专利名称：：船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于船体建造工艺领域，更具体的说是涉及一种采用喷水推进器的船舶在建造过程中，在其进水流道中装焊流道格栅的工艺方法。
背景技术：
：喷水推进器作为一种特殊的船舶推进装置，具有抗空泡能力强、附体阻力小、保护性能好、噪声低、传动机构简单、适应变工况能力强、船舶操纵和动力定位性能佳等特点，且搁浅自救、回转、倒车等能力都是常规螺旋桨所无法比拟的。喷水推进器在高速艇领域中占有主导地位，也在工况多变的拖船以及对操纵性能要求较高的军用舰艇上使用。目前，国内外喷水推进系统的进水流道通常由喷水推进泵供应商成套提供(钢、铝或玻璃钢)或由船厂按规定的设计图纸制造。不锈钢流道格栅作为整个喷水推进流道结构的一部分，其主要作用是防止进水口处大件垃圾、杂物(如木块、塑料、鱼网等)的进入，以免对喷水推进泵产生不良影响或损坏泵体。流道格栅的制造和装焊有严格的技术要求和精度要求在制造过程中尽可能减少装配、焊接引起的各种残余应力。所有连接节点的焊缝应具有良好的质量，表面打磨光滑，减少应力集中，提高抗疲劳性能。流道格栅的制作需根据实船经放样修正后的流道线型的偏差现场配制。格栅与流道连接应牢固，防止因连接松动引起的振动。格栅构件表面应光滑，前后端连接件安装应保证流道线型光顺，避免对流道流场和空泡产生不良影响。流道格栅处的船体线型较复杂，结构较强，由于船体的装配误差、焊后收縮变形等因素，使放样的理论尺寸、形状同实船均会产生不同的偏差，因此无法按要求制作活动样板或样箱，对流道格栅的制作只能采用实船上直接把己完工的船体流道结构作为制造流道格栅的样箱单配制造。大部分的焊接工作尽可能在实船胎模上进行。流道格栅装焊的上述技术要求和精度要求为船舶建造提出新的课题。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，可以很好地达到上述技术要求及精度要求。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种船舶喷水推进流道格栅的装焊工4艺，所述流道格栅由格栅框、格栅条、横档和横档座构成，其中格栅框包括前格栅框和后格栅框，所述装焊工艺包括以下步骤一)根据设计图纸下料并加工出所有格栅条、横档、横档座和后格栅框，其中格栅条的两端加放适当余量；二)根据船体流道的实际形状制作铁样，根据铁样下料加工出前格栅框；三)在船体板上确定流道格栅中心线，划出格栅条安装线，将格栅框临时贴合在船体流道内，并分别将安装线标记到格栅框上，在格栅框上的格栅条安装线空档中标出螺栓孔的位置；四)取下格栅框，加工螺栓孔，然后再利用格栅框上的螺栓孔在船体板上配钻螺孔；五)利用螺栓将格栅框和横档座固定在船体板上，使之与船体流道完全贴合；六)根据格栅框上标记的格栅条安装线，将已加工好的格栅条进行实船配装，切除两端余量并切割好切角，然后在格栅条上标记出横档孔的位置；七)在格栅条上加工出横档孔；八)将格栅条安装回格栅框内，安装时应将横档适时穿入格栅条的横档孔中，然后将格栅条的两端钉焊到格栅框上，将横档与中间一根格栅条的穿孔连接点钉焊，其余穿孔连接点保持自由状态；九)检验，确保格栅条平行且间距尺寸正确，横档无明显挠曲；十)实船焊接，对格栅条与格栅框、横档的全部连接点以及横档与横档座的连接点进行焊接，完成流道格栅的整体焊接。作为对上述方案的改进，流道格栅整体焊好后，将流道格栅整体拆下，进行焊缝修补、打磨及焊缝着色探伤检测，通过自然时效或热处理措施充分释放焊接过程中产生的内应力，对格栅表面进行酸洗钝化处理，改善其外观质量和提高耐腐蚀性能，检验合格后，再将流道格栅整体安装到船体流道内。优选地，所述步骤十)中采用分段跳跃法对各连接点进行焊接。优选地，所述步骤十)中的焊接方法采用二氧化碳气体保护焊，焊接材料选用MIG316L药性焊丝。优选地，格栅条与格栅框的连接均采用双面连续焊，焊脚6-8mm;横档与格栅条、横档座的连接均采用周围连续焊，焊脚高度4-6mm。优选地，所述格栅条与格栅框的角接焊缝采用两层焊接，在进行第一层施焊前对格栅条两端焊缝先进行包角焊。进一步优化地，所述两层焊接的工艺参数如下第一层焊丝直径1.2mm，焊接电流150-180A，电弧电压24-26V，气体流量14-16L/min;第二层焊丝直径1.2咖，焊接电流180-200A，电弧电压26-28V，气体流量14-16L/min。本发明的工艺方法通过合理的零部件加工制造方式和恰当的装配焊接顺序，可以最大限度地保证流道格栅与船体流道完全贴合，最大限度地减少流道格栅的内应力，满足了流道格栅制造和装焊的技术要求及精度要求。本发明的工艺方法易于操作，便于掌握，经受住了实船使用的考验。能够保证格栅结构本身的质量及强度，进而保证与实船的合理装配，避免因船体振动导致格栅结构疲劳而产生裂纹或格栅条断裂。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。图l为流道格栅的结构示意图。图2为格栅条的示意图。图3为流道格栅中横档连接示意图。图4为格栅结构焊接顺序示意图。具体实施例方式如图l所示，船舶喷水推进流道的不锈钢流道格栅由前格栅框l、后格栅框5、格栅条2、横档4和横档座3构成，格栅条2和横档4纵横交叉形成格栅状，格栅条2的两端分别与前格栅框l、后格栅框5相连接，横档座3连接在中间一根横档的两端。其中前格栅框l、后格栅框5和横档座3需固定在船体流道内，特别是由于前格栅框1是一段较长的曲线，要使其与船体流道良好配合，并减少内部应力，部件的装配宜在流道现场进行，具体工艺如下(一)格栅构件的加工制造将格栅条根据设计图纸进行计算机放样，根据实际放样结果确定每一根格栅条的折角方向、折角角度及折角两端长度，并由放样确定格栅框的实际形状。对每一根格栅条的两个折角21处(如图2)均倒R20的圆角，这样有利于避免产生应力集中，结构也更加合理。放样及下料时所有格栅条的两端均加放适当余量。按放样确定的数据，水下等离子切割下料后，由机加工按要求加工格栅条的不对称类机翼形剖面，所有格栅条的加工表面应打磨光滑。横档座下料后用车床加工外圆、钻螺孔。横档和后格栅框下料、机加工。(二)实船加工、装配6实船测得外型加工尺寸后，按实船线型制作出铁样，据此加工前格栅框板。按铁样初加工好的半圆弧前格栅框，实船现场校对，保证与船体流道结构线型吻合，要求螺栓拧紧后能与船体板贴服。在船体板上确定流道格栅中心线，划出格栅条安装线，并分别将安装线标记到格栅框板上，在格栅框上划出的安装线空档中排螺孔，尽量居中排眼，当格栅条对螺栓紧固有影响时，可在格栅间距三分之一范围内调整。螺孔中心敲好样冲眼，取下钻、锪沉孔，然后按格栅框上已钻好的螺栓孔位置在船体相应位置上套钻螺孔。(三)流道格栅预装将格栅框板按要求固定在相应的船壳板上(预装固定时可用六角镀锌螺栓)，要求与船壳板尽量贴服。将己加工好的格栅条进行实船配装，保证格栅条下口折角点在一直线上，并使该点位向船艏部分的格栅条下口左右平行，余量切割正足后，格栅条二端头切角同时切割好，切角迎水面应打磨成圆弧面。划出格栅横档钻孔位置线，并敲出钻孔中心样冲眼，将格栅条取下钻孔。格栅条安装，安装时格栅横档应适时穿入格栅条中，横档座也及时套入横档的两端并用镀锌螺栓临时固定在船体板上。格栅条两端在格栅框上钉焊定位后，所有格栅横档只在中间一根格栅条穿入处作定位焊，其余位置连接点暂不钉焊，使其处于放松状态。预装完整后(状态为点焊)进行检验，要求格栅条间距尺寸正确且平行，格栅横档无明显挠曲，合格后才能进行实船焊接。(四)实船焊接对格栅条与格栅框、横档的全部连接点以及横档与横档座的连接点进行焊接，完成流道格栅的整体焊接。焊接方法采用二氧化碳气体保护焊，焊接材料选用MIG316L药性焊丝。焊前质量检查包括焊接材料、工艺坡口加工、装配质量、清理和打磨情况。焊前局部进行加强以控制变形。格栅条与格栅框的连接均采用双面连续焊，焊脚6-8mm;格栅横档与格栅条及横档座的连接均采用周围连续焊，焊脚高度4-6mm。格栅条与格栅框的角接焊缝采用两层焊接，角接二氧化碳气体保护焊工艺参数如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>进行第一层施焊前应对格栅条两端头焊缝先进行包角焊，包角焊和每层焊接均应采用分段跳跃法，以减少焊接时产生热量对固定螺栓的拉力，减少变形，减少内应力，包角焊和焊接顺序严格按照图4中焊点标号的顺序进行。横档按焊接顺序钉焊一处，焊接一处，横档两端必须待所有的焊缝均焊好后才能进行焊接，以充分释放横档焊接过程中产生的内应力，所有焊缝外观应均匀饱满。焊好后将流道格栅整体拆下，进行焊缝修补、打磨及焊缝着色探伤检测。通过自然时效或热处理措施充分释放焊接过程中产生的内应力。对格栅表面进行酸洗钝化处理，改善其外观质量和提高耐腐蚀性能。上述焊接过程中，可以分别用二氧化碳气体保护焊和焊条电弧焊两种方法进行对比，结果发现采用二氧化碳气体保护焊比焊条电弧焊的工效要提高50%以上。并且在同样的焊接顺序下，采用二氧化碳气体保护焊的格栅在半圆弧形前格栅框板约300mm长度处，在原基础上产生约2mm的收缩变形；而采用焊条电弧焊的格栅在半圆弧形前框板约450,长度处，在原基础上产生收縮变形约4-6mm。(五)流道格栅实船安装所有与船体连接螺孔均在格栅装配焊接完毕并检验合格后与流道结构配钻，螺孔内预埋不锈钢丝螺套，螺孔尺寸和丝套长度应根据标准要求现场确定。所有螺钉连接镗孔深度，应保证流道预埋加厚板的剩余厚度不小于5mrn。所有不锈钢螺栓、钢丝螺套、不锈钢螺钉无螺纹部分安装时均应涂紧固型乐泰胶。.不锈钢流道格栅检验合格后，进行实船安装，并对安装间隙和沉头螺钉尾处嵌补环氧胶，环氧胶填补表面应光顺、光滑，以保证流道线型。本发明的工艺方法可以广泛运用于喷水推进船舶不锈钢流道格栅结构的制造及实船装焊。权利要求1.一种船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，所述流道格栅由格栅框、格栅条、横档和横档座构成，其中格栅框包括前格栅框和后格栅框，所述装焊工艺包括以下步骤一)根据设计图纸下料并加工出所有格栅条、横档、横档座和后格栅框，其中格栅条的两端加放适当余量；二)根据船体流道的实际形状制作铁样，根据铁样下料加工出前格栅框；三)在船体板上确定流道格栅中心线，划出格栅条安装线，将格栅框临时贴合在船体流道内，并分别将安装线标记到格栅框上，在格栅框上的格栅条安装线空档中标出螺栓孔的位置；四)取下格栅框，加工螺栓孔，然后再利用格栅框上的螺栓孔在船体板上配钻螺孔；五)利用螺栓将格栅框和横档座固定在船体板上，使之与船体流道完全贴合；六)根据格栅框上标记的格栅条安装线，将已加工好的格栅条进行实船配装，切除两端余量并切割好切角，然后在格栅条上标记出横档孔的位置；七)在格栅条上加工出横档孔；八)将格栅条安装回格栅框内，安装时应将横档适时穿入格栅条的横档孔中，然后将格栅条的两端钉焊到格栅框上，将横档与中间一根格栅条的穿孔连接点钉焊，其余穿孔连接点保持自由状态；九)检验，确保格栅条平行且间距尺寸正确，横档无明显挠曲；十)实船焊接，对格栅条与格栅框、横档的全部连接点以及横档与横档座的连接点进行焊接，完成流道格栅的整体焊接。2.根据权利要求l所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是流道格栅整体焊好后，将流道格栅整体拆下，进行焊缝修补、打磨及焊缝着色探伤检测，通过自然时效或热处理措施充分释放焊接过程中产生的内应力，对格栅表面进行酸洗钝化处理，改善其外观质量和提高耐腐蚀性能，检验合格后，再将流道格栅整体安装到船体流道内。3.根据权利要求l所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是所述步骤十)中采用分段跳跃法对各连接点进行焊接。4.根据权利要求l所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是所述步骤十)中的焊接方法采用二氧化碳气体保护焊，焊接材料选用MIG316L药性焊丝。5.根据权利要求4所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是格栅条与格栅框的连接均采用双面连续焊，焊脚6-8mm;横档与格栅条、横档座的连接均采用周围连续焊，焊脚高度4-6mm。6.根据权利要求4所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是所述格栅条与格栅框的角接焊缝采用两层焊接，在进行第一层施焊前对格栅条两端焊缝先进行包角焊。7.根据权利要求6所述的船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，其特征是所述两层焊接的工艺参数如下第一层焊丝直径1.2mm，焊接电流150-180A，电弧电压24-26V，气体流量14-16L/min;第二层焊丝直径1.2mm，焊接电流180-200A，电弧电压26-28V，气体流量14-16L/min。全文摘要本发明公开了一种船舶喷水推进流道格栅的装焊工艺，先加工出格栅构件并预留余量；再进行实船配装，以确定各构件的实际安装位置和最终尺寸；点焊预固定各构件，检验合格后，再在船体流道内将各构件焊接成一个完整的格栅。焊接过程中选择合适的顺序和工艺参数可以最大限度地减少内应力；焊接完成后，将格栅整体拆下进行焊缝修补和时效处理后再装回流道内，可以进一步提高格栅强度并减少内应力。本发明可以很好地满足流道格栅制造和装焊的技术要求及精度要求，避免因船体振动导致格栅结构疲劳而产生裂纹或格栅条断裂。文档编号B23K31/00GK101423107SQ20071004771公开日2009年5月6日申请日期2007年11月1日优先权日2007年11月1日发明者钟广军申请人:江南造船(集团)有限责任公司