淺析船舶海工薄板變形成因及預防措施

周遠洋

【摘 ?要】船舶的薄板結構穩定性直接對船舶航行安全性以及整體結構完整性等造成非常嚴重的影響，因此在船舶行業內部控制薄板變形得情況屬于非常重要的研究課題。本文主要闡述出現薄板變形的具體因素，并對生產當中薄板變形的控制方案實施一定分析，提出針對性的措施，希望可以給大家帶去一些啟發。

【關鍵詞】薄板;變形;船舶

引言

當前，我司所承建海工項目生活區模塊的原材料鋼板均以薄板為主，由于薄板自身約束度小，在生產過程中常出現大面積的變形，為了保證船體結構強度和使用性能以及“看面”的美觀，要對變形區域進行變形校正，變形嚴重的還需要結構挖補，這無形中影響了項目的建造進度，增加了項目建造成本，控制薄板變形也成為了生活區模塊建造中重要的質量管理環節。

1.現狀調查

以我司某CTV項目生活區薄板變形為例：

從表格統計可以看出，項目建造過程中薄板變形量較大，薄板變形校正率高達92.8%，為此各工區的施工班組采用了很多方法，花費了大量的人工、材料以及能源資源，校正成本高，但矯正效果不太理想。

2.原因分析

根據質量管理五要素人（工人）、機（設備）、料（材料）、法（工藝）、環（環境）等來綜合分析產生薄板變形的主要原因如下：

工人經驗不足，焊工技能參差不齊，沒有嚴格按照焊接工藝規范WPS要求進行裝配和焊接作業;背燒工人經驗不足，沒有背燒溫度控制不當;管理人員缺少現場監督和指導，對不滿足施工質量要求的行為沒有及時制止。以上都是導致薄板焊接、背燒過程中變形的重要因素。

焊機設備使用狀態差，表盤調節旋鈕不準確控制失靈，焊接電流電壓不穩定等等焊機故障也是導致焊接薄板出現變形的原因之一。

鋼板本身內應力較大，采購時在廠家未進行去除應力，鋼板下料切割前又未進行碾壓消應力，焊接后應力集中導致變形。

分段設計劃分不合理，需要焊接數量過多;焊接工藝參數不合適，熱輸入量太大;焊接順序不合理，導致部分焊縫焊接時約束較大;臨時加強，吊裝工裝等不合適，導致吊運駁運過程中分段變形。

鋼板及零部件放置不規范，缺少臨時加強，如狂風暴雨天氣在外界力的作用下導致薄板變形。

3.預防措施

調整焊機設備狀態，將廠區內所有二氧化碳氣體保護焊焊機調整好狀態，更換損壞的元件，檢修焊機控制線路;制定焊接參數限位，限制焊工焊接使用的最大焊接參數

鋼板處理前去除應力，鋼板切割前將鋼板軋制過程中產生的內應力降低，并完成以下改善：

（1）采購的鋼板在出廠前，進行一次去應力熱處理，鋼板到貨即可直接切割。

（2）若采購的鋼板在出廠前未進行去應力熱處理，則鋼板切割前后需進行去應力輥壓處理。

分段劃分時，盡量減少焊縫數量。技術設計時，根據薄板分段特點進行劃分分段，減少薄板分段焊縫數量;設計合理工裝，薄板分段剛性較小，吊運過程中易變形，設計合理的吊運工裝吊運分段。

設定合理的焊接參數，挑選不同焊工進行薄板焊接試驗，確定薄板焊接的最佳焊接參數。

制定合理的焊接順序，根據現場結構特點以及焊接的專業知識制定通用的焊接順序總綱。

規范堆放薄板零件，劃分專門的薄板零件堆放區域，用于堆放薄板零件，規范堆放。

堆放吊裝期以及下料加工期，堆放薄板平臺所承受壓力的能力是有限的，控制壓強屬于該階段非常重要的一項問題，需要保障堆放平臺所接觸的面處于平整以及受力均勻的狀態，擴大支撐平臺以及薄板的接觸面積，保障堆放層數以及高度降低，使得薄板重量得到減輕。板材吊裝環節可以利用門架支撐薄板完成平臺受壓的分擔，保障平臺可以承壓均勻，進而使得變形幾率得到降低，避免利用鋼板夾吊裝，避免中層受壓而造成塑形變形的情況，運輸當中需要保障裝車的平穩性，盡量的避免堆壓以及疊放，也要符合下大上小的具體原則，促使配送方案優化，使得配送時間得到降低，疊放一定要整齊有序。加工過程中需要保持鋼材直線度不超過3mm，大于10mm的材料需要使用等離子切割方式來使得結構穩定性得以保障，邊線要平整以及光滑，切割面以及薄板要處于垂直狀態，按照不同薄板以及設計厚度完成切割標準以及平整度的制定，尺寸差限制需要控制在3mm之內，要使得薄板在加工階段的變形幾率得到控制。

拼版階段的具體控制方案，拼版屬于焊接當中比較重要的階段，施工現場的平整度直接關系到焊接的可靠性以及焊接速度，長時間運營的船舶建造廠，需要每月至少1-2次進行清理以及刨平。焊接參數需要按照設計標準進行制定，關于焊接時的電壓電流需要進行及時的控制，要保障焊接速度以及焊接質量的提升。

5.結束語

出現薄板變形的因素是比較多的，主要包含：焊接方向錯誤，焊接位置不對稱，持續焊接造成熱變形情況以及裝焊順序不夠合理化等，因此一定要按照工藝參數實施針對性的調整，需要在拼版、吊放以及下料等加工階段重視工藝調節以及變形控制，進而保障焊接精度。

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