摘要：船舶施工过程中焊接接口处的情况是直接影响到船舶运行质量的，如果其中应用的焊接变形工艺没有足够的强度的话就会导致出现一系列的后续问题。因此，通过综合分析各部件焊接变形的原因，影响船体焊接过程中焊接变形的各种因素，并考虑船体施工过程各阶段的特点，结果表明船体的不同阶段。结构可以减少。采用变形结构和施工工艺设计措施，以满足船舶强度，适用性和经济要求。在船体结构的过程中，焊接结构部件用于许多制造过程中。
关键字：船舶焊接；变性控制；控制工艺
前言:
船舶实际运行过程中，焊接接口处的施工效果会直接影响到其整体的运行质量，因而船舶的施工设计对于构件的强度有着相当的重要性。已经提出了许多方法来减少和消除焊接变形。这些方法中的每一种都有其自身的特点。然而，由于船体结构体积大且形状复杂，因此不容易采用单一处理，因此需要进行综合处理。因此，本文将分析焊接变形的原因和影响因素。为了减少或消除焊接变形，根据每个施工阶段的特性采取不同的措施。
1、船体的焊接结构构件变形原因
船舶工程结构件主要由冷轧和热轧钢板，型材和结构件组成。从结构构件的制造过程的角度来看，结构构件的变形主要来自焊接热应力，残余应力和外力。焊接热应力变形是指工件焊接过程中金属材料的不均匀加热和冷却。在焊接过程中，热源是一个热的移动弧。焊接温度和热影响区的金属非常高，金属随着热量膨胀，但受常温金属的阻碍和约束，发生压缩塑性变形。设计完成之后焊接的变形效果是和构件打造过程中的环境因素有关系，例如和输入的能量有着正相关的关系，生下来的应力则是参与到残余应力的形成过程中。当焊接工件的一部分时，焊接金属从膨胀变为收缩。然而，由于室温金属的限制，产生焊接残余应力。成形过程中的残余应力主要是由工件的外力引起的。例如，当工件自由弯曲时，不可能形成工件。外力引起的变形主要是指装配和焊接过程中碰撞，碰撞，跌落，碰撞或过载引起的异常变形。
2、船体焊接变形的主要影响因素
热应变和塑性应变是焊接变形的主要原因。但是，在低合金钢和高强度钢的焊接中，必须考虑由体积膨胀引起的应变变化。因此，焊接变形是热应变，塑性应变和相变应变的结果。从船体结构过程分析了影响焊接变形的一些主要因素。不同焊接方法引起的收缩量也不同。当焊缝具有相同的厚度时，各个焊缝的纵向收缩率大于多层焊缝的纵向收缩率，因为多层焊缝防止了冷却后焊道的收缩。阶跃回流小于贯穿焊接。这是因为前者可以使焊接件的温度相对均匀并且压缩塑性变形相对分散。焊接工艺参数的主要影响是线能量。一般规则是随着线能量增加，压缩塑性变形区域扩大并且收缩量增加。设计过程中必须要做好对于相关的变性因素的影响研究才能够确保在后续工作过程中能够尽可能的减少焊接变形的问题。横向收缩量还与板的厚度，凹槽的形状和连接的形式有关。在手工电弧焊中，板的厚度增加并且收缩增加，这与自动焊接不同。在相同的厚度下，V形槽比x形槽大，并且对接焊缝的横向收缩是不同的。焊缝很大。焊接位置对焊接变形有很大影响。当焊缝的位置与结构的重心对称时，变形相对简单，只有纵向和横向缩短。当焊缝的位置与结构的重心不对称时，产生弯曲位置。焊缝从部件或构件到轴越远，焊接到中性轴的收缩扭矩越大，焊缝的弯曲变形越大。因此，它被放置在中性轴上或尽可能靠近中性轴以减少弯曲变形。焊接过程会导致刚度变化，重心在组装的不同阶段发生变化，这对控制构件的焊接变形有很大影响。因此，从整体结构生长的角度来看，焊接后有两种焊接和组装方法。对于简单的结构，后一种方法可以减少弯曲变形。对于复杂结构，在组装后焊接所有零件通常是不合理的。有两个原因：组合焊接方法引起的变形并不总是反映在总变形中;由于施工要求，一些部件只能在侧面焊接。
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3、减少变形情况的策略
通过对焊接应力和变形的分析，焊接结构产生的应力是不可避免的。船体结构设计不仅满足船舶强度和性能要求，而且还满足最小焊接变形和最短劳动时间的要求。如果能够完全满足船体设计的焊接特性，则可以大大减少焊接变形。船体截面施工方法可以大大减少泊位的工作量，并控制船体焊接的总变形。减少焊缝的横截面，减少收缩;减少焊接时间;并使用简单的焊接轮胎夹具进行装配焊接。在施工技术方面，应该实现船体组件没有强制组装应力;采用气体保护焊技术，如自动埋弧焊等一系列工艺，通过深入研究这些工艺并在设计的过程中灵活的选择才能够确保装配的焊接是有足够效果和效率的。在焊接过程中，应尽可能使用刚性固定方法和反向形状方法。预留的收缩边刚性固定方法和抗变形方法是控制焊接变形的基本方法。保持收缩余量以补偿在生产过程中焊接后尺寸的减小并提前增加收缩余量。其大小可以通过经验公式近似。刚性固定方法是控制造船厂结构变形的常用方法。该构件连接到具有足够刚度的平台或轮胎框架上。当焊缝上的所有焊缝都冷却到室温时，可以消除刚性固定。此时，焊接构件的变形将远小于自由状态下的变形。各种刚性固定方法广泛用于船体组装焊接，例如临时加强板，用于加强角铁的临时点焊，以及各种线性曲线拉拔器。反转形状方法是指船体构件在焊接前的预变形，其尺寸应等于或大于焊接后的变形，但方向相反。用于补偿焊接后的结构变形。该方法可用于消除或减少船体部分的变形。预制件的抗变形能力和焊缝收缩余量是抗变形方法。通过在焊接部分周围设置翅片并快速冷却焊接部件，可以减小热影响区，可以减小热影响区，并且可以减小船体的变形范围。这称为强制冷却。使用这种方法时，应注意避免大淬火的趋势并防止冷淬火。回火方法是指炉内整个焊接的加热速率小于或等于20~60℃，然后温度保持一段时间，温度降至50~60℃，有效防止焊接。变形或开裂。实际应用船舶的环节技术的过程中工作人员的综合素质和专业素质会直接影响到设计在应用过程中得到的结果，因而设计过程中就需要采取措施提高有关工作人员的专业水平素养，掌握不同焊接工艺的具体操作要点，加强焊接检验，调整和改进现有焊接工艺，确保焊接效率问题。焊缝表面质量检查完成后，解决了检查中的问题，并进行了内部质量检查。超声波，射线和穿透可用于检测过程。此外，还有水压和煤油测试。由于船舶的特殊功能，其范围和应用领域非常有限。因此，在日常焊接工作中，通常使用焊接。由于材料更换和资金有限，长期不能配置特殊的焊接材料和设备。因此，有必要加大对特种焊接材料和设备的投入，加强焊接船体特殊部件所需材料的应用，与焊接材料和设备供应商建立良好的合作关系，共同开发特种焊接材料和材料和设备。
4、结束语
在船舶建造过程中经常会因为各种各样的问题导致构件出现变形之类的问题，焊接变形是不可避免的。只有主动方法才能减少焊接变形，从而达到船舶的强度，性能和经济要求。
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论文作者:李志超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：船体论文; 过程中论文; 结构论文; 方法论文; 船舶论文; 构件论文; 应力论文; 《基层建设》2019年第14期论文;