船舶铝合金分段的吊装方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及船舶制造，特别是一种船舶铝合金分段的吊装方法及吊装配件。
技术背景:
[0002]某型船是正在建造中的特殊用途船舶，该船与常规船舶不同的是上层建筑分段全部采用铝合金5083-H116及6082-T6材质。由于铝合金材质的物理密度小(2.7g/cm3)熔点低(铝的熔点660° )导热系数大(是钢的3?4倍)热膨胀系数大(是钢的2倍)，在焊接过程中随着快速加热和冷却产生的膨胀和收缩，会使铝板出现变形，这决定了钢铝材质不能直接焊接的特性，使得铝合金分段的吊环吊点设置、吊装过程中的变形控制都有特殊要求。设计部门在生产技术准备阶段为保证铝合金分段吊装过程中减少变形，采用了铝质吊环吊装工艺，由于铝合金材质抗剪切强度与钢质材质相比较弱，为使分段且有足够的强度，采取了在分段内部增加大量结构加强的方法，但因铝合金分段的侧壁板与甲板较薄(4_)，又采取了加大吊环规格的措施。但实际效果并不理想，一方面使用铝质吊环吊装、装焊拆除打磨等过程后仍产生较大的变形，影响铝合金分段的精度与质量，另一方面由于铝质材料的特性，使得每个铝质吊环最多重复使用一次成本非常昂贵。
[0003]基于上述原因，设计部门对铝合金分段的吊装工艺重新进行了研宄分析，包括铝板的剪切应力分析、吊环吊点设置等，尝试采用钢质吊环替代原铝质吊环实施铝合金分段的总组吊装。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有工艺技术中铝质吊环吊装须增加大量结构加强与吊装中容易变形的问题，甲板与侧壁板易撕裂的质量隐患，提供一种船舶铝合金分段的吊装方法及吊装配件，能够在降低吊装成本的前提下减少分段内部的结构加强，避免铝质薄板结构变形与撕裂，同时吊装具有可操作性、安全性。
[0005]本发明原理如下:
[0006]在甲板上或侧壁上布置钢质吊环首先要解决钢铝间不能直接施焊难题，其次是铝合金分段的强结构位置的吊点设置及受力变化。为确保分段的总组吊装不变形，在正式实施钢质吊环吊装铝合金分段前，通过制作铝合金模拟吊装分段受力分析，考证钢制吊环吊装的可行性与可靠性，确定吊装的工装及作业程序。研宄分析验证，虽然铝合金材质板薄易变形，特别是甲板与侧壁板。由于吊装时的受力点的应力集中会造成铝板撕裂，但若加大吊装时吊点的受力面，是能克服上述难题的。研宄分析验证，由于上层建筑分段的甲板侧壁板是采用6082-T6带筋板，这就为吊环的吊点设置创造了一定的条件，可减少分段内部的结构加强。
[0007]通过模拟分段的吊装分析确认，采用钢质吊环实施总段吊装可避免分段变形风险，同样通过在甲板上下的双板连接可免除钢质吊环与铝质板的直接施焊，既能使钢铝不直接接触又能在吊环设置时扩大吊环吊点的受力面，有利于应力得到释放，保证吊装质量。
[0008]1.钢质吊环制作:
[0009]所述的钢质吊环的具体制作是针对铝合金材质与钢质材质不能直接焊接的特殊性，钢质吊环的设计方案为在甲板的上方或舷侧板的外侧设置钢质方形填板钢质吊环耳与之焊接，并通过螺栓与甲板下方或舷侧板内侧方形板连接。钢质吊环的具体制作方法简单，实用具有创新性，选用A级钢材质8mm厚500mX600m或500mX800m规格作为上下连接板，在连接板的上方或外舷侧板上设置8mmX 200mX 200m规格的吊环，两端则用8 X 60 X 150规格的肘板进行紧固，焊接在连接板上的上端板上，而在甲板的下方连接板搁置在纵梁上或舷侧纵骨上。
[0010]2.吊环的吊点设置
[0011]所述的搁置吊环处的吊点设置是指需根据吊装工艺的要求铝合金分段精确的吊点必须设置在甲板主横梁及强肋骨位置，利用纵梁与强肋骨本身的强度，使起吊具有足够的强度，能够安全承担铝合金分段的起吊重量。
[0012]3.铝合金分段的钢质吊环吊装工艺
[0013]所述的钢质吊环吊装工艺是针对铝合金分段的吊装制定的，按工艺规定采用上下二块钢板作为夹板，用螺栓连接固定在甲板与T型筋线纵骨之间，再把钢质吊环布置在甲板的上层的连接板上，按规定钢质吊环需且有通用性，可拆卸重复使用，每次使用前需检查吊环与吊板的完整性。
[0014]本发明技术解决方案如下:
[0015]一种船舶铝合金分段的吊装方法，该方法包括如下特点:
[0016]①钢质吊环的制作与安装:在甲板的上方或舷侧壁的外侧设置外钢质方形填板，在甲板的下方或舷侧壁的内侧相应位置设置内钢质方形填板，通过螺栓将外钢质方形填板和内钢质方形填板连接，将钢质吊环焊接在外钢质方形填板上；
[0017]②吊环的吊点设置:吊点设置在甲板主横梁及强肋骨的位置，具体是在T型横梁两旁甲板宽面的1/4位置，或者设置在分段舷侧的底部强肋骨两侧位置。
[0018]所述的外钢质方形填板和内钢质方形填板选用A级钢材质8mm厚500mX600m或500m X 800m规格；所述的吊环为8mm X 200m X 200m规格的吊环。
[0019]所述的吊环的两端用8X60X150规格的肘板进行紧固。
[0020]与现有技术相比，本发明实施了多项技术创新，使整个铝合金分段的吊装具有可靠性、安全性，其效果是解决了钢铝不能直接焊接难题，模块化双板连接减少了剪切应力，用螺栓连接搁置在T型纵骨上的铁板，使分段利用其筋线板壁组合一体的特性使其具有足够的抗拉强度，能够安全承担铝质分段的起吊重量，从而保证了铝合金分段总组吊装的顺利实施。
[0021]1.钢质吊环与双板的连接组合
[0022]本发明的关键技术在于吊环设置上不仅仅采用钢质吊环，而是创新性地采用了模块化双板组合螺栓穿过甲板(或舷侧板)连接模式，甲板上方(侧板内侧)的钢质连接板与钢质吊环焊接，通过螺栓与下方的连接板连接借助了甲板与纵骨是组合T型筋线的特点，将下方的连接板搁置在铝合金带筋板纵骨上，这就不需要设置结构加强，通过纵梁本身的强度承担起吊重量。