艦船結(jié)構(gòu)材料及其焊接技術(shù)

艦船結(jié)構(gòu)材料及其焊接技術(shù)主要內(nèi)容一、艦船發(fā)展及其結(jié)構(gòu)材料近代艦船現(xiàn)代艦船未來艦船二、艦船結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)艦船結(jié)構(gòu)艦船建造工藝流程技術(shù)一、艦船發(fā)展及其結(jié)構(gòu)材料舟、船、艦、艇的區(qū)別結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料(structuralmaterial)是以力學(xué)性能為基礎(chǔ)，以制造受力構(gòu)件所用材料，是相對(duì)于功能材料來講的，當(dāng)然，結(jié)構(gòu)材料對(duì)物理或化學(xué)性能也有一定要求，如光澤、熱導(dǎo)率、抗輻照、抗腐蝕、抗氧化等。道不行，乘桴浮于海一、古代艦船孔子天子造舟，諸侯維舟，大夫方舟，士特舟，庶人乘泭公元前6000年左右，原始人開始在整段木頭上采用燒、挖的方式，制作了最早的船——獨(dú)木舟?！爸邸薄笮挝淖?，就是獨(dú)木做成的船。一、古代艦船春秋大翼船漢樓船宋木蘭舟明大福船一、古代艦船一、古代艦船青島瑯琊臺(tái)徐福出海外事具備只欠東風(fēng)一、古代艦船赤壁之戰(zhàn)隋煬帝：志存高遠(yuǎn)的理想主義者一、古代艦船龍舟歷史功績(jī)：修建隋大運(yùn)河、親征吐谷渾，三征高句麗等。京杭大運(yùn)河在現(xiàn)代社會(huì)也扮演了重要角色（右圖為運(yùn)河中的運(yùn)煤船）一、古代艦船鄭和鄭和寶船鄭和下西洋是中國(guó)古代規(guī)模最大、船只最多（240多艘）、海員最多、時(shí)間最久的海上航行，比歐洲國(guó)家航海時(shí)間早半個(gè)多世紀(jì)，是明朝強(qiáng)盛的直接體現(xiàn)。鄭和的航行之舉遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過將近一個(gè)世紀(jì)之后的葡萄牙、西班牙等國(guó)的航海家，如麥哲倫、哥倫布、達(dá)伽瑪?shù)热耍胺Q是“大航海時(shí)代”的先驅(qū)，是唯一的東方人，更有說法稱鄭和最早發(fā)現(xiàn)美洲、澳洲、南極洲。一、古代艦船古埃及太陽(yáng)船古羅馬船：三槳座戰(zhàn)船烏鴉戰(zhàn)船哥倫布麥哲倫達(dá)·伽馬大航海時(shí)代黑珍珠號(hào)飛翔的荷蘭人古代艦船建造特點(diǎn)：材質(zhì)：全木質(zhì)結(jié)構(gòu)，木材選用松、杉、樟、楠木等。特點(diǎn)：材質(zhì)好、比強(qiáng)度高、風(fēng)干之后密度小?？p隙處理：用卷好的麻絲、“油石灰”一起打碎在船縫中，用以填平木材間的縫隙，最后還要用“灰齒”將每道縫括平。橫向連接采用木釘、竹釘?shù)?。表面處理：待船體加工完成，為了防水和防腐蝕，一般會(huì)在船身外面刷上桐油，因船底為防藤壺等海蟲腐蝕而經(jīng)常涂上白灰或白漆。油漆會(huì)風(fēng)化，會(huì)隔一段時(shí)間保養(yǎng)一次，以延長(zhǎng)艦船的使用壽命。

一、古代艦船二、近代艦船19世紀(jì)初，風(fēng)帆戰(zhàn)船開始向蒸汽艦船過渡。詹姆斯·瓦特最原始的蒸汽機(jī)船人力自然力機(jī)械力。二、近代艦船蒸汽式軍艦二、近代艦船“憲法”號(hào)是美國(guó)海軍史上最有名的風(fēng)帆驅(qū)逐快艦二、近代艦船定遠(yuǎn)艦鎮(zhèn)遠(yuǎn)艦鄧世昌與致遠(yuǎn)艦甲午中日戰(zhàn)爭(zhēng)定遠(yuǎn)，鎮(zhèn)遠(yuǎn)是人類史上第一次參加蒸汽鐵甲艦海戰(zhàn)的二等鐵甲艦，是中國(guó)海軍歷史上唯有的兩艘鐵甲艦，不但是北洋水師的主力，服役時(shí)更是當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)東最大型的軍艦。曾經(jīng)的夢(mèng)想不沉之舟超級(jí)戰(zhàn)艦二、近代艦船密蘇里號(hào)戰(zhàn)列艦戰(zhàn)列艦是一種以大口徑艦炮為主要武器，具有很強(qiáng)的裝甲防護(hù)能力和較強(qiáng)的突擊威力，承擔(dān)遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)任務(wù)的大型水面作戰(zhàn)艦艇。近代艦船用材料特征：二、近代艦船鐵甲艦用堅(jiān)固的木材組成船體后再覆蓋上鐵板作為裝甲。二戰(zhàn)艦船用裝甲鋼對(duì)比：日本（VH鋼）＜美國(guó)（CLASSA鋼）＜英德（KC鋼）。力學(xué)性能特點(diǎn)：高強(qiáng)、高韌、高硬度及良好的焊接性能。三、現(xiàn)代艦船美國(guó)福特級(jí)核動(dòng)力航母CVN21DDG-1000，即朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦，2016年10月15日服役的。三、現(xiàn)代艦船俄羅斯“彼得大帝”號(hào)巡洋艦三、現(xiàn)代艦船彼得大帝號(hào)核動(dòng)力巡洋艦是俄羅斯海軍紅旗北方艦隊(duì)旗艦。是目前世界上噸位最大的非航空母艦戰(zhàn)斗艦艇，也是世界上唯一一艘現(xiàn)役的非航空母艦核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇。俄羅斯“光榮”號(hào)巡洋艦三、現(xiàn)代艦船中國(guó)艦船舷號(hào)有關(guān)規(guī)定：1字頭為驅(qū)逐艦（其中105－116屬北海艦隊(duì)，131－139屬東海艦隊(duì)，160－171屬南海艦隊(duì)）；2字頭、3字頭為常規(guī)潛艇；4字頭為核潛艇；5字頭為護(hù)衛(wèi)艦；6字頭為反潛護(hù)衛(wèi)艇（獵潛艇）；7字頭為導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艇；8字頭為補(bǔ)給艦、掃布雷艦；9字頭為登陸艦。500噸以下的小艇以X字頭開始，X1字頭為導(dǎo)彈艇，X2字頭為魚雷艇，X3字頭為護(hù)衛(wèi)艇，X5字頭為登陸艇。水面艦艇命名規(guī)則為：航空母艦、巡洋艦以行政?。▍^(qū)）命名；驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦以大、中城市命名；船塢登陸艦、坦克登陸艦均以“山”命名；訓(xùn)練艦以人名命名；輔助船艇均以表明所在海區(qū)和性質(zhì)的名稱（如東拖、北油、南標(biāo)）再加序號(hào)命名。三、現(xiàn)代艦船航速：1節(jié)的速度為：每小時(shí)1海里（nm/h）排水量是船舶按設(shè)計(jì)的要求裝滿貨物——滿載時(shí)排開的水的質(zhì)量，排水量通常用噸位來表示。鞍山級(jí)驅(qū)逐艦成都級(jí)護(hù)衛(wèi)艦三、現(xiàn)代艦船江南級(jí)護(hù)衛(wèi)艦三、現(xiàn)代艦船20世紀(jì)50年代末到60年代初期我國(guó)自力更生研制的一型火炮護(hù)衛(wèi)艦。旅大級(jí)驅(qū)逐艦江湖級(jí)護(hù)衛(wèi)艦三、現(xiàn)代艦船旅大級(jí)驅(qū)逐艦是中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第一型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“江湖”級(jí)導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦是中國(guó)海軍第一種自行研制的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦三、現(xiàn)代艦船“哈爾濱”號(hào)052型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“中華第一艦”1986年由江南造船廠開始建造，經(jīng)過八年的建造、試驗(yàn)，1992年年底試航，于1994年列編海軍，為中國(guó)第二代導(dǎo)彈驅(qū)逐艦。蘭州號(hào)驅(qū)逐艦（舷號(hào)：170）三、現(xiàn)代艦船是中國(guó)自行研制的052C型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦首艦，于2003年在上海江南造船廠下水。被譽(yù)為“中華神盾

。三、現(xiàn)代艦船昆侖山號(hào)船塢登陸艦昆侖山號(hào)船塢登陸艦071型兩棲登陸艦首艦，舷號(hào)998，于2007年服役于南海艦隊(duì)。三、現(xiàn)代艦船中國(guó)“遼寧”艦遼寧號(hào)航空母艦，簡(jiǎn)稱“遼寧艦”，舷號(hào)16，是中國(guó)人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機(jī)的航空母艦，改裝后中國(guó)將其稱為001型航空母艦。三、現(xiàn)代艦船中國(guó)055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦現(xiàn)代艦船結(jié)構(gòu)材料：19世紀(jì)后半葉，開始采用低碳鋼來造船，鋼材便成為造船的主要材料，低碳鋼和高強(qiáng)度鋼至今仍是大型船舶結(jié)構(gòu)材料的常用材料。艦船用鋼是指軍用的水面艦船(如驅(qū)逐艦、巡洋艦)和水下潛艇(如常規(guī)動(dòng)力潛艇、核動(dòng)力潛艇)以及掃雷艇等船體結(jié)構(gòu)用鋼，是現(xiàn)代艦船建造最主要、最重要和最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)材料，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到艦船的戰(zhàn)術(shù)性能。艦船用鋼必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性、良好的工藝性和耐海水腐蝕性。艦船用鋼的特點(diǎn)是批量小、規(guī)格多、要求高、更新慢。三、現(xiàn)代艦船三、現(xiàn)代艦船美國(guó)的船體結(jié)構(gòu)鋼從50年代就開始建立HY系列高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的體系平臺(tái)，如HY80、HY100和HY130等。20世紀(jì)80年代后，

開發(fā)了焊接性能更好的HSLA系列鋼，如HSLA-80、HSLA-100、HSLA-120等。日本艦艇用鋼NS系列NS30、NS46、NS63、NS80、NS90、NS110等。俄羅斯60年代形成了比較完整的AK系列鋼，

目前已逐漸被AB系列鋼取代。法國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)后開發(fā)了60HLES、80HLES、100HLES三代潛艇耐壓殼體用鋼。目前已經(jīng)形成了較為完整的耐蝕可焊艦艇用鋼系列，主要代表有：390MPa的907A鋼、440MPa的945鋼（945鋼采用Ni、Cr、Mo、V合金系，碳當(dāng)量較高，焊接難度大，建造成本高）、590MPa的921A鋼、510MPa的922A、923A鋼、785MPa的980鋼等。我國(guó)艦船用鋼40年來的研制與發(fā)展基本滿足了不同時(shí)期艦船發(fā)展的需要，但與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家艦船用鋼有一定差距。四、未來艦船德國(guó)太陽(yáng)能船“圖蘭星球太陽(yáng)”號(hào)四、未來艦船太陽(yáng)能船四、未來艦船太陽(yáng)能帆船水陸兩用：跑車？游艇？四、未來艦船水下飛魚四、未來艦船四、未來艦船無人駕駛船舶四、未來艦船未來軍艦四、未來艦船科幻！美軍海上斗士實(shí)驗(yàn)艦未來的船主要朝著多體方向發(fā)展。所謂多體船，顧名思義，船體由兩個(gè)或兩個(gè)以上部分組合而成，多體船在國(guó)外出現(xiàn)了雙體船、三體船甚至是五體船。四、未來艦船或者……由你來創(chuàng)造二、艦船結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)艦船結(jié)構(gòu)艦船建造工藝流程常用焊接技術(shù)一、典型艦船結(jié)構(gòu)二、艦船建造工藝流程二、艦船建造工藝流程分段裝焊-大組立合攏焊接二、艦船建造工藝流程焊接技術(shù)對(duì)船舶建造重要性：焊接工作量占船體建造總工作量30%～40%焊接成本占船體建造成本的30%～50%擴(kuò)大造船總量縮短造船周期穩(wěn)定焊接質(zhì)量提高經(jīng)濟(jì)效益減輕勞動(dòng)強(qiáng)度三、艦船結(jié)構(gòu)焊接目前，我國(guó)船舶焊接三大主要方法：船舶焊接特點(diǎn)是工件龐大、形狀復(fù)雜、施工環(huán)境差。埋弧自動(dòng)焊：普通單、雙絲埋弧焊、FCB法、RF法、FAB法；CO2氣保護(hù)焊：常規(guī)CO2半自動(dòng)焊、雙絲自動(dòng)焊（MAG）、自動(dòng)角焊、CO2氣保護(hù)單面焊、CO2氣電垂直自動(dòng)焊手工焊條焊：鐵粉焊條焊、下行焊條焊、深熔焊條焊、重力焊、普通焊條三、艦船結(jié)構(gòu)焊接三絲FCB埋弧焊雙絲FCB埋弧焊江南造船廠FCB單面焊工裝三、艦船結(jié)構(gòu)焊接FCB是指焊劑銅襯墊埋弧自動(dòng)單面焊雙面成型工藝。T型材自動(dòng)角焊無需裝配焊接焊接速度快焊接變形小三、艦船結(jié)構(gòu)焊接船體縱骨自動(dòng)角焊雙絲雙電弧平直分段縱骨焊接同時(shí)焊接4縱骨8條縫三、艦船結(jié)構(gòu)焊接簡(jiǎn)易CO2自動(dòng)角焊專用自動(dòng)焊接小車，輕便、靈活、易攜永久磁鐵、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，避免脫離焊接線適用于長(zhǎng)直焊縫立角焊具有擺動(dòng)功能，可以調(diào)整擺動(dòng)速度、擺動(dòng)幅度、中心位置與左右停留時(shí)間焊縫兩端需要補(bǔ)焊。三、艦船結(jié)構(gòu)焊接三、艦船結(jié)構(gòu)焊接國(guó)外船舶焊接先進(jìn)技術(shù)一、攪拌摩擦焊（FSW）焊接過程屬于固相焊接，核心技術(shù)是攪拌頭，焊接工藝參數(shù)包括攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度、焊接速度、傾斜角度、焊接壓力。一、激光焊接（LW）三、艦船結(jié)構(gòu)焊接船舶建造的激光焊大部分采用大功率CO2激光器，主要用于大型豪華郵輪、高速滾裝/