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摘要:现代造船技术主要偏向精度造船、模块化造船、高效焊接技术方向发展,加工良好的切割品质和精度是现代造船技术发展的基础;从设计套料开始,根据钢板的厚度、部材大小、切割机特性、后续的2次加工等信息,制定出完善的加工切割标准,使加工切割向高品质、高效率方向发展以满足现代化造船的需要。本文对现代造船加工切割标准化进行管理分析,从而为后期工作提供参考意见。
关键词:引弧点;切割余量;切割变形;拐角补偿
0引言
大规模分段化造船的核心和技术难点是精度问题,精度的好坏直接关系着后续的整船搭载合拢;整船精度的开始是从加工切割开始,加工切割的品质精度好坏对后续组立分段的品质和精度有直接的影响,为了保证加工品质精度的高标准和满足后工程需要,需要推进加工切割标准化管理[1]。现在船厂中普遍使用的加工切割方式有等离子切割和火焰切割2种。从生产设计套料开始分别介绍如何高精度、高品质、高效益地进行加工切割管理[2]。
1船舶板材切割过程
尺寸300×300mm以下数量多的小部材(例如补板、小肘板)使用多头仿形火焰切割机切割,制作单个的部材程序,现场作业时根据余材的尺寸自行调整切割枪头数。为了节约钢材和提高作业效率,在套料时部材通常使用共用边切割,部分太小的部材为了防止其切割时掉落平台下面和减少部材穿孔次数,建议套料时使用连线切割(见图1)。
2船舶板材切割后材料出现的问题
扁铁使用等离子切割机大致轮廓线划线后使用多头开条机切割,切割时利用共边切割,2个部材中间留3mm割缝余量;切割时为了防止因切割变形而造成尺寸不良,穿孔点和切割结束点一定要在离钢板端部50mm处,等开条钢板凉透之后再把端部保留切开;钢板还会出现收缩的现象,开条时要给切割热收缩余量(每10m+3mm)[3]。
3船舶板材切割后材料出现的问题
厚度≥36mm以上的钢板使用单头或者双头火焰切割机切割,因为切割头太多气体压力不足,会造成切割品质不良,切割效率也会降低。1)排板的时候如果看到部材端部有下坡口,排板时部材长度方向给2~4mm的坡口切割余量。2)如果边上有大的过渡坡口,需要提前增加反变形来弥补过渡坡口带来的热变形直线度不良。3)引入和引出线设置:圆孔处引入点尽量远离切割轮廓线,引出线长度控制在3mm以内,为了防止残材倾斜时碰撞切割风线造成切割NOTCH。4)每天开始切割前,在钢板的边缘处切割50mm的长度,确认一下割枪是否垂直,割嘴是否状态良好,同时在钢板上用划线枪画一个2000×10000的方框,检查一下切割机的行走误差和对角线。5)切割穿孔后把穿孔翻出的氧化铁及时清理,防止氧化铁堆积到切割轮廓上出现NOTCH。6)如果切割宽度在600mm以下的长条板,建议使用双头切割,能避免单头切割出现的变形和精度不良,必要时调整引弧点位置。
4安装过程中的部件设置
等离子切割主要切割尺寸300×300mm以上形状不规则的,厚度≤35mm的部材,等离子切割一般可以开设自动坡口。1)套料时设定切割顺序原则,先切割长而窄的部材,有孔的部材先切割孔,释放钢板应力。2)部材只设置引入线,切割熄弧采用渐变式熄弧,这样能消除熄弧时的缺陷和提高消耗品使用寿命。3)部材坡口变化发生时设置拐角来消除坡口变换带来的缺陷,拐角补偿形式有3种。4)每天切割作业前进行2次试板切割,上午下午各一次,来检查切割机割枪高度状态和划线精度;每天作业前2×8m矩形划线,检查行走齿轮误差和对角线,超出误差时必须进行设备调试。试板形状和划线检查精度如图5所示。
5作业完自主检查
尺寸大于2m以上部材100%实施自主检查,坡口尺寸,100MARK线位置都需要进行确认,确认满足精度要求时再搬出车间。
6结语
加工切割是造船作业的开始,也是工程和品质的开始,加工切割的状态能决定整个造船的工程和品质状态;分段标准化造船需要从加工切割开始,整艘船的物流和部材配送都和切割有很大关系,后续再专门探讨造船配材物流体系。
参考文献:
[1]赵建宇,谢甜,高健.现代造船模式的生产设计实现分道加工方法[J].江苏船舶,2020,37(02):27-29.
[2]杨峰,赵建宇,谢甜.现代造船模式下零件加工方法研究[J].船舶物资与市场,2020,(01):54-55.
[3]卜爱春.基于现代造船模式的质量管理系统初探[J].船舶标准化与质量,2018,(04):59-61.
作者:王亚锋 单位:三星重工业(荣成)有限公司