一种船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法与流程

1.本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法。


背景技术：

2.在船舶的设计与制造中会大量使用到球扁钢，例如，使用球扁钢作为甲板或船体蒙皮的结构加强件(也称为筋骨或龙骨)，而每条船舶设计中均有大量不同空间位置的对接球扁钢需要确定坡口开设方向(球扁钢长度方向的端部为进行对接焊接而开设的焊缝坡口的开设位置)，即，球扁钢对接接头数量巨大，位置较多，坡口开设方向确认工作量较大；目前该工作依靠设计人员的经验进行判断，即球扁钢对接坡口开设方向需要设计人员根据经验进行判断，坡口方向开设合理性受设计人员的经验丰富程度影响，具体来说，由于整个船舶球扁钢存在多种形式的空间位置，球扁钢对接坡口开设方向确认整体难度大、效率低，特别是在船舶艏艉线型较大的位置，因此难免会出现球扁钢坡口开设成仰焊(仰焊就是焊接中，焊接位置处于水平下方的焊接。仰焊是四种基本焊接位置中最困难的一种焊接。由于熔池位置在焊件下面，焊条熔滴金属的重力会阻碍熔滴过度，熔池金属也受自身重力作用下坠，熔池体积越大温度越高，则熔池表面涨力越小，故仰焊时焊缝背面容易产生凹陷，正面焊道出现焊瘤，焊道形成困难)位置的坡口，由此带来的技术问题就是会增加施工人员现场焊接的难度，降低工作人员的焊接效率和焊缝质量。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是提供一种可降低船舶制造过程施工人员焊接难度，提高施工人员的焊接效率和焊缝质的球扁钢对接坡口的开设方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：
5.一种船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法，包括基板以及连接在所述基板上的多根球扁钢，所述球扁钢长度方向的两端分别设置有连接端，相对于所述球扁钢的宽度方向，当所述球扁钢处于垂直状态时，且根据所述球扁钢相对于所述基板的位置，使开设于所述连接端上的对接坡口朝向所述球扁钢的球头侧，或者朝向所述球扁钢的非球头侧。
6.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢位于所述基板下方时，所述对接坡口皆朝向所述球扁钢的球头侧。
7.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢位于所述基板上方时，所述对接坡口皆朝向所述球扁钢的非球头侧。
8.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢处于水平状态，且所述球扁钢的球头向上时，所述对接坡口则朝向所述球扁钢的球头侧。
9.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢的球头向下时，所述对接坡口皆朝向所述球扁钢的非球头侧。
10.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢
位于所述基板下方，所述球扁钢和/或基板处于倾斜状态且所述球扁钢的球头向上时，所述对接坡口则朝向所述球扁钢的球头侧。
11.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢的球头向下时，所述对接坡口皆朝向所述球扁钢的非球头侧。
12.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢位于所述基板上方，所述球扁钢和/或基板处于倾斜状态且所述球扁钢的球头向上时，所述对接坡口则朝向所述球扁钢的球头侧。
13.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，当所述球扁钢的球头向下时，所述对接坡口皆朝向所述球扁钢的非球头侧。
14.作为对船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法的进一步改进，相对于所述球扁钢的宽度方向，所述球扁钢的球头侧远离所述基板。
15.相对于现有技术本发明的有益效果主要体现在：通过确认与基板相连接的相对位置，同时通过确认需要采用对接形式焊接连接的球扁钢横截面近似等效为直角三角形，可通过快速判断近似等效直角三角形的三条边的焊接位置，并设置避免球扁钢对接避免采用仰焊为限定条件，从而可以实现快速判断球扁钢对接连接时坡口开设方向，减少球扁钢坡口方向开设不当导致的仰焊问题。
附图说明
16.通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
17.图1为本发明中球扁钢的结构示意图；
18.图2为本发明中球扁钢上对接坡口朝向球头侧的状态示意图；
19.图3为本发明中球扁钢上对接坡口朝向非球头侧的状态示意图；
20.图4为本发明中球扁钢位于基板下方时的示意图；
21.图5为本发明中球扁钢位于基板上方时的示意图；
22.图6为本发明中球扁钢位于基板一侧(左右)时的示意图；
23.图7为本发明中球扁钢位于基板斜下方的示意图；
24.图8为本发明中球扁钢位于基板斜上方的示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限定。
26.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本发明中所使用的术语“安装”、
“
一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.如图1
‑
8所示，本实施例提供了一种船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法，包括基板7以及连接在基板7上的多根球扁钢，球扁钢长度方向的两端分别设置有连接端，相对于球扁钢的宽度方向，当球扁钢处于垂直状态时，且根据球扁钢相对于基板7的位置，使开设于连接端上的对接坡口朝向球扁钢的球头侧3，或者朝向球扁钢的非球头侧。具体来说球扁钢包括腹板1和球头2，球头2位于腹板1宽度方向的一端，且球头2与腹板整体成型，其中，球头2相对于腹板1的一面处凸起，则球头2相对于腹板1凸起的那一侧称之为球头侧3，反之另一面则称之为非球头侧4。进一步的，球扁钢在船舶的制造过程中，腹板1上相对于球头2的一端焊接在基板7上，其中基板7可以是船体的甲板、平台板、船壳板等；而相对于腹板1和球头2的长度方向的两端，则是球扁钢的对接面，由于球扁钢具有一定的厚度，而为了保证球扁钢之间的焊接质量，因此在焊接前需求要对接的两根球扁钢的端面上开设坡口，进一步来说，位于腹板1处的坡口面称之为腹板坡口5，而位于球头2处的坡口面则称之为球头坡口6；其中开设的坡口有两种形式，一种情况是坡口的坡面向球头侧3倾斜，另一种情况则是坡面向非球头侧4倾斜；进一步的，由于球头2的厚度或者说宽度要大于腹板1，因此，为了保证球扁钢连接时焊接的质量，开设的坡口朝向非球头侧4时，此时的球头坡口6的坡面倾斜度会大于腹板坡口5的倾斜度。具体来说，对于船体扁钢对接坡口开设方向，只需要将对接接头处的球扁钢横截面近似为一个直角三角形，分别确定三条边的焊接位置，其中两条直角边连成一体考虑，采用优先避免仰焊位置的原则，就可以较为轻松、快速判断球扁钢对接坡口开设方法。
28.如图4所示，在优选实施例中，当球扁钢处于垂直状态时，且球扁钢位于基板7下方时，进一步来说，则是工作人员位于基本7的下方，并对球扁钢进行焊接作业，则对接坡口皆朝向球扁钢的球头侧3；可以这样假设，即球扁钢对接坡口开设方向根据球扁钢横截面近似等效的直角三角形三条边的焊接位置并进行判断，即，将对接坡口皆朝向球扁钢的球头侧3处；进一步来说，此时的球头2近似等效于三角形的斜边，进行焊接时使用立焊的方式即可完成对球头2上相对于腹板1突出的边缘的焊接，最后再完成腹板1的立焊。而如果将坡口开设方向朝向非球头侧3时，则焊接时球头坡口6处则会形成仰焊。
29.如图5所示，在优选实施例中，当球扁钢位于基板7上方时，即，或者说工作人员位于基板7的上方并对球扁钢进行焊接作业，此时，对接坡口皆朝向球扁钢的非球头侧。同理，近似等效为直角三角形的球扁钢斜边为仰焊，长直角边为立焊，短直角边为平焊，因此采用优先避免仰焊位置的原则，因此，坡口开在长直角边侧(即球扁钢的非球头一侧)。
30.如图6所示，在优选实施例中，当球扁钢处于水平状态，即，球扁钢位于基板7的一侧时，且球扁钢的球头2向上时，对接坡口则朝向球扁钢的球头侧3，或者，当球扁钢的球头向下时，对接坡口皆朝向球扁钢的非球头侧。同理，使用三角形判定方法，此时近似等效为直角三角形的球扁钢长直角边为仰焊，短直角边为立焊，斜边可以看作成平焊，因此，为了避免仰焊，对接坡口都开设在球扁钢的上方。
31.如图7
‑
8所示，在优选实施例中，当球扁钢位于基板7下方，球扁钢和/或基板7处于倾斜状态且球扁钢的球头向上时，对接坡口则朝向球扁钢的球头侧3；或者，当球扁钢的球头向下时，对接坡口皆朝向球扁钢的非球头侧；进一步的，当球扁钢位于基板7上方，球扁钢和/或基板7处于倾斜状态且球扁钢的球头向上时，对接坡口则朝向球扁钢的球头侧3，或
者，当球扁钢的球头向下时，对接坡口皆朝向球扁钢的非球头侧。进一步来说，球扁球处于倾斜状态时的焊接方式类似于球扁钢的水平状态，因此，不再详述。
32.相对于现有技术本发明的有益效果主要体现在：通过确认与基板相连接的相对位置，同时通过确认需要采用对接形式焊接连接的球扁钢横截面近似等效为直角三角形，可通过快速判断近似等效直角三角形的三条边的焊接位置，并设置避免球扁钢对接避免采用仰焊为限定条件，从而可以实现快速判断球扁钢对接连接时坡口开设方向，减少球扁钢坡口方向开设不当导致的仰焊问题。
33.在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
35.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。