘制：根据甲板边线型值和甲板最宽处的梁拱高度值求取
4. 型线光顺:型线的精确性体现在型线的光顺（各型线的曲度应缓和地变化，不允许有凹凸现象存在，这对设计水线以下部分尤为重要）和投影一致（型线上任一点在三个投影图上的投影应符合点的投影规律）这两方面。
5. 肋骨型线放样：作肋骨间距线，制作型值样棒，作肋骨型线图，检验光顺性
6. 尾轴出口处型线的放样：
目的：尾轴穿出船体，破坏该处船体表面光顺性和内部结构；开孔引起流体性能恶化，影响船舶航行性能；船体强度收到影响。
弥补方法：加大尾轴通过处肋板尺寸；对该处肋骨型线进行修改，使其成为圆弧形的轴毂；轴毂与船体曲面组合，形成光顺过渡的封闭曲面。
三、 船体结构线放样
1. 纵向构件的放样:（1）按图纸规定尺寸，在半宽水线图上绘出纵向构件与船体外板的交线，并用样杆将其投影到横剖线图上；
（2）肋骨剖线垂直于肋骨线：在横剖线图上过下口线与各肋骨线的交点作该肋骨线的垂线，并在其上截取腹板的高度，得各高度点，将各高度点连成一根光顺的曲线，即为纵向构件的上口线
肋骨剖线垂直于基线：过交点作基线的垂线
2. 外板板缝的排列的原则：1板缝线的排列应能充分利用原材料2应使外板便于加工3避免外板纵缝线之间或纵缝线与内部结构之间呈小角度相交4板缝线的排列便于装配和焊接5满载水线以上的纵缝线应在保证施工工艺性的前提下，尽量使这些纵缝线近似平行于甲板边线（或折角线），并沿船长方向全线光顺贯通，以保证满载水线以上船体外板的美观
四、 船体构件展开
1. 展开三要素：求肋骨弯度，求投影实长，作准线。
2. 肋骨弯度：展开图上肋骨曲线与过其弦线的法面展开线（呈直线）间的最大拱度（常记作s=file:///C:/Users/admin/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif），线段。
准线：船体纵向构件或外板的展开图形，一般是由多个被肋骨剖面剖切的四边形小块的展开图一次拼接而成的。只求出四个边的实长，四边形形状不能唯一确定。因此，还必须加一根能够确定四边形各边相对位置的准线，才能按四边形作图法逐步求出展开的图形。
3. 准线法展开非扭曲型纵向构件4.准线法展开扭曲型纵向构件
5. 十字线法展开船体外板
6. 测地线法展开扇形板 7.测地线法展开菱形板
7. 撑线法展开船体构件：在各四边形上加一条对角线，并近似认为它展开后为一条直线，作展开图时，对角线可以“撑住”四边形，使之唯一地定形，这就是撑线法，亦称三角形法。
五、 样板（各种号料方法都要有相应的放样资料作为图样信息载体，样板号料所用的样板就是一种）和号料（对于没有实现数控加工的构件，加工前应根据放样的资料，将船体构件精确地画（或影印）在平直的钢板和型钢尚，并标上船名、构件名称及加工符号等，这一工艺过程称为船体构件号料）
1. 样板的种类：号料样板，加工样板，装配画线样板，装配角度样板。
2. 样板的制作方法：适当直线，做AA1=FF1，等分，斜撑板条，标记。
3. 样箱的制作方法（正样箱、斜样箱）
4. 草图：可替代样板来记载、传递图样信息，具有节省样板制作材料、易保存的优点，它适用于小批量、形状简单的船体构件。
5. 光学投影号料：是在比例放样的基础上，将展开的各构件图形经过套料，绘制成精确的投影底图，或通过摄影支撑更小比例的投影底片，然后在光学投影放大装置上放大，在钢板上投射出1:1的构件图样，最后对投影的构件各线条进行手工复描号料。
6. 电印号料：是在光学投影号料的基础上，将放大成1:1的构件图形影像投射到覆盖有一层带负电的光导电粉末的号料钢板上，使其曝光，再经显影和定影处理，在钢板上留下号料的线迹，实现自动号料。（过程：撒粉带电，投影曝光，显影，定影）
7. 数控号料：利用电子计算机生成船体构件图形，并将这些图形置于钢板规格边框内进行合理排列的过程；合理使用原材料，减少原材料消耗，降低造船成本，大大加快号料速度。
六、 钢材预处理
1. 板材矫正原理和主要设备：原理：对钢材施以交变小曲率弯曲，通过反复震荡将较长的纤维缩短或将较短的纤维拉长，使钢板的纤维长度趋向一致，从而消除局部不平；设备：多辊矫平机。
2. 型材矫正的主要设备：型材矫直机。
3. 钢材表面清理的主要方法：手工除锈，机械（抛丸除锈法），化学除锈法，高压水除锈。
4. 板材预处理流水线的主要工艺流程和设备：钢料堆厂，板材去污，板材矫正（矫平机），预热装置，喷淋装置，板材除锈（抛丸机），喷防护底漆（喷涂装置），烘干（红外烘干装置），板材运出。
5. 型材预处理流水线的主要工艺流程和设备
七、 构件的边缘加工
1. 构件边缘加工的主要工艺
机械剪切、等离子切割、激光切割、高压水切割、气割
2. 数控切割的直线插补法
3. 船体构件边缘加工的主要设备：机械剪切（压力剪切机，龙门剪床，冲剪机，圆盘剪切机），气割设备（手工气割机，半自动气割机，门式自动气割机，光电跟踪气割机，数控气割机），刨边设备（刨边机，铣边机）。
4. 剪切的工艺要求（剪切顺序）：根据构件尺度和边缘特征选择合适的剪切机床；根据构件厚度调整上下刀片的间隙；根据构件排列情况确定剪切顺序；剪切线与上下刀口边严格对准；线偏移不超过1mm断面不垂直度不超过5°。
5. 气割的工艺要求（气割顺序）：根据构件厚度选择合适割嘴；切割薄板割嘴后倾30°~45°切割厚板时前倾10°~20°；顺序：大型构件从短边开始，同一张板不同尺寸先切割小构件，切割不同形状时先切割复杂构件
八、 型钢成型加工
1. 集中力弯曲和纯弯曲原理：集（三支点弯曲，有剪切残余应力），纯（对等承受两个集中载荷，剪力为0）。
2. 逆直线：它在弯曲前的平直型材上是一条曲线，当型材弯曲到腹板边缘与成形型线吻合后，该曲线正好变为一条直线。这样，在肋骨弯曲过程中，可通过不断地检测该曲线是否变直来控制型材的弯曲成形。
3. 型钢成型加工的分类：手工热弯，中频加热肋骨弯曲淬火机热弯，型材矫直机冷弯，三轮辊弯机辊弯。
4. 型钢成型加工的主要设备：三支点肋骨冷弯机，多模头一次成形拉弯机，三轮滚弯机，纯弯曲原理肋骨冷弯机 。
5. 端点控制法
6. 弦线控制法
九、 板材成型加工
1. 简单曲度板的成型加工：
加工设备：辊弯机（普通三辊弯板机，可升降调节三辊弯板机，可横移调节三辊弯板机，四辊弯板机）；液压机（水压机，油压机）。
工艺要求：辊弯机（预弯板边，根据形状调整上辊轴线，加工线对准下辊纵向槽，随时用样板检验）；液压机（画出全部加工线，加工顺序边-中心，注意分段压制时的衔接30-50mm）
2. 折边和折角构件的加工：折边机，液压机
工艺要求：加工段衔接30-50mm，折角线对中，注意复杂折角线的加工顺序。
3. 复杂曲度板的成型加工：机械冷弯（液压机），水火弯板（水火加工设备），混合弯制（横向辊弯，纵向水火）
4. 水火弯板工艺：是一种热加工成形工艺，它是用热源（如气体火焰、高频电感、激光热源等）在金属板表面和板厚方向产生一定的温度分布加热区间的局部金属受热膨胀，收到四周冷金属的阻碍，这样在相互作用过程中便产生了受压的塑性变形。热源后面一定距离处用水跟踪冷却，由于存在着塑性变形，受热膨胀的金属遇冷开始收缩受拉，便产生了金属板的局部变形。
5. 水火弯板工艺的主要工艺因素及其影响：加热线的布置（帆形：横剖面两侧，鞍形：横剖线中部），加热速度（慢变形大），加热线长度（长变形大），钢板厚度（厚变形小），加热顺序（主要表现为同一条焰道上起始加工的加热线和其他加热线产生的变形大小存在明显的差异，起始加工的加热线产生的变形小于其他）。
十、 船体装配：
将加工合格的船体零件组合成部件、分段、总段直至船体的工艺过程
1. 平台的种类和用途：
固定式平台（蜂窝平台，钢板平台，型钢平台，水泥平台），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，也可作为设置胎架的基础；
传送带式平台（链式传送带平台，辊式传送带平台，台车式平台，圆盘式输送平台），既可用于部、组件和平面分段的装焊，又可用来运送工件，是组建生产流水线的重要工艺装备。
2. 胎架的种类和用途：
作用：（1）保证分段获得正确的线型并控制其焊接变形（2）改善施工条件，提高装配质量（3）改善焊接条件，提高焊接质量。
种类：结构形式（固定、活动），适用范围（专用、通用），胎架工作面（内、外），胎架用途（底部、甲板、舷侧、首尾柱、舵、烟囱、槽型、导流管、舱口盖）。
3. 胎架基面和胎架型值的确定
基面：正切胎架，正斜切胎架，斜切胎架，斜斜切胎架
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型值：在肋骨型线图上作出胎架基面的投影线；根据胎架支柱间距在胎架基面投影线上求出支点；过这些支柱点沿胎架基面投影的垂直方向，量取到对应肋骨线的距离，并减去板厚；得到胎架的高度型值。
分段建造方法的分类：按装配基面分（正造法，反造法，侧造法，卧造法）；
按装配顺序分：
分离法:一种装配与焊接交替进行的装焊方法，有利于扩大自动焊半自动焊的范围，但装配、焊接工作分离，使装配工作不连续
放射法:分段焊接变形小
插入法:吊装时间集中，不需吊车实时配合，但插入安装困难
拉入法:对纵骨制作的精度、纵骨装配的精度、肋板的切割精度等都有严格要求
框架法:便于框架焊接自动化，有利于缩短分段制造周期，减少焊接变形
4.
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5. 总段装焊工艺的一般流程
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6. 分段临时加强的必要性和主要方法：
必要性：分段在制造过程中需要翻身和移位；完工后需要吊运；分段因其构成和内部骨架布置不同而导致的局部刚性较弱。在吊运中受到外力可能失稳导致结构变形破坏，进而发生安全事故。
主要方法：舱壁分段，大型分段。
十一、船舶总装：
在部件装焊、分（总）段装焊及舾装、涂装的基础上，在船台完成船舶总体装焊、舾装和涂装的工艺过程。
1. 船舶总装设施和工艺装备：
设施：纵向倾斜船台，水平船台，半坞式船台
工艺装备：船台中心线槽钢，高度标杆，船台拉桩，脚手架，墩木
2. 总段建造法：
基准总段：船中部（或靠近船中）的总段；吊装顺序：基准总段吊到船台上定位固定，然后依次吊装前后的相邻总段，直至船体创陪完成
特点：船台装焊工作量少；船体焊接总变形小；提高预舾装作业量；能提前进行密性试验；总段重量大，受船台起重能力限制较大
3. 塔式建造法：
基准分段：中间偏后的底部分段；吊装顺序：基准段先吊到船台上定位固定，然后向艏艉和两舷，自下而上依次吊装各分段
特点：建造过程中所形成的安装区域 呈下大上小的宝塔状；安装方法较简便；有利于扩大施工面；焊接变形不易控制，完工后艏艉上翘较大
4. 岛式建造法：将船体划分为2~3个建造区（简称岛），每个岛选择一个基准分段，按塔式建造法的施工方法同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接起来，这样能够充分利用船台面积，扩大施工面，缩短船台周期。而且其建造区长度较塔式建造法短，船体刚性较大，所以它的焊接总变形比塔式建造法小，这种建造方法成为岛式建造法。
5. 串联建造法：即是在船台尾端建造第一艘船舶的同时，就在船台首端建造第二艘船舶的尾部，待第一艘船下水后，将第二艘船的后部移至船台尾端，继续吊装其他分段形成整艘船体，与此同时，在船台首段建造第三艘船的尾部，依次类推。
6. 密性试验主要方法：水压试验，冲水试验，气压试验，冲气试验，煤油试验，油雾试验
十二、精度控制
1. 余量：相对工件基本尺寸多加放的量值。余量是在未认识尺寸偏差规律的情况下，为控制尺寸精度的一种方式，分加工、焊接收缩和装配三种余量。
补偿量：补偿构件在各工序中所产生的尺寸偏差规律而留的一定尺寸裕度。补偿量是在可认识的规律性偏差基础上制定的，可细分为加工、分段装配、船台装配以及焊接变型等补偿。
2. 尺寸精度：船体建造中主要是指尺寸的准确度，另外还表达船体工件在各个工艺阶段有效配合的程度。精度的高低取决于施工方法；工艺过程的机械化和自动化程度；工装、设备的类型与质量；技术和管理水平以及检测工具与测量方法等。
3. 船舶建造精度控制的内容和目的：
内容：数理统计和尺寸链理论。（1）在大量测量数据基础上，运用数理统计方法研究、制订、修改和完善船体建造精度标准（2）利用公差标准来控制精度，以补偿量取代余量，实现无余量造船。
目的：根据造船的最终质量要求，应用统计分析的原理和方法，制定出各工序中每个零件、部件、分段直至总段的最合理的公差，以控制和掌握零件与分段的尺寸精度，保证制造精度均在公差范围以内。
4. 非系统补偿和系统补偿：
非系统补偿：指单独对一个因素或一道工序或一种变形下的工件尺寸进行补偿的方法（气割补偿，焊接补偿，温差补偿，火工矫正补偿）
系统补偿：指在船体建造工艺系统中，由于各种因素引起变形而给予的补偿总值
十三、船舶下水
1. 船舶下水的主要方法
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2. 船舶纵向下水过程分析和计算
3. 下水过程中消除有关事故的工艺措施：
1-不能下滑或中途停滑
2-消除船舶仰倾（加大滑道坡度，首部加压载或尾部加浮箱，大潮位下水）
3-消除船舶首跌（尾部加压载，大潮位下水）
4. 下水制动措施：盾板制动，缆索制动，阻荷制动，锚制动，钢丝绳制动
十四、建造方案和分段划分
1. 船舶建造方案的基本内容：一般包括船体建造阶段的具体划分，分段的制造方法，部件和组合件的制作方式，船舶在船台上的建造方法和船舶舾装的阶段（分段舾装、单元舾装、船台舾装和码头舾装）和内容的划分，以及应采取的各项技术组织措施等。
2. 择优评价指标：可行性，合理性，先进性
3. 船体分段划分的原则：
分段重量和尺寸选择合理性原则
生产负荷均衡合理性原则
船体结构强度合理性原则
施工工艺合理性原则
合理划分使材料消耗最小化原则
问答:
1. 简述国内在超大型总段造船技术上和日韩的差距。
答：日韩：超大型总段建造和平底建造技术相结合，我国：二大段、三大段分段制造，坞内漂浮合拢。我国基本掌握了大段坞内漂浮合拢技术。
大段坞内漂浮合拢技术
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并行制造和高效制造
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2.简述平地造船法的优点？
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3.平地建造法中现用的平地拖移设备及其优缺点？
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4.
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6.简述钢材预处理流水线的工艺流程和主要设备。
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发表于 2013-11-2 17:04
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