集装箱船大厚板焊接接头面外变形控制分析

集装箱船舷侧的抗扭箱结构,多采用60~85mm级别的高强钢大厚板进行焊接建造;复杂的多层多道焊过程,使得焊接力学响应极为复杂,且焊接面外变形不易预测,直接影响建造精度和造船周期。针对其精度建造问题,本文预测并控制了对接焊接头的面外变形。通过采用基于并行计算技术的热-弹-塑性有限分析,考虑多层多道焊中的重熔现象,高效且精确地预测了传统焊接工艺下变厚度对接接头的面外变形。同时,使用对称顺序焊接、反变形加载,特别是优化坡口等方法,有效地控制了焊接面外变形。研究结果表明:本文提出的算法提高了温度场及焊接变形的计算效率;在一次翻身的情况下,实现了大厚板高效且精准地焊接建造,提高了焊接建造的效率。

广交会大厦钢结构高效加工技术

广交会大厦采用钢框架-钢筋混凝土筒体结构,其钢结构基本采用板厚大于36mm的高层建筑结构用钢组焊而成,焊接时拘束度大,节点构造复杂,焊接残余应力大;焊接精度要求高,工期紧张。采用优化、整合工艺路线和设备资源,对内节点式矩形钢管柱形成了高效、高精度流水线生产加工技术;通过优化坡口形式、振动时效(VSR)消除残余应力等有效措施,实现了钢结构高效、高精度、高质量加工。

20000 TEU集装箱船抗扭箱结构的焊接变形预控

抗扭箱作为20 000 TEU超大型集装箱船的关键结构,由于其组成的板材较厚且与集装箱直接接触,因此需严格控制该结构的面外焊接变形。采用基于固有变形理论的弹性有限元分析,预测抗扭箱的焊接变形,预测结果与实际测量结果比较吻合;通过设计大厚板的非对称X型坡口来控制面外变形,结果表明:采用非对称设计的X型焊接坡口有利于减小变形,仅需一次翻身,可提高生产效率。不考虑装配间隙时,基于高效的热-弹-塑性有限元计算归纳出超厚板(40 mm^85 mm)的最佳正反面坡口深度比;考虑实际生产中的装配间隙时,最佳正反面坡口深度比与板材板厚呈非线性关系。最后,将考虑装配间隙时优化的非对称坡口焊接接头应用到抗扭箱结构中,面外焊接变形减小明显,有利于指导船厂的实际生产。

3毫米高强度船体结构钢薄板焊接质量提升的研究

本文主要针对多型新造舰船甲板、纵壁及上建等区域结构涉及到的3mm薄板高强船体结构钢对接焊开展研究,通过焊接坡口优化、装配间隙调整等方式,制定完整详实的焊接操作规程,最终实现3mm高强度船体结构钢薄板焊接内在质量提升和精度变形控制,为建造高质量舰船装备供技术支撑。