一种改进型宽幅铝合金带筋板结构的制作方法

本实用新型涉及船舶制造领域，尤其是一种改进型宽幅铝合金带筋板结构。

背景技术：

铝合金船体及上层建筑结构的内外围壁板、甲板、舱壁板等都是由铝合金板与铝合金型材通过熔化的氩弧焊焊接，形成的整体的组合结构。

常规情况下将加强筋与铝合金板采用熔化的氩弧焊接成整体的板结构，这种板结构存在以下问题：由于铝合金船舶通常是考虑高速船减轻重量的需要，因此选用的铝合金板材比较薄，故在常规的氩弧焊焊接后，铝合金船体板会产生特别明显的波浪变形，而且铝合金板的变形难于矫正，严重的影响了船舶的建造质量和表面美观。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种节省了大量的铝合金焊丝及焊接工作量，缩短了船舶建造周期，而更重要的是避免了由于氩弧熔化焊产生的焊接变形，提高了船体外形的美观性及船舶的建造质量的改进型宽幅铝合金带筋板结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种改进型宽幅铝合金带筋板结构，包括宽幅铝合金整体挤压带筋板，所述宽幅铝合金整体挤压带筋板是由数个铝合金挤压带筋板条焊接构成，每根铝合金挤压带筋板条上布置1～2根加强筋，加强筋与铝合金挤压带筋板条挤压为一体。

作为本实用新型的进一步方案：所述宽幅铝合金整体挤压带筋板的加强筋的布置方向为纵向布置或者横向布置。

作为本实用新型的进一步方案：所述宽幅带筋板的最大长度为12m，最大宽度为3m。

作为本实用新型的进一步方案：所述宽幅铝合金整体挤压带筋板的两个端部设有突肩，突肩的宽度为18mm，突出高度为0.6mm，与宽幅铝合金整体挤压带筋板的连接圆弧半径为0.5mm。

作为本实用新型的进一步方案：所述加强筋包括球头和腹板，球头设于腹板的顶端，球头与腹板之间圆弧过渡。

作为本实用新型的进一步方案：所述宽幅铝合金整体挤压带筋板表面的加强筋之间的间距为200～400mm。

作为本实用新型的进一步方案：所述数个铝合金挤压带筋板条搅拌摩擦焊接，平面排布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该改进型宽幅铝合金带筋板结构采用特大功率挤压机通过挤压工艺制成的带有1～2根特定加强筋剖面形状的带筋板条，然后将n根带筋板条通过搅拌摩擦焊工艺焊接成设计者需要的长度L与宽度B的宽幅带筋板。这种宽幅带筋板替代了常规情况下将加强筋与铝合金板采用熔化的氩弧焊接成整体的板结构。采用这种改进型宽幅铝合金带筋板的结构设计，即满足中国船级社相关规范的要求，同时节省了大量的铝合金焊丝及焊接工作量，缩短了船舶建造周期，而更重要的是避免了由于氩弧熔化焊产生的焊接变形，提高了船体外形的美观性及船舶的建造质量，可广泛应用于所有铝合金船舶的设计与建造。

附图说明

图1为本实用新型的宽幅铝合金整体挤压带筋板的平面俯视图；

图2为本实用新型的宽幅铝合金整体挤压带筋板的剖视图；

图3为图2的A处放大图；

图4为双球头铝合金挤压型材的间距为250mm的布置示意图；

图5为双球头铝合金挤压型材的间距为275mm的布置示意图；

图6为双球头铝合金挤压型材的间距为300mm的布置示意图；

图7为双球头铝合金挤压型材的间距为325mm的布置示意图；

图8为双球头铝合金挤压型材的间距为350mm的布置示意图；

图9为双球头铝合金挤压型材的间距为375mm的布置示意图；

图10为双球头铝合金挤压型材的间距为400mm的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型实施例中，一种改进型宽幅铝合金带筋板结构，包括宽幅铝合金整体挤压带筋板，所述宽幅铝合金整体挤压带筋板是由n个宽度为B的铝合金挤压带筋板条2搅拌摩擦焊接构成，平面排布，每根挤压带筋板条2上布置1～2根加强筋1，通过搅拌摩擦焊接，将n根挤压带筋板条2连接成整体的宽幅带筋板。

宽幅铝合金整体挤压带筋板的加强筋1的布置方向可为纵向布置或者横向布置，宽幅带筋板的幅面长度L及宽度Bi尺寸可根据设计需要确定，由于受到交通运输的限制，建议最大长度不超过12米左右，最大宽度不超过3米左右。

上述，宽幅铝合金整体挤压带筋板的两个端部具有宽度＝18mm，突出高度＝0.6mm，连接圆弧r＝0.5mm等尺寸组合的突肩。

上述，加强筋1包括球头和腹板，球头设于腹板的顶端，球头与腹板之间圆弧过渡，加强筋1的高度为h、球头宽度为b。其型号定义为mPP，每一组不同高度h下的双球头型材剖面数据尺寸的组合受到权利保护，详见说明书表1。

上述，宽幅铝合金整体挤压带筋板表面的加强筋1之间的间距为200～400mm。

上述，表1所述的每一组不同高度h下的双球头型材剖面的带筋板条2尺寸组合所制造的钢质模具受到权利保护。

表1中的型材型号是为了准确标记统计不同尺寸的型材而确定，并非是现有型材的型号。

本实用新型采用特大功率挤压机通过挤压工艺制成的带有1～2根特定加强筋1剖面形状的带筋板条2，然后将n根带筋板条2通过搅拌摩擦焊工艺焊接成设计者需要的长度L与宽度B的宽幅带筋板(如图1所示，图中标示铝合金挤压带筋板条2与铝合金挤压带筋板条2之间的搅拌摩擦焊焊缝21)。这种宽幅带筋板替代了常规情况下将加强筋1与铝合金板采用熔化的氩弧焊接成整体的板结构。采用这种改进型宽幅铝合金带筋板的结构设计，即满足中国船级社相关规范的要求，同时节省了大量的铝合金焊丝及焊接工作量，缩短了船舶建造周期，而更重要的是避免了由于氩弧熔化焊产生的焊接变形，提高了船体外形的美观性及船舶的建造质量，可广泛应用于所有铝合金船舶的设计与建造。

本实用新型解决了以下问题：一、提供一种铝合金带筋板条2端部改进型的突肩尺寸组合，以达到解决目前采用的铝合金整体挤压带筋板条2在搅拌摩擦焊时的固定难度的缺点。二、增大带筋板条2钢质模具的尺寸，使每根带筋板条2根据加强筋1的不同间距，可整体挤压出1～2根加强筋1，使每张宽幅带筋板的带筋板条2数量尽量减少，即可减少搅拌摩擦焊的焊缝数量，提高拌摩擦焊的焊缝效率，又可提高宽幅带筋板的整体强度。

一、在挤压机挤压能力允许的情况下，尽量采用2～3根加强筋1的带筋板条2；

二、带板厚度按表1选取，通常按0.5mm的倍数递增；

三、强筋型号及剖面尺寸自表1中选取；

四、加强筋1间距S可根据设计单位需要进行选取，通常按25mm的倍数递增；

五、带筋板条2相当厚度tp＝(加强筋1数目n乘以加强筋1面积F+端部附加面积f)/带筋板条2宽度Bi及tp＝(nF+f)/Bi；

表1中：R*--指加强筋1与带板之间的连接半径(mm)；

F*--指加强筋1自身剖面面积+加强筋1与带筋板条2之间的连接圆弧面积之和。

表1

附注：

带板厚度按表1随意选取，通常按0.5mm的倍数递增。

加强筋截面面积F包含加强筋型材自身面积+加强筋与带板之间的连接圆弧面积之和。

加强筋型号及带板厚度可根据设计单位设计需要随意选取组合。

加强筋间距s可根据设计单位设计需要按表1随意选取，通常按25mm的倍数递增。

带筋板条相当厚度tp＝100(nF+f)/Bi，(mm)；

其中：Bi-带筋板条的宽度，mm。

f-带筋板条端部增高部分的面积，cm2。

n-每根带筋板条上加强筋的根数。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。