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船舶制造及相关知识

 施主老衲超度你 2017-11-12
船企 2017-10-01

人类造船已有悠久的历史.从史前刳木为舟起,在漫长的时期内人类制造的都是利用人力或风力推进的木船.1807年,美国的R.富尔顿建成世界上第一艘蒸汽机船,当时采用明轮推进.1879年,世界上第一艘钢船问世.从此船舶进入了以钢船为主,以机器为动力的时代.

造船用的材料品种多,数量大,其中以钢材的使用量为最大.例如,制造一艘装载量为 1万吨的货船需要钢材3000~4000吨.船体结构用的材料主要是碳素钢和低合金高强度钢(见钢).采用高强度钢可减轻船体自重,降低推进功率,达到多装客货,增加装备或提高航速的目的.小型舰艇还采用铝合金,玻璃钢或钛合金作为船体材料.船舶需要在严酷的环境下营运,对于船用材料,除保证冶炼方法,化学成分和机械性能外,在可焊性能和耐蚀性能等方面都有较高的要求.

钢材预处理

在号料前对钢材进行的矫正,除锈和涂底漆工作.船用钢材常因轧制时压延不均,轧制后冷却收缩不匀或运输,储存过程中其他因素的影响而存在各种变形.为此,板材和型材从钢料堆场取出后,先分别用多辊钢板矫平机和型钢矫直机矫正,以保证号料,边缘和成型加工的正常进行.矫正后的钢材一般先经抛光除锈,最后喷涂底漆和烘干.这样处理完毕后的钢材即可送去号料.这些工序常组成预处理自动流水线,利用传送滚道与钢料堆场的钢料吊运,号料,边缘加工等后续工序的运输线相衔接,以实现船体零件备料和加工的综合机械化和自动化.

船体零件加工

包括边缘加工和成形加工.边缘加工就是按照号料后在钢材上划出的船体零件

实际形状,利用剪床或氧乙炔气割,等离子切割进行剪割.部分零件的边缘还需要用气割机或刨边机进行焊缝坡口的加工.气割设备中的光电跟踪气割机能自动跟踪比例图上的线条,通过同步伺服系统在钢板上进行切割,它可与手工号料,投影号料配合使用.采用数控气割机不但切割精度高,而且根据数学放样资料直接进行切割,可省略号料工序,实现放样,切割过程自动化.

对于具有曲度,折角或折边等空间形状的船体板材,在钢板剪割后还需要成形加工,主要是应用辊式弯板机和滚压机进行冷弯;或采用水火成形的加工方法,即在板材上按预定的加热线用氧-乙炔烘炬进行局部加热,并用水跟踪冷却,使板材产生局部变形,弯成所要求的曲面形状.对于用作肋骨等的型材,则多应用肋骨冷弯机弯制成形.随着数字控制技术的发展,已使用数字控制肋骨冷弯机,并进而研制数字控制弯板机.船体零件加工已从机械化向自动化进展.

船舶下水

将在船台(坞)总装完毕的船舶从陆地移入水域的过程.船舶下水时的移行方向或与船长平行,或与船长垂直,分别称为纵向下水和横向下水.下水滑道主要为木枋滑道和机械化滑道.前者依靠船舶自重滑行下水,使用较普遍;后者利用小车承载船体在轨道上牵引下水,多用在内河中小型船厂.

纵向下水之前先将搁置在墩木上的船体转移到滑板和滑道上,滑道向船舶入水方向有一定倾斜.当松开设置于滑板与滑道间的制动装置后,船舶由于自重连同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力飘浮于水面.为减少下滑时的摩擦阻力,在滑板与滑道之间常涂上一定厚度的下水油脂;也可用钢珠代替下水油脂,将滑动摩擦改为滚动摩擦,进一步减少摩擦力.

发展

近代造船技术的发展过程是由手工操作向机械化,自动化迈进的过程.自50年代起,船体建造用焊接取代了铆接,使船体建造由过去长期使用的零星散装方式改进为分段装配方式,大大提高了造船效率.由于船体结构和形状比较复杂,手工操作在船体建造中一直占较大比重.

电子计算机和数控技术的应用正进一步改变造船业的面貌.

电子计算机首先应用于数学放样,进而出现数字输入和图形输出的数控绘图机,数控切割机,数控肋骨冷弯机,数控螺旋桨加工机床和管子加工机床等.同时电子计算技术还在造船厂的生产管理,计划编制,材料设备供应和成本核算等方面逐渐得到应用.为减少信息准备工作,消除设计与生产之间的脱节现象,又研制成大型造船集成数控系统,它包括船舶设计,生产和管理等所有功能的通用信息,能协调地完成从设计到生产的整个工作过程.

因此,继续扩大计算机在造船中的应用,是现代发展造船技术,进一步提高造船自动化程度的主要方向.

方便旗船

是指在外国登记、悬挂外国国旗并在国际市场上进行营运的船舶。第二次世界大战以后,方便旗船迅速增加,挂方便旗的船舶主要属于一些海运较发达的国家和地区如美国、希腊、日本、香港和韩国的船东。他们将船舶转移到外国去进行登记,以图逃避国家重税和军事征用,自由制订运价不受政府管制,自由处理船舶与运用外汇,自由雇佣外国船员以支付较低工资,降低船舶标准以节省修理费用,降低营运成本以增强竞争力等。而公开允许外国船舶在本国登记的所谓'开放登记'(Open Register)国家,主要有利比里亚、巴拿马、塞浦路斯、新加坡、巴拿马及百慕大等国。通过这种登记可为登记国增加外汇收入。


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