一种船体结构与上层建筑的连接方法技术

本发明专利技术涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船体结构与上层建筑的连接方法。该方法包括：将复合接头中的铝质层与上层建筑进行焊接；复合接头中的钢质层与船体结构进行焊接，以完成船体结构与上层建筑的连接。本申请提供的一种船体结构与上层建筑的连接方法，采用的复合接头为铝

【技术实现步骤摘要】
一种船体结构与上层建筑的连接方法


[0001]本专利技术涉及船舶建造
，尤其涉及一种船体结构与上层建筑的连接方法。

技术介绍

[0002]在当今部分钢制船的船体结构中，为降低船舶结构重量、提升船舶航运速度、降低能耗，会对船体上层建筑(以下简称上建)结构采用铝合金材质进行建造，以此达到轻量化设计目的。船体结构由钢质材料制成，以往铝合金上建与船体结构主要采用铆接或螺栓连接，但是上述连接方式存在缝隙腐蚀、维护繁琐等问题。因此，目前铝合金上建与船体结构之间一般通过复合接头焊接相连，采用焊接工艺连接，具有水密性好，耐腐蚀的优点，还能使建造工艺大为简化。
[0003]相关技术中采用的复合接头为铝
‑
铝
‑
钢，经有限元计算分析可知，复合接头与上层建筑焊接时，复合接头的界面温度较高，可达到290℃，非常接近复合接头中铝
‑
钢界面的允许温度(300℃)，在焊接过程中，工艺控制稍有不当，复合接头界面的温度便可能超过复合接头中铝
‑
钢界面的允许温度，从而导致复合接头开裂。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种船体结构与上层建筑的连接方法，解决了相关技术中工艺控制稍有不当，复合接头界面的温度便可能超过复合接头中铝
‑
钢界面的允许温度，从而导致复合接头开裂的技术问题。
[0005]本申请提供的一种船体结构与上层建筑的连接方法，所述船体结构与上层建筑之间通过复合接头过渡连接，所述复合接头为铝
‑
钛
‑
钢复合接头，所述连接方法包括：
[0006]将所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接；
[0007]所述复合接头中的钢质层与所述船体结构进行焊接，以完成船体结构与上层建筑的连接。
[0008]在一些实施方式中，
[0009]所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接时，焊接电流为160
‑
210A，焊接电压为24
‑
26V，焊接速度为40
‑
45cm/min。
[0010]在一些实施方式中，所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接时，保护气体采用氩气，保护气体的流量为18
‑
25L/min。
[0011]在一些实施方式中，所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接的过程中，控制所述复合接头中钛
‑
铝界面处的温度、所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊道间的温度以及所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊接线能量。
[0012]在一些实施方式中，所述控制所述复合接头中钛
‑
铝界面处的温度，具体包括：
[0013]测量所述复合接头外表面的第一温度，根据所述第一温度计算出所述复合接头中钛
‑
铝界面处的第二温度；
[0014]当所述第二温度到达所述复合接头中钛
‑
铝界面处的允许温度时，停止焊接。
[0015]在一些实施方式中，所述根据所述第一温度计算出所述复合接头中钛
‑
铝界面处的第二温度，具体包括：
[0016]在所述第一温度的基础上增加5～10℃，以得到所述复合接头中钛
‑
铝界面处的第二温度。
[0017]在一些实施方式中，所述控制复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊道间的温度，具体包括：
[0018]控制所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊道间的温度小于80
°
。
[0019]在一些实施方式中，控制所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊接线能量，具体包括：
[0020]控制所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊接线能量保持在6
‑
8KJ/cm。
[0021]在一些实施方式中，所述复合接头中的钢质层与所述船体结构进行焊接时，焊接电流为190
‑
200A，焊接电压为24
‑
26V，焊接速度为38
‑
42cm/min。
[0022]在一些实施方式中，所述复合接头中的钢质层与所述船体结构进行焊接时，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体，保护气体的流量为15
‑
20L/min。
[0023]本申请有益效果如下：
[0024]本申请提供的一种船体结构与上层建筑的连接方法，采用的复合接头为铝
‑
钛
‑
钢复合接头，经有限元计算分析可知，铝合金上建与该复合接头焊接时，复合接头界面温度会达到290℃，而本申请的复合接头中，钛
‑
钢界面的允许温度为350℃，比起相关技术中的铝
‑
铝
‑
钢复合接头中，铝
‑
钢界面的允许温度为300℃，本实施例中钛
‑
钢界面的允许温度350℃与290℃的差值更大，从而降低了铝合金上建与该复合接头焊接时，由于温度过高导致复合接头开裂的情况发生，提高了复合接头的可靠性。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。
[0026]图1为本实施例提供的船体结构、上层建筑与复合接头的连接示意图一；
[0027]图2为本实施例提供的船体结构、上层建筑与复合接头的连接示意图二；
[0028]附图标记说明:
[0029]100
‑
船体结构，200
‑
上层建筑，300
‑
复合接头，310
‑
铝质层，320
‑
钛质层，330
‑
钢质层。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本申请实施例提供了一种船体结构与上层建筑的连接方法。结合图1，本实施例中船体结构100与上层建筑200之间通过复合接头300过渡连接，即复合接头300分别与船体结
构100和上层建筑200焊接，从而使船体结构100与上层建筑200连接起来，本实施例中的上层建筑200由铝合金制成，船体结构100由奥氏体不锈钢材料制成，因此复合接头300中的铝质层310为铝合金，钢质层330为不锈钢，以达到最好的焊接效果。
[0032]复合接头300的界面温度即为复合接头300中各结构层之间的界面温度，当界面温度超过各结构层之间的允许温度时，复合接头300会开裂。本实施例采用的复合接头300为铝
‑
钛
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船体结构与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述船体结构与上层建筑之间通过复合接头过渡连接，所述复合接头为铝
‑
钛
‑
钢复合接头，所述连接方法包括：将所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接；所述复合接头中的钢质层与所述船体结构进行焊接，以完成船体结构与上层建筑的连接。2.如权利要求1所述的船体结构与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接时，焊接电流为160
‑
210A，焊接电压为24
‑
26V，焊接速度为40
‑
45cm/min。3.如权利要求2所述的船体结构与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接时，保护气体采用氩气，保护气体的流量为18
‑
25L/min。4.如权利要求1所述的船体结构与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述复合接头中的铝质层与所述上层建筑进行焊接的过程中，控制所述复合接头中钛
‑
铝界面处的温度、所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊道间的温度以及所述复合接头的铝质层与所述上层建筑的焊接线能量。5.如权利要求4所述的船体结构与上层建筑的连接方法，其特征在于，所述控制所述复合接头中钛
‑
铝界面处的温度，具体包括：测量所述复合接头外表面的第一温度，根据所述第一温度计算出所述复合接头中钛
‑
铝界面...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽周，郑磊，徐维波，姜宾，刘泰山，
申请(专利权)人：武昌船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：