1、.,船舶制造工藝,第一章 造船工程概論,.,第一節(jié) 船舶建造工藝的任務(wù)及內(nèi)容,一、船舶概述,船舶是指能航行或停泊于水域進(jìn)行運輸或作業(yè)的大型、復(fù)雜、綜合的水上工程建筑物。,船舶的構(gòu)成,船體,船舶動力裝置,船舶舾裝,上層建筑,主船體,船舶的其他裝置和設(shè)備,.,主船體：指上甲板以下的部分，它是由船殼(船底及船側(cè))和上甲板圍成的具有特定形狀的空心體，是保證船舶具有所需浮力 、航海性能和船體強度的關(guān)鍵部分。船體一般用于布置動力裝置、裝載貨物、儲存燃油和淡水，以及布置其他各種艙室。,上層建筑：位于上甲板以上，由左、右側(cè)壁，前、后端壁和各層甲板圍成，其內(nèi)部主要用于布置各種用途的艙室，如工作艙室、生活艙室、貯

2、藏艙室、儀器設(shè)備艙室等。上層建筑的大小、層樓和型式因船舶用途和尺度而異。,.,船舶舾裝包括艙室內(nèi)裝結(jié)構(gòu)(內(nèi)壁、天花板、地板等)、家具和生活設(shè)施(炊事、衛(wèi)生等)、涂裝和油漆、門窗、梯和欄桿、桅桿、艙口蓋等。,船舶動力裝置包括： 主機：推進(jìn)裝置主機經(jīng)減速裝置、傳動軸系以驅(qū)動推進(jìn)器(螺旋槳是主要的型式)；為推進(jìn)裝置的運行服務(wù)的輔助機械設(shè)備和系統(tǒng)，如燃油泵、滑油泵、冷卻水水泵、加熱器、過濾器、冷卻器等； 輔機：船舶電站它為船舶的甲板機械、機艙內(nèi)的輔助機械和船上照明等提供電力 ；其他輔助機械和設(shè)備，如鍋爐、壓氣機、船舶各系統(tǒng)的泵、起重機械設(shè)備、維修機床等。,.,船舶的其他裝置和設(shè)備包括,錨設(shè)備與系泊設(shè)備

3、； 舵設(shè)備與操舵裝置； 救生設(shè)備； 消防設(shè)備； 船內(nèi)外通信設(shè)備； 照明設(shè)備； 信號設(shè)備； 導(dǎo)航設(shè)備；,起貨設(shè)備； 通風(fēng)、空調(diào)和冷藏設(shè)備； 海水和生活用淡水系統(tǒng)； 壓載水系統(tǒng)； 液體艙的測深系統(tǒng)和透氣系統(tǒng)； 艙底水疏干系統(tǒng)； 船舶電氣設(shè)備； 其他特殊設(shè)備(依船舶的特殊需要而定)。,.,二、船舶建造工藝的任務(wù),1.船舶建造：研究鋼質(zhì)船舶焊接船體和上層建筑的制造方法與工藝過程的一門應(yīng)用學(xué)科。,2.船舶建造工藝：在綜合采用各種先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)管理為前提的指導(dǎo)下的施工過程，即如何把設(shè)計階段經(jīng)過試驗和計算并按照規(guī)范而設(shè)計繪制的船舶圖樣轉(zhuǎn)變成實船，同時要滿足船舶在正常技術(shù)指標(biāo)的控制下確保其使用性能。,3.

4、船舶建造特點：作業(yè)面廣、工作量大、工種多、安裝復(fù)雜、設(shè)計和建造周期長。,4.船舶建造工藝的目標(biāo)： 高質(zhì)量、高效率、短周期、確保安全地建造船舶。,.,6.造船工藝的主要任務(wù):一方面應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件為造船生產(chǎn)制訂優(yōu)良的工藝方案和工藝方法以縮短周期、降低生產(chǎn)成本、提高質(zhì)量和改善生產(chǎn)條件；另一方面應(yīng)大力研究開發(fā)新工藝、新技術(shù)來斷提高造船工藝水平，以適應(yīng)社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的需要。,5.當(dāng)前造船業(yè)面臨的兩大挑戰(zhàn),(1)國內(nèi)外的造船市場會在建造周期、產(chǎn)品質(zhì)量和價格等方面進(jìn)行越來越激烈的競爭； (2)為適應(yīng)水上交通運輸和海洋開發(fā)日益發(fā)展的需要，將出現(xiàn)高技術(shù)密集的新型運輸船舶和各種新產(chǎn)品，要求造船業(yè)能迅速地適應(yīng)

5、發(fā)展需要，及時建造這些新產(chǎn)品。為此，造船業(yè)必須全力開發(fā)適應(yīng)發(fā)展的現(xiàn)代制造工藝技術(shù)和科學(xué)管理技術(shù)才能在迎接挑戰(zhàn)，掌握主動權(quán)。,.,三、船舶建造的內(nèi)容和工藝流程,1.船舶建造的內(nèi)容,上世紀(jì)七十代前,船舶建造的內(nèi)容,上世紀(jì)七十代后,船體和上層建筑建造工藝,舾裝工藝,船體和上層建筑建造工藝,舾裝工藝,涂裝工藝,大型化 環(huán)保要求 人性化,.,1.1船體與上層建筑建造工藝 將船用鋼材制成殼體和上層建筑的生產(chǎn)過程。 將鋼材制成船體構(gòu)件，再將它們組裝焊接成中間產(chǎn)品（部件、分段、總段），然后吊運到船臺或船塢總裝成船體和上屋建筑的生產(chǎn)工藝總過程。,.,1.2舾裝工藝 將各種船用施備、儀器、裝置、設(shè)施等安裝到船上的

6、全過程，以確保舶舶的正常航行，滿足人們在船上的工作、生活、休息等一切活動的需要。 舾裝作業(yè)系統(tǒng)： 在使用材料上包括鋼材鋁、銅等許多有色金屬及合金、非金屬方面包托木材、工程塑料、水泥、陶瓷、橡膠和玻璃及裝飾材料等繁多的種類； 涉及的工種有裝配工、電工、木工、管工、鉗工等數(shù)十個工種； 按作業(yè)內(nèi)容可細(xì)分為機械舾裝、電氣舾裝、管系舾裝、船體與上層建筑舾裝、木舾裝以及船上救生系統(tǒng)等許多舾裝。,.,1.3涂裝工藝 在船體及上層建筑鋼板圍殼內(nèi)外表面和舾裝件上，按照技術(shù)要求進(jìn)行除銹和涂上各種涂料，使金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔開達(dá)到防腐的目的。 一般包括鋼板預(yù)處理、分段涂裝、總段涂裝、船臺涂裝和碼頭涂裝生產(chǎn)作業(yè)過程。

7、,.,準(zhǔn)備工作,零件加工,中間產(chǎn)品加工,船舶總裝,船舶下水,造 船 工 藝 流 程 圖,2.造船工藝流程,.,2.1準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備工作主要包括船體放樣和樣板制作，鋼材備料和鋼材預(yù)處理，專用工裝件和工夾模具制作，新材料和新工藝試驗等。,船體放樣是把設(shè)計好的船體型線圖按照1：1的比例繪在放樣間地板上，或應(yīng)用數(shù)學(xué)方法編程在計算機中進(jìn)行數(shù)學(xué)放樣。 放樣工作包括船體型線光順，理論型值修正，結(jié)構(gòu)件放樣，構(gòu)件展開和樣板制作，并為后續(xù)工序提供各種放樣資料。 根據(jù)放樣資料提供的數(shù)據(jù)可制造樣板和樣箱，同時對胎架型值，各種構(gòu)件的加工信息和后續(xù)工序的連續(xù)數(shù)據(jù)提供全部施工信息。,（1）船體放樣,.,鋼材表面一般帶有氧化

8、皮、鐵鉆、局部凹凸不平、翹曲或扭曲等缺陷，需要對鋼材進(jìn)行矯平、除銹和涂防護底漆等作業(yè)，這些作業(yè)統(tǒng)稱為鋼材預(yù)處理。,（2）鋼材預(yù)處理,把按草圖樣板、樣箱等放樣資料進(jìn)行放樣展開后的各零件圖的圖樣及其加工、裝配符號，畫到平直的鋼板或型鋼上。,（3）號料,承建船舶采用的新材料、新工藝和特殊工藝應(yīng)在加工開始前完成全部試驗、技術(shù)鑒定和人員技術(shù)用訓(xùn)工作。,（4）專用工裝和工夫模具的制作,舾裝自制件制作所需的各種專用工裝和工夾模具應(yīng)提前按要求進(jìn)行設(shè)計制作。,（5）新材料和新工藝試驗,.,2.2零件加工,零件加工分船體構(gòu)件加工和自制舾裝件加工兩大類。,(1)船體構(gòu)件加工,a.邊緣加工:邊緣加工是指邊緣的切割和焊

9、接坡口的加工。號料后的鋼材上有各種船體零件圖樣，需要進(jìn)行邊緣的切割，通過機械剪切（剪、沖、刨、銑）或火焰切割、激光切割、等離子切割等加工工藝方法來完成的。焊接坡口的加工是根據(jù)焊接和裝焊技術(shù)的要求進(jìn)行的。有些邊緣如自由孔和人工孔是用砂輪進(jìn)行打磨加工。,.,舾裝件加工是指除外購、外協(xié)件之外的舾裝自制件的加工，這些舾裝自制件使用的材料會涉及鋼材、有色金間和某些非金屬材料，零件類類和加工工藝更是多種多樣。所以舾裝件的加工是按舾裝自制件生產(chǎn)日程計劃分別下達(dá)給有關(guān)加工部門去完成的。,（2）自制舾裝件加工,b.成型加工:船體構(gòu)件經(jīng)過邊緣加工后，對一些要求彎曲、折角或折邊等空間形狀的構(gòu)件，還要使用彎曲加工方法

10、，把它們彎制或折曲在所要求的空間形狀。這種加工過程稱為構(gòu)件成形加工。 成型加工是通過各種機械設(shè)備（如壓力機、彎板機、折邊機等）在常溫狀態(tài)下進(jìn)行的冷彎成型加工。而比較復(fù)雜的少數(shù)構(gòu)件則需在高溫下進(jìn)行熱彎成型加工，或采用水火彎制成型加工。,.,為縮短造船周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善生產(chǎn)條件等要求出發(fā)，利用產(chǎn)品制造原理將船舶產(chǎn)品分解為若干個局部結(jié)構(gòu)（部件、分段、大型分段、總段、舾裝單元），稱為不同制造級的中間產(chǎn)品。再按相似性原理和制造級對它們分類成組，再按組分別在相應(yīng)的裝焊成組生產(chǎn)線上進(jìn)行制造，就是所謂的中間產(chǎn)品分道制造。 例如，制造一個中間產(chǎn)品甲板曲面分段，就是在曲面分段生產(chǎn)線的胎架上用船體零

11、部件裝焊成甲板分區(qū)，再吊運至涂裝工位按涂裝工程制造級進(jìn)行分段涂裝作業(yè)，然后運至舾裝工位在分段上安裝舾裝件或舾裝單元，并進(jìn)行剩余的涂裝作業(yè)，使甲板曲面分段成為滿足區(qū)域造船法的殼、舾、涂一體化要求的中間產(chǎn)品。,2.3中間產(chǎn)品制造,.,將在各條裝焊生產(chǎn)線上制造的中間產(chǎn)品吊運到船臺上（或船塢內(nèi)），按規(guī)定的吊裝順序?qū)⒅虚g產(chǎn)品組合成整個船體的過程，并按制造級完成船內(nèi)舾裝和船臺涂裝作業(yè)。 船舶總裝過程涉及到大量的起重和焊接作業(yè)，因為對設(shè)備要求較高，該過程是船舶生產(chǎn)中的瓶頸。,2.4船舶總裝,.,船舶雖然是水上建筑物,但卻是在陸地上的車間、船臺（船塢）上建造的、當(dāng)船舶的大部分工程完成后，必須借助專門設(shè)備，采用

12、專門的操作方法，將船舶從陸上移到水中去，這就稱為船舶下水。 船舶下水有多種方法，大致可以分為三類： （l）重力式下水：在傾斜船臺上利用船舶本身重量的分力克服斜面上的摩擦阻力，使船舶自行下滑到水中去。 （2）機械化下水：利用引曳滑道加小車或是浮船塢、升船機等機械設(shè)備將船舶移到水中去。 （3）漂浮式下水；將水引入進(jìn)船塢內(nèi)，讓船舶自己漂浮起來，然后打開塢門，將船舶拖曳出去。,2.5 船舶下水,船舶下水過程是船舶建造中最危險的過程，一旦發(fā)生事故整個船就報廢了。,.,2.6船舶試驗,船舶試驗可以分為系泊試驗、傾斜試驗、航行試驗三種，分為兩個階段進(jìn)行試驗。 第一階段是系泊試驗和傾斜試驗。系泊試驗是泊于碼頭的船舶基本竣工，船廠取得用船單位和驗船部門同意后，根據(jù)設(shè)計圖紙和試驗規(guī)程的要求對船舶的主機、輔機、各種設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行試驗，以檢查船舶的完整性和可靠性。這是航行試驗前的一個準(zhǔn)備階段。傾斜試驗是將船舶置于靜水力區(qū)域進(jìn)行傾斜試驗，以測得完工船舶的重心位置。,.,第二階段是海上航行階段。它是將建造好的船舶通過試航作一次綜合性的全面考核，有輕載和滿載試航兩種。該階段由船廠、船東和驗船機構(gòu)一起進(jìn)行。試航應(yīng)該按照船舶類型、試航規(guī)定在海上或江河中進(jìn)行。試航前，應(yīng)備足燃料、滑油、水、生活給養(yǎng)以及救生器具，各種試驗儀器、