揭秘航空母舰制造过程!文章虽然长,但绝对有料!

揭秘航空母舰制造过程!⽂章虽然长,但绝对有料!
【材料+】说:
标定以前⼩编看报道说美国“⾥根”号“尼⽶兹”级核动⼒航母的造价超过46亿美元;英国正在建造的两艘“伊丽莎⽩⼥王”级⼤型航母的平均造价约40亿美元左右;⽇本称为“直升机驱逐舰”的直升机航母,因⽆法起降固定翼飞机,很多标准航母上的设施不⽤装备,其造价⼤概也超过8.7亿美元。那时⼩编就很纳闷,建造航母虽然很花钱,⼯程量很⼤,但也花不了那么多吧。下⾯这个建造流程,你会发现为什么航母那么费钱。
三爪卡盘结构
先来看个视频,杰拉尔德·R·福特号核航空母舰怎样建造?3分钟延时摄影:
航母“杰拉尔德·R·福特”号建造延时摄影
(1):航母的设计与建造准备
⼀艘航母的建造是怎样完成的?我国建造航母,其建造流程会是怎样?本系列⽂章结合航母的建造原则,简要介绍⼀艘航母从设计到交付的流程。
概述
航母的建造是⼀项庞⼤的系统⼯程。在航母上船台之前,研制机构和船⼚要做的⼯作包括:设计准备、计划准备、技术准备、⼯艺准备、⼈员材料和设备准备、⼯⼚场地和设施准备等。监控
各阶段的图纸准备计划
设计准备(主要是指⽣产设计准备)和计划准备的主要⼯作是完成审核设计图纸,按照合同要求的⼯期制定出详细的建造周期计划,⼈员、材料、设备、安全⽂明施⼯等专项计划。船体、涂装、内装、
机、管、电等各专业的设计交底,读图讲图等。
技术准备主要有船舶建造技术、船舶舾装技术、船舶涂装技术、船舶焊接技术、船舶建造精度管理技术等等。
供应材料的⼚家也是很重要的
⼯艺准备。其中最重要的是新技术新材料的应⽤,有的船⼚为了新产品的制造,特意建造模拟分段和模拟舱,以熟悉⼯艺。
材料和设备准备。由于航母建造对⽐民船需要的材料种类⼗分复杂,⽽且数量庞⼤,所以设备⼚商应根据原材料(钢板)⼤型铸锻件和主要机电设备纳期表,对到⼚的材料和设备按照技术要求和造船规范进⾏验收和⼊库保管。
⼯⼚场地和设施准备。根据承建船舶的需要,对专⽤⼯装和⼯夹模具提前进⾏设计、制造和订货。对船⼚原有的场地设施,如平台、船台、滑道、船坞、码头、起吊设施、下⽔设施和各种设备进⾏动⼒供应等,应根据承建船舶的要求特点进⾏必要的准备,甚⾄改造。此外还对涉及军⼯产品区域的安全保卫⼯作做好准备。曲轴加工
钢材预处理流⽔线、船体放样与号料
钢材备料是⼀个造船业的专有名词,指的是将造船所⽤的钢材送⼊预处理线,进⾏矫平、喷砂除锈、底漆等处理⼯作。
航母船体结构使⽤的板材和型材常因轧制时压延不均,轧制后冷却收缩不匀或运输、堆放过程中其他因素的影响⽽存在各种变形和锈蚀。为保证质量,航母使⽤的板材和型材从钢料堆场取出后,先分别
⽤多辊钢板矫平机和型钢矫直机矫正,以保证号料、边缘和成型加⼯的正常进⾏。在切割前需要进⾏除锈,喷涂车间底漆和矫正,这个过程叫做钢材预处理。
船⼚⼲净整洁的车间场地
mvr蒸发浓缩⽬前,常⽤的除锈和涂漆是由钢材预处理流⽔线完成的。钢材预处理流⽔线是由钢材的除锈、喷漆、烘⼲等⼯序形成的⾃动作业流⽔线。利⽤传送滚道与钢料堆场的钢料吊运、号料、边缘加⼯等后续⼯序的运输线相衔接,以实现船体零件备料和加⼯的综合机械化及⾃动化。
钢材预处理流⽔线详解:⾸先是下料车间。船舶制造的第⼀阶段⼯序,按照⼯程师放样(图纸上的位置设计放到实地位
钢材预处理流⽔线详解:⾸先是下料车间。船舶制造的第⼀阶段⼯序,按照⼯程师放样(图纸上的位置设计放到实地位置)结果,确定制造船舶所需钢材的形状、数量和质量,接下来再进⾏钢板的加⼯操作。钢板到⼚后,⾸先要进⾏校平,成为平整的钢板才能使⽤。先⽤电磁吊将钢材吊放到输送辊道上。辊道以3-4⽶/分的速度送⼊加热炉,使钢材温度达40~60℃,⽬的是去除钢板表⾯的⽔分,使氧化⽪、锈斑疏松,便于除去,同时可增加漆膜的附着性。
航母建造流程表(推测)
接着去除锈,常⽤的除锈⽅法有抛丸除锈(使⽤离⼼式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或其他的磨料⾼速喷射到钢板的表⾯,使氧化⽪和锈斑剥离)和化学除锈(使⽤某些酸液将氧化⽪和锈斑反应掉)。航母⼀般使⽤的是抛丸除锈,钢板进⼊机器后,抛丸装置⾃动地向钢板两⾯抛射丸粒(丸粒可回收再使⽤),并⽤热风除去钢板表⾯的灰尘。
⼀般要求除锈等级要达到Sa2.5级,即钢板表⾯应不可见油腻、污垢、氧化⽪、锈⽪、油漆、氧化物、腐蚀物和其它外来物质(不包括疵点),但疵点限定为不超过每平⽅⽶表⾯的5%,可包括:轻微暗影,少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱⾊,氧化⽪及油漆疵点。
在钢材除锈并清洁后,进⼊喷涂室喷涂车间底漆(⼀般为⽆机硅酸锌底漆、环氧富锌底漆、环氧铁红底漆)。车间底漆的漆膜厚度通常为10-15um,并具有良好的机械性能,耐磨、抗冲击,保养期可达10个⽉到⼀年,⼲燥要快,不影响切割焊接质量,⽆毒,能耐强溶剂,与船⽤漆有良好的配套性,对化学保护⽆影响。喷涂作业是在半封闭的喷涂室内进⾏的。为了适应不同宽度的钢板,喷往返的⾏程可以调节。为了使涂层连续并保证⼀定的漆膜厚度,辊道的输送速度应与喷喷涂速度相配合,这可通过电⽓控制进⾏调整。
与喷喷涂速度相配合,这可通过电⽓控制进⾏调整。
船⼚的下料车间、钢板校平机,到⼚的钢板⾸先在这⾥校平。(注:配图为⼤型民船建造现场及所⽤材料)
钢板离开喷涂室后,进⼊⼲燥室进⾏烘⼲。使漆膜烘⼲的⽅法有红外线、远红外和电加热等。⽆论⽤哪种⽅法,⼀定要有通风装置,以利于喷漆溶剂的挥发,加快⼲燥过程。钢板烘⼲后从⼲燥室出来,经质量检验合格(检查钢板表⾯有⽆⿇点缺陷等)并进⾏标记。这样经过预处理的航母钢板才能送⼊加⼯车间进⾏切割。
号料就是将航母设计的型线图、结构图按⽐例进⾏放样展开,以得到船体构件的真实形状和实际尺⼨,然后再将这些已经展开的零件,通过构件样板、图纸、数控等不同的号料⽅法,在平直的钢板或型材(球扁钢、⾓钢)上划(割)出构件的切割线及加⼯线等。同时还要在材料上合理的排列各构件图样,以求省料省⼯,这⼀⼯作称为套料。⼀艘航母需要放样的图纸是⼀个天⽂数字,可以⽤“汗⽜充栋”来形容——当然现在没有⽜车了,装航母图纸得⽤卡车。
航母的船体放样和号料均由计算机完成(样板制作依然需⼿⼯完成,不过依据的图纸也是由计算机完成的)制作,主要是利⽤相关⽣产设计或专门放样的软件进⾏展开,给出零件套料图(⼀般以分段为单位,⽅便后续零件的堆放和转运)、数控切割程序(切割机下料使⽤)以及零件加⼯数据。⼀般分为结构线⽣成、零件⽣成和套料。
(2):航母的构件加⼯
航母船体构件加⼯
航母⽤的钢板经过预处理和号料之后,就可以开始⽤来制造航母构件了。航母船体构件的加⼯可分为船体构件的边缘加⼯和成型加⼯两个部分。
边缘加⼯共分为两个⼤步骤,第⼀是按照号料后在钢材上划出的船体零件实际形状,利⽤剪床或氧⼄炔⽓割、等离⼦切割进⾏剪割分离。第⼆是切割完的部分零件的边缘还需要⽤⽓割机或刨边机进⾏焊缝坡⼝的加⼯。电汽锅
航母钢板的切割,在边缘加⼯步骤的切割⽅法主要有机械切割法(剪切、冲孔、刨边、铣边),化学切割⽅法(⽓割)和物理切割法(等离⼦切割和激光切割等)。由于各种切割⽅法都各有优点,所以在航母建造过程中,以上切割⽅法都有可能⽤到。
成型加⼯车间
经过切割步骤后的航母钢板将进⾏焊接坡⼝的加⼯。部分焊接⽅式要求零件板边进⾏坡⼝加⼯。造航母分段的时候,为了让板头板尾对齐、两个或者更多的材料,运⽤焊接前预制焊⼝的处理,卷筒后避
免发⽣⾦属材料发⽣⾓差,针对于⾦属材料边缘进⾏处理的⼀种⽅式,它是机械设备制造⾏业为保证设备⾼精度⾼品质不可或缺的操作⽅式。
航母舰体构件的成型加⼯主要是对舰体的弯曲构件在边缘加⼯之后进⾏弯曲成型。可分为板材成型加⼯和型材成型加⼯。
板材成型的主要⽅法有机械冷弯法和⽔⽕弯板法。对于具有曲度、折⾓或折边等空间形状的船体板材,在钢板剪割后还需要成形加⼯,主要是应⽤辊式弯板机和滚压机进⾏冷弯,或采⽤⽔⽕成形的加⼯⽅法,即在板材上按预定的加热线⽤氧-⼄炔烘炬进⾏局部加热,并⽤⽔跟踪冷却,使板材产⽣局部变形,弯成所要求的曲⾯形状。复杂曲度板要先加⼯出⼀个⽅向的曲度,然后再⽤⽔⽕弯板法加⼯出其他⽅向的曲度。对于⽤作肋⾻等的型材,则⼤多应⽤肋⾻冷弯机弯制成形。⼀般单向曲度板都采⽤机械冷弯法加⼯。

本文发布于:2024-09-23 16:16:05,感谢您对本站的认可!

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