[发明专利]超长超厚圆弧板制作方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种钢制圆弧板的制作方法，尤其是长度在10米以上、厚度在100毫米以上的超长超厚圆弧板制作方法。

二、背景技术

在船舶建造中，船舶部分支撑结构需围绕固定在船体上的圆弧板旋转，尤其以导管架下水驳船为代表，通过此类方式来完成特殊作业。

圆弧板又厚又长，不易制作及加工。目前，圆弧板的制作主要有两种方法：

其一，采用压力机压制方法。使用压力机对钢板进行压弯，制作成圆弧板。采用此种方法虽然便捷、效率高。但受到压力机械的限制，圆弧板的制作在厚度、长度上有很大限制，对于长度在10米以上、厚度在100毫米以上的超长超厚圆弧板制作，压力机械还不能完成。

其二，采用铸造的方法。将钢水浇注到模具内，制成圆弧板毛胚，再进行机械加工。此方法适应范围广，但铸造的毛胚，可能会产生气孔、夹渣等缺陷，制作出的圆弧板力学性能相对较差，而且模具制造成本高，进行机械加工工作量大，总制作成本较高。

因此，如何制作力学性能高的，且成本较低的，长度在10米以上的、厚度在100毫米以上的超长超厚圆弧板成为难以解决的技术问题。

三、发明内容

本发明目的是为了解决上述技术中存在的缺点，提出一种超长超厚圆弧板制作方法，使其能够利用本方法制作出长度在10米以上的、厚度在100毫米以上的超长超厚圆弧板，使其力学性能高，制作成本较低。

本发明的目的由以下技术方案实现：该超长超厚圆弧板制作方法是，先锻造出数段钢制的超厚圆筒4，将圆筒进行机械加工，使圆筒的内径及壁厚与欲制作的圆弧板的内径及壁厚相同，内壁面达到圆弧板使用要求的表面粗糙度，并且在各段圆筒的两端机械加工出坡口，其特征在于将加工后的数段圆筒4放在数个排列成一行的滚动胎架5上，各段圆筒的对接口部位用数个固定板3进行固定，以起到定位，防止焊接变形的作用，再在坡口内加圆棒形陶瓷衬垫6后进行无加工余量的对接焊接，制成与圆弧板长度相同的长圆筒，对长圆筒进行切割，即制作成所需要尺寸的超长超厚圆弧板1。

滚动胎架5包括有胎架板51，底边各连接两个小支架52，胎架板51上端为圆弧形状，圆弧内径略小于圆筒4的外径，在圆弧形边缘装有两个小滚轮53。焊接时，圆筒4能够在小滚轮53上滚动，方便焊接。

对各段圆筒4的对接口部位进行固定的固定板3有6-10个，固定板为长方形，在对应于圆筒接缝位置为圆弧形状，固定板沿圆筒外圆周均匀分布，与圆筒4之间焊接连接。对应于圆筒接缝位置的圆弧形状，便于圆筒之间的焊接。

各段圆筒的两端机械加工出的坡口为10°-30°，圆棒形陶瓷衬垫6的直径为10-12毫米，大于坡口间隙。焊接时圆棒形陶瓷衬垫6可以放置在两个圆筒的坡口之间，不会坠落到地上，使焊接操作容易进行。

两段圆筒之间进行无加工余量的对接焊接时，在接头坡口处选择6-10个点位，由双数焊工按对称位置同时进行定位焊接，然后检测和调整直线度，检验直线度合格后进行正常焊接，正常焊接过程中，采用由双数焊工在对称位置进行对称焊接，待施焊厚度达到50毫米时即可进行滚动焊接，在焊接过程中随时注意直线度的检测，依据检测的焊接变形对焊接顺序做出相应的调整。

为防止焊接变形，保证圆弧板的直线度，焊接工艺规范如下：

CO₂气体流量：20L/min       焊丝直径：Φ1.2

打底焊接电流：160-200A        打底焊接电压：23-28V

打底焊接速度：80-100mm/min    填充焊接电流：170-210A

填充焊接电压：25-31V          填充焊接速度：160-195mm/min

盖面焊接电流：170-200A        盖面焊接电压：23-28V

盖面焊接速度110-140mm/min     坡口间隙：7-9mm

对与圆弧板长度相同的长圆筒进行切割前，在长圆筒两端内部各焊接一块切割工艺圆板7，切割工艺圆板边缘有3个切割工艺圆弧，切割工艺圆弧71与切割工艺圆弧72、73之间的位置由圆弧板的弧长确定。

对长圆筒进行切割时，要把长圆筒放置在切割托架8上，切割托架是由切割托板81底边焊接有托板支架82组成，切割托板81上边有一个半圆形凹槽，其直径与长圆筒的外径相同。在长圆筒上分别沿切割工艺圆弧71、72和73切割，即得到超长超厚圆弧板。