一种船舶双底层装焊方法和船舶双底层结构与流程

1.本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船舶双底层装焊方法和船舶双底层结构。


背景技术：

2.现有集装箱船的双层底结构如图1所示，包括水平设置的内底板1，以及与内底板1呈一定角度相交设置的外板2，横肋板3与内底板1和外板2连接，内底板1和外板2上设置有若干个纵向骨材，内底板1和外板2在首尾区域形成较小锐角(≤45度)，锐角侧的焊接空间位置狭小，如图2所示。
3.现有技术是采用倒立状态建造(即反造法)进行双层底结构的安装和焊接，如图3所示，先将平直的内底板1及其纵骨结构吊装到预设的胎架上，然后吊装焊接横肋板3及其它结构，焊接完成后吊装外板2，焊接外板2之间的对接焊缝、与其它结构之间的角焊缝，以及焊接外板2与内底板1之间锐角侧焊缝一7，焊接完成后将双层底结构翻身至正立状态，然后焊接双层底外板与内底板之间钝角侧形成焊缝二8。
4.但上述方法存在如下缺点：
5.1、内底板1与外板2之间锐角侧焊缝的焊接空间狭小，焊工操作不便，焊接难度高，现有方法均是等待所有外板2安装完毕之后最后才焊接内底板1与外板2之间锐角侧的焊缝，焊接施工空间狭长、照明、通风、排烟困难，焊工很难靠近待焊部位，导致焊缝一7处焊接操作困难。
6.2、由于双层底结构采用反造法，优先焊接内底板1与外板2间锐角侧的焊缝一7，待翻身正立后，再焊接内底板1与外板2间钝角侧的焊缝二8，如图4所示，焊缝二8的截面积远大于焊缝一7的截面积，这是因为焊缝二8必须填满内底板1与外板2之间的空缺(焊接填充量大)，而焊缝一7处于难焊的狭小空间，一般均较小，焊缝二8在焊接过程中产生的收缩应力会导致该处的外板2以二者接触处的内底板1的棱角为支点发生向船中方向的角变形(内底板以上区域)，同时会导致内底板1以下区域的外板2产生反向变形(向舷侧方向变形)，使二者之间锐角区的焊缝一7受较大的张力，导致焊缝一7处产生裂纹，因此，只能加大焊缝一7的尺寸(进行多层多道焊接)，更进一步增加了施工工作量和施工难度，也增加了此处外板的变形量。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种船舶双底层装焊方法和船舶双底层结构，以解决内底板与外板的锐角侧区域焊接困难，焊后焊缝易开裂、内底板易变形的问题。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.一方面，提供了一种船舶双底层装焊方法，包括：
10.步骤s1、将内底板倒放并与横肋板焊接拼装完成；
11.步骤s2、将所述内底板与外板首尾段的接触处进行削斜预处理；
12.步骤s3、将所述外板首尾段与所述内底板焊接，于所述外板首尾段与所述内底板的锐角侧焊接形成第一焊缝；
13.步骤s4、将所述内底板正放，于所述外板首尾段与所述内底板的钝角侧焊接形成第二焊缝。
14.可选地，在所述步骤s2中，所述削斜预处理包括：将所述内底板的两端沿所述外板首尾段的倾斜方向斜切，形成切面。
15.可选地，所述第一焊缝和所述第二焊缝位于所述切面的两侧。
16.可选地，所述外板首尾段的宽度尺寸为l，l≤1m。
17.可选地，在所述步骤s3中，待所述第一焊缝焊接完毕后，将外板中段与外板首尾段焊接拼装形成外板。
18.可选地，所述外板朝向所述内底板的一侧，均匀焊接安装有多个纵向骨材。
19.可选地，在所述步骤s1中，还包括在所述内底板上均匀焊接安装多个纵向骨材。
20.可选地，所述横肋板上均匀开设有减轻孔。
21.可选地，所述横肋板上对称开设有人孔。
22.另一方面，提供了一种船舶双底层结构，包括内底板、外板和横肋板，所述外板包括外板首尾段和外板中段，所述船舶双底层结构使用上述的船舶双底层装焊方法装配而成。
23.本发明的有益效果：
24.本发明的船舶双底层装焊方法中优化了外板的装配顺序，优先安装与内底板端部最接近的外板首尾段，方便焊工施工作业，焊工容易靠近待焊部位，降低狭小空间焊接操作难度，便于焊接完成第一焊缝，提高焊接质量及焊接效率。且对内底板与外板首尾段的焊接节点形式进行设计优化，将内底板与外板首尾段接触的区域进行预先削斜处理，使其削斜部分与外板首尾段的线型保持一致。避免了内底板与外板首尾段间钝角侧的空缺空间，降低钝角侧的焊接填充量，减少钝角侧焊缝焊接过程中产生的应力和变形，防止第一焊缝产生裂纹，减少外板焊后火工校正的工作量，提高焊接施工质量和施工效率。
25.本发明的船舶双底层结构包括内底板、外板和横肋板，外板包括外板首尾段和外板中段，该船舶双底层结构使用上述的船舶双底层装焊方法装配而成，该船舶双底层结构焊接可靠性强，不易形变，生产效率高。
附图说明
26.图1是现有的船舶首尾双底层结构的横剖面示意图；
27.图2是现有的船舶首尾双底层结构中内底板与外板的节点示意图；
28.图3是船舶首尾双底层结构的倒立状态示意图；
29.图4是现有的船舶首尾双底层结构中内底板与外板的焊接示意图；
30.图5是使用本发明所述的船舶双底层装焊方法的焊接装配示意图；
31.图6是本发明中外板首尾段与内底板的结构示意图；
32.图7是本发明中外板首尾段与内底板的焊后示意图。
33.图中：
34.1、内底板；11、切面；2、外板；21、外板首尾段；22、外板中段；3、横肋板；4、纵向骨
材；5、减轻孔；6、人孔；7、焊缝一；8、焊缝二；9、第一焊缝；10、第二焊缝。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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或两个元件的相互作用关系。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。
37.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
40.如图5-图7所示，本发明提供了一种船舶双底层装焊方法，包括：
41.步骤s1、将内底板1倒放并与横肋板3焊接拼装完成。
42.在此步骤中，如图5所示，首先将内底板1放倒，并在其上焊接固定安装横肋板3，可选地，横肋板3上可开设有减轻孔5和人孔6，减轻孔5均匀分布于横肋板3上，用于减轻横肋板3板材的整体重量，起到降本减重的作用，人孔6对称开设于横肋板3，供船员进出。本实施例中的内底板1还均匀焊接安装有多个纵向骨材4，以增强内底板1结构强度，待内底板1与横肋板3焊接完成后，进入步骤s2。
43.步骤s2、将内底板1与外板首尾段21的接触处进行削斜预处理。
44.在此步骤中，本实施例对内底板1靠近外板首尾段21的一端进行削斜预处理，如图6所示，以使内底板1与外板首尾段21接触处的端部与外板首尾段21的倾斜线型保持一致，能有效避免内底板1与外板2间钝角侧形成图4所示的空缺空间，大幅降低内底板1与外板2间钝角侧的焊接填充量，减少钝角侧焊缝焊接过程中产生的应力和变形。本实施例中优选将内底板1的两端沿外板首尾段21的倾斜方向斜切，形成切面11，切面11与外板首尾段21的倾斜线型保持一致，防止内底板1与外板2间锐角侧焊缝产生裂纹，减少外板焊后火工校正的工作量，提高焊接施工质量和施工效率。
45.步骤s3、将外板首尾段21与内底板1焊接，于外板首尾段21与内底板1的锐角侧焊接形成第一焊缝9。
46.在此步骤中，如图5和图6所示，外板2包括外板首尾段21和外板中段22两部分，本实施例在外板2朝向内底板1的一侧，均匀焊接安装有多个纵向骨材4，以提升外板2整体结构强度。待内底板1两端削斜完毕形成切面11后，本实施例优先将外板首尾段21与内底板1焊接，于外板首尾段21与内底板1的锐角侧形成第一焊缝9，外板首尾段21为最靠近内底板1端部的板体部件，由于优先安装焊接外板首尾段21，外板中段22等部件暂未安装，提供的焊接施工空间相对较大，照明、通风、排烟条件得以明显改善，优选地，如图5所示，外板首尾段21的宽度尺寸为l，l≤1m。使焊工更加容易靠近待焊部位，降低狭小空间焊接操作难度，提高焊接质量及焊接效率，便于焊接完成第一焊缝9，且待第一焊缝9焊接完毕后，在将外板中段22与外板首尾段21再焊接拼装形成外板2，焊接完成周界所有焊缝(除外板首尾段21与内底板1的钝角侧的第二焊缝10)。
47.步骤s4、将内底板1正放，于外板首尾段21与内底板1的钝角侧焊接形成第二焊缝10。
48.在此步骤中，待所有部件焊接完毕后，将内底板1重新正放，如图7所示，在外板首尾段21与内底板1的钝角侧焊接形成第二焊缝10，第一焊缝9和第二焊缝10位于切面11的两侧，提升连接强度的同时，使切面11的两侧受力均匀，防止形变，该船舶双底层结构焊接完成。
49.综上，该船舶双底层装焊方法具有以下技术效果：
50.1、优化了外板2的装配顺序，优先安装与内底板1端部最接近的外板首尾段21，方便焊工施工作业，降低了意外触电的安全隐患，照明、通风、排烟条件得以明显改善。焊工容易靠近待焊部位，降低狭小空间焊接操作难度，便于焊接完成第一焊缝9，提高焊接质量及焊接效率。
51.2、对内底板1与外板首尾段21的焊接节点形式进行设计优化，将内底板1与外板首尾段21接触的区域进行预先削斜处理，使其削斜部分与外板首尾段的线型保持一致。避免了内底板1与外板首尾段21间钝角侧的空缺空间，降低钝角侧的焊接填充量，减少钝角侧焊缝焊接过程中产生的应力和变形，防止第一焊缝9产生裂纹，减少外板焊后火工校正的工作量，提高焊接施工质量和施工效率。
52.此外，本发明还提供了一种船舶双底层结构，包括内底板1、外板2和横肋板3，外板2包括外板首尾段21和外板中段22，该船舶双底层结构使用上述的船舶双底层装焊方法装配而成，该船舶双底层结构焊接可靠性强，不易形变，生产效率高。
53.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种船舶双底层装焊方法，其特征在于，包括：步骤s1、将内底板(1)倒放并与横肋板(3)焊接拼装完成；步骤s2、将所述内底板(1)与外板首尾段(21)的接触处进行削斜预处理；步骤s3、将所述外板首尾段(21)与所述内底板(1)焊接，于所述外板首尾段(21)与所述内底板(1)的锐角侧焊接形成第一焊缝(9)；步骤s4、将所述内底板(1)正放，于所述外板首尾段(21)与所述内底板(1)的钝角侧焊接形成第二焊缝(10)。2.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述削斜预处理包括：将所述内底板(1)的两端沿所述外板首尾段(21)的倾斜方向斜切，形成切面(11)。3.根据权利要求2所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，所述第一焊缝(9)和所述第二焊缝(10)位于所述切面(11)的两侧。4.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，所述外板首尾段(21)的宽度尺寸为l，l≤1m。5.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，在所述步骤s3中，待所述第一焊缝(9)焊接完毕后，将外板中段(22)与外板首尾段(21)焊接拼装形成外板(2)。6.根据权利要求5所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，所述外板(2)朝向所述内底板(1)的一侧，均匀焊接安装有多个纵向骨材(4)。7.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，在所述步骤s1中，还包括在所述内底板(1)上均匀焊接安装多个纵向骨材(4)。8.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，所述横肋板(3)上均匀开设有减轻孔(5)。9.根据权利要求1所述的船舶双底层装焊方法，其特征在于，所述横肋板(3)上对称开设有人孔(6)。10.一种船舶双底层结构，包括内底板(1)、外板(2)和横肋板(3)，所述外板(2)包括外板首尾段(21)和外板中段(22)，其特征在于，所述船舶双底层结构使用如权利要求1-9任一项所述的船舶双底层装焊方法装配而成。

技术总结
本发明属于船舶制造技术领域，公开了一种船舶双底层装焊方法和船舶双底层结构。船舶双底层装焊方法包括：步骤S1、将内底板倒放并与横肋板焊接拼装完成；步骤S2、将内底板与外板首尾段的接触处进行削斜预处理；步骤S3、将外板首尾段与内底板焊接，于外板首尾段与内底板的锐角侧焊接形成第一焊缝；步骤S4、将内底板正放，于外板首尾段与内底板的钝角侧焊接形成第二焊缝。该船舶双底层装焊方法优化了外板的装配顺序，优先安装与内底板端部最接近的外板首尾段，使焊工容易靠近待焊部位，便于焊接完成第一焊缝，且又使内底板与外板首尾段接触部分与外板首尾段的线型保持一致，降低钝角侧的焊接填充量，减少钝角侧焊缝焊接过程中产生的应力和变形。应力和变形。应力和变形。


技术研发人员：王孟果 邵丹丹 戴明锋
受保护的技术使用者：广州文冲船厂有限责任公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/5/14