一种沉船打捞弧形梁焊接方法技术

一种沉船打捞弧形梁焊接方法，首先设置具有测量基点的焊接工装并放射状铺设多条带有定位机构的径向支撑梁，在径向支撑梁上吊装第一侧板的子件，并利用第一侧板子件的弧边和径向支撑梁上的定位机构对第一弧板和第二弧板进行定位和焊接，以将圆弧圆度控制在0.5mm之内，最后吊装并焊接第二侧板。该方法能够稳定高效地完成大尺寸沉船打捞弧形梁的焊接，有效降低零件的尺寸误差。降低零件的尺寸误差。降低零件的尺寸误差。

【技术实现步骤摘要】
一种沉船打捞弧形梁焊接方法


[0001]本专利技术属于沉船打捞领域，具体涉及一种沉船打捞弧形梁焊接方法。

技术介绍

[0002]“长江口二号”古沉船沉埋于长江入海口处的海床下，整体被淤泥覆盖，为了开展古沉船的保护工作和文物考古工作，须将沉船完整打捞并保护古沉船及船上文物的完好。为了顺利完成沉船打捞，一套无接触整体打捞设备被开发出来，该设备包括两侧的端板、发射架和弧形梁等部件。其中，半弧形的弧形梁作为打捞沉船过程中的主要承重件，由发射架驱动，多条弧形梁从下方掘进并完整地兜绕住整个沉船及周围的淤泥，再由专门的打捞船将设备整体打捞出水。
[0003]由于该打捞方案为沉船打捞领域中首次采用，设备制造过程中存在诸多技术困难。其中，弧形梁的焊接加工是主要的技术难点之一。沉船打捞弧形梁由多个钢制部件焊接而成，单根弧形梁直径约20米，横截面外尺寸为1m
×
2m，在打捞作业过程中，相邻的弧形梁滑动嵌合连接成为整体，这需要各弧形梁的尺寸精度特别是弧形圆度控制在
±
0.5mm的水平，常规的焊接工艺无法在对如此大尺寸的零件进行焊接同时保证精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种沉船打捞弧形梁的焊接方法，能够保证沉船打捞弧形梁焊接组装后的尺寸精度。
[0005]根据本专利技术的实施例，提供一种沉船打捞弧形梁的焊接方法，包括以下步骤：a）设置焊接工装，在水平地面设置一测量基点，以所述测量基点作为圆心，放射状地铺设多条径向支撑梁；分别在所述径向支撑梁上设置第一定位块和第二定位块，使所述第一定位块到所述测量基点的距离等于所述沉船打捞弧形梁的第一弧面半径，所述第二定位块到所述测量基点的距离等于所述沉船打捞弧形梁的第二弧面半径，误差不超过0.5mm；b）将所述沉船打捞弧形梁划分为第一侧板、第二侧板、第一弧板和第二弧板四个部分，将每个部分分别划分为多个子件，获取所述多个子件，使所述第一侧板、第二侧板的各子件圆度控制在0.5mm以内，使所述第一弧板和第二弧板的各子件圆度控制在5mm以内；c）将所述第一侧板的子件依次吊装到所述焊接工装上，使所述第一侧板的第一弧边与所述第一定位块距离等于所述第一弧板的厚度，然后吊装所述第一弧板的子件，使其抵靠在所述第一定位块上并进行定位；d）沿所述径向支撑梁推顶所述第一侧板的子件，使其抵接在所述第一弧板的子件上，将所述第一弧板的子件进行局部点焊焊接为第一弧板坯件，并进行圆度精度复检，对精度超差的位置进行尺寸校正；e）对所述第一侧板的子件进行局部点焊将其焊接在一起成为第一侧板坯件，并将其与所述第一弧板坯件焊接在一起；f）将所述第二弧板的子件依次吊装到所述径向支撑梁上与所述第一侧板抵接，进
行局部点焊将其焊接在一起成为第二弧板坯件，并进行圆弧精度复检，对精度超差的位置进行尺寸校正，然后将所述第二弧板坯件与所述第一侧板焊接在一起；g）吊装所述第二侧板的子件，使其第一弧边与第二弧边分别抵接所述第一弧板和第二弧板并与所述第一弧板、第二弧板焊接。
[0006]通过上述方法，通过控制定位块与侧板的弧边的精度，对沉船打捞弧形梁整体的弧面圆度进行精确控制，使得沉船打捞弧形梁的弧面圆度能够控制在0.5mm以内，使得在沉船打捞过程中相邻的沉船打捞弧形梁能够顺畅、严密地相互嵌合，有效承载沉船的重量。
[0007]进一步地，所述a）步骤中设置的径向支撑梁包括底部径向支撑梁和顶部径向支撑梁，所述底部径向支撑梁和所述顶部径向支撑梁之间通过纵向支撑结构相连接。顶部径向支撑梁与底部径向支撑梁分别为第一侧板和第二侧板提供定位，并共同对第一弧板和第二弧板起到限位作用，有助于提高焊接效率和精度。
[0008]进一步地，所述纵向支撑结构包括纵向支撑梁和倾斜加强筋。纵向支撑梁提供垂直方向的支撑，倾斜加强筋用于提供侧向支撑防止纵向支撑梁和顶部支撑梁发生倾斜。
[0009]进一步地，所述a）步骤中各径向支撑梁所组成的支撑平面的平面度控制在1mm以内；所述b）步骤中所述第一侧板和第二侧板的子件平面度控制在1mm以内；所述e）步骤和所述f）步骤中，还包括对所述第一侧板和第二侧板进行平面度复检，并对平面度超出1mm的区域进行尺寸校正的步骤。在第一侧板和第二侧板子件的拼装过程中对平面度进行检验，以保证成品沉船打捞弧形梁的第一侧板和第二侧板整体的平面度在1mm以内，进而确保沉船打捞过程中相邻的沉船打捞弧形梁能够紧密地相互嵌合。
[0010]进一步地，所述g）步骤前还包括g0）步骤，在所述第一侧板坯件表面焊接多个内部加强板，所述内部加强板用于在所述g）步骤中为所述第二侧板的子件提供支撑。内部加强板能够提高沉船打捞弧形梁的整体刚度，同时为第二侧板的子件提供支撑，提高焊接效率与精度。
[0011]进一步地，所述b）步骤中，所述第一弧板和第二弧板的子件以轴线垂直于地面的方向进行卷板加工制得，以避免所述第一弧板和第二弧板的子件在自身重力作用下发生径向变形。由于沉船打捞弧形梁整体直径约20m，弧板子件的弧长较大，在没有支撑的情况下容易在自身重力作用下发生变形，在卷板加工过程中将其以轴线垂直与地面的方向加工，便于确保弧板的子件始终得到支撑，避免在自重作用下发生径向变形。
[0012]进一步地，所述c）步骤与所述g）步骤中，吊装所述第一侧板和第二侧板的子件时，使所述第一侧板和第二侧板的子件径向平面垂直于地面进行吊装，以避免所述第一侧板和第二侧板的子件在自身重力作用下发生厚度方向的变形。由于子件自重较大，水平吊装易在自身重力作用下发生厚度方向上的变形，需要进行垂直吊装使宽度方向承担子件自身的重力。
[0013]进一步地，所述尺寸校正采用液压千斤顶机械校正或火焰校正。
[0014]进一步地，所述b）步骤中，所述第一侧板、第二侧板、第一弧板和第二弧板划分成的子件数量为2
‑
4个。根据沉船打捞弧形梁的尺寸，划分2
‑
4个子件能够有效降低吊装与拼焊难度，同时避免过多的焊接工作量。
[0015]进一步地，该焊接方法还包括h）步骤：将所述沉船打捞弧形梁的附件凸台弧形板、前端机头壳体、后端封板焊接到所述沉船打捞弧形梁上。附件焊接后沉船打捞弧形梁的拼
焊工作完成。
附图说明
[0016]图1为一实施例中沉船打捞装置的结构示意图；图2为一实施例中沉船打捞弧形梁的结构示意图；图3为一实施例中沉船打捞弧形梁焊接工装的结构示意图。
[0017]上述附图的目的在于，对本专利技术作出详细说明以便本领域技术人员能够理解本专利技术的技术构思，而非旨在限制本专利技术。为了表达简洁，上述附图仅示意性地画出了与本专利技术技术特征相关的结构，并未严格按照实际比例画出完整的装置和所有细节。
具体实施方式
[0018]下面通过具体实施例结合附图对本专利技术作出进一步的详细描述。
[0019]本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本文的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现的该短语并不一定指代同一实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉船打捞弧形梁焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：a）设置焊接工装，在水平地面设置一测量基点，以所述测量基点作为圆心，放射状地铺设多条径向支撑梁；分别在所述径向支撑梁上设置第一定位块和第二定位块，使所述第一定位块到所述测量基点的距离等于所述沉船打捞弧形梁的第一弧面半径，所述第二定位块到所述测量基点的距离等于所述沉船打捞弧形梁的第二弧面半径，误差不超过0.5mm；b）将所述沉船打捞弧形梁划分为第一侧板、第二侧板、第一弧板和第二弧板四个部分，将每个部分分别划分为多个子件，获取所述多个子件，使所述第一侧板、第二侧板的各子件圆度控制在0.5mm以内，使所述第一弧板和第二弧板的各子件圆度控制在5mm以内；c）将所述第一侧板的子件依次吊装到所述焊接工装上，使所述第一侧板的第一弧边与所述第一定位块距离等于所述第一弧板的厚度，然后吊装所述第一弧板的子件，使其抵靠在所述第一定位块上并进行定位；d）沿所述径向支撑梁推顶所述第一侧板的子件，使其抵接在所述第一弧板的子件上，将所述第一弧板的子件进行局部点焊焊接为第一弧板坯件，并进行圆度精度复检，对精度超差的位置进行尺寸校正；e）对所述第一侧板的子件进行局部点焊将其焊接在一起成为第一侧板坯件，并将其与所述第一弧板坯件焊接在一起；f）将所述第二弧板的子件依次吊装到所述径向支撑梁上与所述第一侧板抵接，进行局部点焊将其焊接在一起成为第二弧板坯件，并进行圆弧精度复检，对精度超差的位置进行尺寸校正，然后将所述第二弧板坯件与所述第一侧板焊接在一起；g）吊装所述第二侧板的子件，使其第一弧边与第二弧边分别抵接所述第一弧板和第二弧板并与所述第一弧板、第二弧板焊接。2.根据权利要求1所述的沉船打捞弧形梁焊接方法，其特征在于，所述a）步骤中设置的径向支撑梁包括底部径向支撑梁和顶部径向支撑梁，所述底部径向支撑梁和所述顶部径向支撑梁之间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤武，李忠杰，朱盛依，曹巍，王宾华，张新文，周轶赟，
申请(专利权)人：上海电气核电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：