船舶管路焊接高精度高效率对中关键技术研究
船舶上的各种管路在船舶舾装中占据相当份额的比例，据调查统计船舶管路生产工时约占造船总工时的8％～12％，船舶管路对中占管路加工总工时的30％左右。管路对中与焊接的质量制约着船舶管路的整体质量。管路对中、定位和焊接效率低下也制约着船舶舾装工作生产效率的提升。 本文综合研究分析国内外管路对中焊接的情况，原创性地提出一种能对管路进行快速对中定位，并防止管路在焊接过程中产生过大变形的管路高效高精度对中装置。首先通过管路对中机理的研究，对比各种对中机理的优缺点，提出两种管路对中方案，并通过分析验证得出最佳方案。其次通过三维设计软件Solidworks对本装置进行建模，建模后确定了初步的设计方案，再对本装置进行详细的机械设计。然后对焊接应力的产生机理进行理论分析。为了控制管路焊接的质量，对管路焊接的焊接残余应力进行分析计算。再利用有限元分析软件ANSYS对本装置的主要零件进行应力及变形的分析，验证其设计是否满足强度要求，并进行机械设计的优化。最后加工出本装置的样机，在实验室进行试验，验证其有效性，并在船厂进行实地试用，验证其实用性。 测试结果表明本装置能大大提高管路对中的精度，同时省去传统管路手工对中的划线定位、校正和点焊定位等步骤，管路对中焊接后确保同心度在0.5mm以内，轴线不平行度在3mm以内，管路加工效率提高5倍以上，降低劳动强度，抵抗焊接残余应力，稳定管路对中焊接的质量。
船舶管路;对中机理;焊接工艺;残余应力;有限元法
浙江大学
硕士
船舶与海洋结构物设计制造
冷建兴;黄豪彩
2013
中文
U671.83;U664.84
84
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）