[发明专利]船舶铝合金分段的吊装方法

说明书

本发明公开了一种船舶铝合金分段采用钢质吊环的吊装方法，包括①钢质吊环的制作与安装：在甲板的上方或舷侧的外侧设置外钢质方形填板，在甲板的下方或舷侧的内侧相应位置设置内钢质方形填板，通过螺栓将外钢质方形填板和内钢质方形填板连接，将钢质吊环焊接在外钢质方形填板上；②吊环的吊点设置：吊点设置在甲板主横梁及强肋骨的中间位置，具体是在T型横梁两旁甲板宽面的1/4位置，或者设置在分段舷侧的底部强肋骨两侧位置。本发明解决了铝合金不能与钢质直接焊接的难题，用螺栓连接使吊装具有足够的强度，可组装、可拆卸，具有通用性、安全性、实用性，具有推广应用价值。

技术领域：

本发明涉及船舶制造，特别是一种船舶铝合金分段的吊装方法及吊装配件。

技术背景：

某型船是正在建造中的特殊用途船舶，该船与常规船舶不同的是上层建筑分 段全部采用铝合金5083-H116及6082-T6材质。由于铝合金材质的物理密度小 (2.7g/cm³)熔点低(铝的熔点660°)导热系数大(是钢的3～4倍)热膨胀系 数大(是钢的2倍)，在焊接过程中随着快速加热和冷却产生的膨胀和收缩，会 使铝板出现变形，这决定了钢铝材质不能直接焊接的特性，使得铝合金分段的吊 环吊点设置、吊装过程中的变形控制都有特殊要求。设计部门在生产技术准备阶 段为保证铝合金分段吊装过程中减少变形，采用了铝质吊环吊装工艺，由于铝合 金材质抗剪切强度与钢质材质相比较弱，为使分段且有足够的强度，采取了在分 段内部增加大量结构加强的方法，但因铝合金分段的侧壁板与甲板较薄(4mm)， 又采取了加大吊环规格的措施。但实际效果并不理想，一方面使用铝质吊环吊装、装焊拆除打磨等过程后仍产生较大的变形，影响铝合金分段的精度与质量，另一 方面由于铝质材料的特性，使得每个铝质吊环最多重复使用一次成本非常昂贵。

基于上述原因，设计部门对铝合金分段的吊装工艺重新进行了研究分析，包 括铝板的剪切应力分析、吊环吊点设置等，尝试采用钢质吊环替代原铝质吊环实 施铝合金分段的总组吊装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有工艺技术中铝质吊环吊装须增加大量结构加强 与吊装中容易变形的问题，甲板与侧壁板易撕裂的质量隐患，提供一种船舶铝合 金分段的吊装方法及吊装配件，能够在降低吊装成本的前提下减少分段内部的结 构加强，避免铝质薄板结构变形与撕裂，同时吊装具有可操作性、安全性。

本发明原理如下：

在甲板上或侧壁上布置钢质吊环首先要解决钢铝间不能直接施焊难题，其次 是铝合金分段的强结构位置的吊点设置及受力变化。为确保分段的总组吊装不变 形，在正式实施钢质吊环吊装铝合金分段前，通过制作铝合金模拟吊装分段受力 分析，考证钢制吊环吊装的可行性与可靠性，确定吊装的工装及作业程序。研究 分析验证，虽然铝合金材质板薄易变形，特别是甲板与侧壁板。由于吊装时的受 力点的应力集中会造成铝板撕裂，但若加大吊装时吊点的受力面，是能克服上述 难题的。研究分析验证，由于上层建筑分段的甲板侧壁板是采用6082-T6带筋板， 这就为吊环的吊点设置创造了一定的条件，可减少分段内部的结构加强。

通过模拟分段的吊装分析确认，采用钢质吊环实施总段吊装可避免分段变形 风险，同样通过在甲板上下的双板连接可免除钢质吊环与铝质板的直接施焊，既 能使钢铝不直接接触又能在吊环设置时扩大吊环吊点的受力面，有利于应力得到 释放，保证吊装质量。

1.钢质吊环制作：

所述的钢质吊环的具体制作是针对铝合金材质与钢质材质不能直接焊接的特殊性，钢质吊环的设计方案为在甲板的上方或舷侧板的外侧设置钢质方形填板钢质吊环耳与之焊接，并通过螺栓与甲板下方或舷侧板内侧方形板连接。钢质吊环的具体制作方法简单，实用具有创新性，选用A级钢材质8mm厚500mm×600mm或500mm×800mm规格作为上下连接板，在连接板的上方或外舷侧板上设置8mm×200mm×200mm规格的吊环，两端则用8mm×60mm×150mm规格的肘板进行紧固，焊接在连接板上的上端板上，而在甲板的下方连接板搁置在纵梁上或舷侧纵骨上。