一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法
【專利摘要】一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，涉及材料成型與控制領(lǐng)域，包括步驟：S1.將筒體頂端的外周長等分多個(gè)測量段，在每個(gè)測量段的中間位置設(shè)一個(gè)測量點(diǎn)，筒體底端的外周長與所述多個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)焊接段，通過各測量點(diǎn)測量法蘭平面度；S2.從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始，進(jìn)行一次焊接，且每次焊接至少一個(gè)焊接段；S3.一次焊接后，重新測量該法蘭平面度，轉(zhuǎn)入S2再次進(jìn)行焊接，直至所有焊接段焊接結(jié)束。本發(fā)明降低了筒體的裝配精度，提高了生產(chǎn)效率，并有效地控制了法蘭平面度。
【專利說明】一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料成型與控制領(lǐng)域，具體來講是一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]“深潛水工作母船”、“3200噸雙臂架變幅式起重船”等大型工程船伸縮式舵槳基座由筒體和法蘭組成，法蘭水平設(shè)置于筒體頂端，筒體底端焊接于船體。該基座安裝精度要求較高，特別是法蘭平面度要求更高，最大平面度誤差不超過1.5mm?，F(xiàn)有的基座安裝工藝通常是嚴(yán)格控制筒體的裝配精度，采用雙數(shù)焊工對(duì)稱施焊的施工方法，由于筒體較大，筒體的裝配精度難以控制，基座的安裝施工費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在安裝施工過程中難以控制筒體焊接變形，一旦筒體焊接變形，就會(huì)造成法蘭水平面扭曲變形，影響法蘭平面度，從而導(dǎo)致基座安裝過程的大量返工，甚至整個(gè)基座的重新制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，可以有效地降低筒體的裝配精度，提高生產(chǎn)效率，并可以有效地控制筒體焊接變形，進(jìn)而控制法蘭平面度。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，所述伸縮式舵槳基座包括筒體和法蘭，所述法蘭水平設(shè)置于所述筒體頂端，筒體底端焊接于船體，所述筒體底端焊接于船體時(shí)包括以下步驟:
[0005]S1.將筒體頂端的外周長等分多個(gè)測量段，在每個(gè)測量段的中間位置設(shè)一個(gè)測量點(diǎn)，筒體底端的外周長與所述多個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)焊接段，通過各測量點(diǎn)測量法蘭平面度；
[0006]S2.從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始，進(jìn)行一次焊接，且每次焊接至少一個(gè)焊接段；
[0007]S3.一次焊接后，重新測量該法蘭平面度，轉(zhuǎn)入S2再次進(jìn)行焊接，直至所有焊接段焊接結(jié)束；
[0008]其中，焊接過程中，控制每個(gè)測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段的焊接線能量，使其隨該測量點(diǎn)的法蘭平面度數(shù)值減小而減小；同時(shí)，消除法蘭平面度數(shù)值為負(fù)值的測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)處的應(yīng)力。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焊接過程中，法蘭平面度數(shù)值相同的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段，同時(shí)焊接。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焊接過程中，法蘭平面度數(shù)值為正值的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段連續(xù)焊接；法蘭平面度數(shù)值為零值、負(fù)值的測量點(diǎn)所在的測量段對(duì)應(yīng)的焊接段在焊接時(shí)，控制焊接的層間溫度不超過200°c。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焊接過程中，消除所述應(yīng)力的區(qū)間為所述測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)兩側(cè)的對(duì)稱區(qū)域，且該對(duì)稱區(qū)域隨著所述測量段的段間距增大而增大。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焊接過程中，每道焊縫焊接完后立即消除應(yīng)力。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述應(yīng)力通過焊接消應(yīng)器消除。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述法蘭平面度通過激光經(jīng)緯儀測量。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述SI中，所述測量段的數(shù)量隨著所述筒體的直徑增大而增多。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述SI中，所述筒體的直徑為3.5m,所述測量段的數(shù)量為16個(gè)。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述消除應(yīng)力的區(qū)間為所述測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)的兩側(cè)各300mm。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明首先將筒體頂端的外周長等分多個(gè)測量段，在每個(gè)測量段的中間位置設(shè)置一個(gè)測量點(diǎn)，筒體底端的外周長與所述多個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)焊接段，然后測量法蘭平面度，從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始焊接，在焊接過程中，對(duì)法蘭平面度實(shí)行監(jiān)測，根據(jù)法蘭平面度數(shù)值變化，選擇焊接順序并調(diào)整焊接線能量，并且消除法蘭平面度數(shù)值為負(fù)值的測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)處的應(yīng)力，以調(diào)整焊接變形，從而實(shí)現(xiàn)分段控制筒體焊接變形，一方面降低了筒體的裝配精度，降低了施工難度，提高了生產(chǎn)效率，縮短了塢內(nèi)周期；另一方面有效地控制了法蘭平面度，使法蘭平面度精度得到了保證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法的步驟示意圖；
[0020]圖2為在直徑為3.5m的筒體頂端的外周長上設(shè)16個(gè)測量點(diǎn)及測量的法蘭平面度示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，所述伸縮式舵槳基座包括筒體和法蘭，所述法蘭水平設(shè)置于所述筒體頂端，筒體底端焊接于船體，所述筒體底端焊接于船體時(shí)具體包括如下步驟:
[0022]S1.將筒體頂端的外周長等分多個(gè)測量段，測量段的數(shù)量根據(jù)筒體的直徑增大而增多，在每個(gè)測量段的中間位置設(shè)一個(gè)測量點(diǎn)，筒體底端的外周長與所述多個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)焊接段，每個(gè)測量點(diǎn)在焊接段上具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的投影點(diǎn)，通過所設(shè)置的測量點(diǎn)，利用激光經(jīng)緯儀測量法蘭平面度。
[0023]S2.從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始，進(jìn)行一次焊接，且每次焊接至少一個(gè)焊接段；重新測量該法蘭平面度。
[0024]S3.一次焊接后，重新測量該法蘭平面度，轉(zhuǎn)入S2進(jìn)行再次焊接，直至所有焊接段焊接結(jié)束。
[0025]其中，焊接過程中，控制每個(gè)測量點(diǎn)所在測量點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的焊接段的焊接線能量，使其隨該測量點(diǎn)的法蘭平面度數(shù)值減小而減小，同時(shí)，對(duì)于法蘭平面度數(shù)值為正值的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段，在焊接時(shí)要連續(xù)焊接；對(duì)于法蘭平面度數(shù)值為零值、負(fù)值的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段，在焊接時(shí)要控制焊接的層間溫度不超過200°C，另外，在焊接法蘭平面度數(shù)數(shù)值為負(fù)值所在的測量點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的焊接段時(shí)，每道焊縫焊接完后要立即使用焊接消應(yīng)器消除該測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)處的應(yīng)力，消除所述應(yīng)力的區(qū)間為所述投影點(diǎn)的兩側(cè)對(duì)稱區(qū)域，且該對(duì)稱區(qū)域隨著所述測量段的段間距增大而增大。
[0026]以下以直徑為3.5m的筒體為例，對(duì)上述步驟進(jìn)行說明。
[0027]如圖2所示，將筒體頂端的外周長等分16個(gè)測量段，在每段的中間位置設(shè)一個(gè)測量點(diǎn)，共設(shè)16個(gè)測量點(diǎn)，標(biāo)記依次從I到16 (圖中內(nèi)圈數(shù)據(jù))，筒體底端的外周長與所述16個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)有16個(gè)焊接段(圖未示)，每個(gè)所述測量點(diǎn)在焊接段上具有一個(gè)投影點(diǎn)，共16個(gè)投影點(diǎn)(圖未示)，用激光經(jīng)緯儀測量每個(gè)測量點(diǎn)的法蘭平面度，初次測得16個(gè)測量點(diǎn)的法蘭平面度數(shù)值(法蘭平面度數(shù)值誤差，圖中外圍數(shù)據(jù))，測量點(diǎn)15的法蘭平面度數(shù)值最大為+4，測量點(diǎn)7的法蘭平面度數(shù)值最小為_4。
[0028]焊接時(shí)，從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)15所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始焊接，該焊接段焊接完后，可以重新測量法蘭平面度，也可以在同時(shí)焊接完測量點(diǎn)14 (法蘭平面度數(shù)值為+3)和測量點(diǎn)16 (法蘭平面度數(shù)值為+3)分別所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段，之后再重新測量法蘭平面度，每次重新測量法蘭平面度之后，都從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段繼續(xù)焊接，且法蘭平面度數(shù)值相同的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段同時(shí)焊接，至到整個(gè)筒體底端焊接完畢。
[0029]在焊接過程中，根據(jù)測量點(diǎn)的法蘭平面度數(shù)值大小，需要調(diào)整該測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段在焊接時(shí)所需的焊接工藝參數(shù)，不同的法蘭平面度數(shù)值所對(duì)應(yīng)的焊接工藝參數(shù)如下表所示:
[0030]焊接工藝參數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.一種控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，所述伸縮式舵槳基座包括筒體和法蘭，所述法蘭水平設(shè)置于所述筒體頂端，筒體底端焊接于船體，其特征在于，所述筒體底端焊接于船體時(shí)包括以下步驟: 51.將筒體頂端的外周長等分多個(gè)測量段，在每個(gè)測量段的中間位置設(shè)一個(gè)測量點(diǎn)，筒體底端的外周長與所述多個(gè)測量段一一對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)焊接段，通過各測量點(diǎn)測量法蘭平面度； 52.從法蘭平面度數(shù)值最大的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段開始，進(jìn)行一次焊接，且每次焊接至少一個(gè)焊接段； 53.一次焊接后，重新測量該法蘭平面度，轉(zhuǎn)入S2再次進(jìn)行焊接，直至所有焊接段焊接結(jié)束； 其中，焊接過程中，控制每個(gè)測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段的焊接線能量，使其隨該測量點(diǎn)的法蘭平面度數(shù)值減小而減??；同時(shí)，消除法蘭平面度數(shù)值為負(fù)值的測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)處的應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述焊接過程中，法蘭平面度數(shù)值相同的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段，同時(shí)焊接。
3.如權(quán)利要求1所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述焊接過程中，法蘭平面度數(shù)值為正值的測量點(diǎn)所在的測量段所對(duì)應(yīng)的焊接段連續(xù)焊接；法蘭平面度數(shù)值為零值、負(fù)值的測量點(diǎn)所在的測量段對(duì)應(yīng)的焊接段在焊接時(shí)，控制焊接的層間溫度不超過200°C。
4.如權(quán)利要求1所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述焊接過程中，消除所述應(yīng)力的區(qū)間為所述測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)兩側(cè)的對(duì)稱區(qū)域，且該對(duì)稱區(qū)域隨著所述測量段的段間距增大而增大。
5.如權(quán)利要求1或4所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述焊接過程中，每道焊縫焊接完后立即消除應(yīng)力。
6.如權(quán)利要求5所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述應(yīng)力通過焊接消應(yīng)器消除。
7.如權(quán)利要求1所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述法蘭平面度通過激光經(jīng)緯儀測量。
8.如權(quán)利要求1所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述SI中，所述測量段的數(shù)量隨著所述筒體的直徑增大而增多。
9.如權(quán)利要求8所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述SI中，所述筒體的直徑為3.5m，所述測量段的數(shù)量為16個(gè)。
10.如權(quán)利要求9所述的控制伸縮式舵槳基座筒體焊接變形的方法，其特征在于:所述消除應(yīng)力的區(qū)間為所述測量點(diǎn)在焊接段上的投影點(diǎn)的兩側(cè)各300mm。
【文檔編號(hào)】B23K31/02GK103753034SQ201310692884
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】呂德華, 劉海清 申請人:青島武船重工有限公司