王玉安，韓東東，王振亞

(天津新港船舶重工有限責(zé)任公司 天津300452)

綁扎眼環(huán)的安裝工藝研究

王玉安，韓東東，王振亞

(天津新港船舶重工有限責(zé)任公司 天津300452)

8000,CEU PCTC是目前全球最先進(jìn)的高效、節(jié)能、環(huán)保型超大型汽車(chē)滾裝船。此船汽車(chē)甲板需安裝近6萬(wàn)多個(gè)綁扎眼環(huán)。綁扎眼環(huán)的安裝主要包括裝配、焊接和焊后檢驗(yàn)3個(gè)步驟，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和PDCA循環(huán)的方法來(lái)解決綁扎眼環(huán)在安裝過(guò)程中存在的工藝問(wèn)題，實(shí)踐表明：綁扎眼環(huán)的安裝工藝解決了生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高了綁扎眼環(huán)的安裝效率。

8000 CEU PCTC 綁扎眼環(huán) 裝配 焊接 焊后檢驗(yàn)

0 引 言

綁扎眼環(huán)是8,000車(chē)汽車(chē)滾裝船用來(lái)固定汽車(chē)使用的舾裝件，其安裝非常重要。目前在綁扎眼環(huán)的安裝過(guò)程中，存在一些問(wèn)題：①綁扎眼環(huán)的種類(lèi)眾多，很難通過(guò)外觀(guān)區(qū)分；②綁扎眼環(huán)的裝配時(shí)間長(zhǎng)，且耗費(fèi)材料；③綁扎眼環(huán)焊接熱輸入大，焊后變形嚴(yán)重；④特殊位置的綁扎眼環(huán)無(wú)法開(kāi)展密性試驗(yàn)。為解決以上問(wèn)題，提高綁扎眼環(huán)的安裝效率，本文從綁扎眼環(huán)的分類(lèi)、裝配、焊接和焊后檢驗(yàn)4個(gè)方面的工藝研究進(jìn)行闡述。

1 汽車(chē)滾裝船綁扎眼環(huán)

8,000車(chē)滾裝船共有14層甲板，其中1、3、5、8、9、11層甲板均需安裝綁扎眼環(huán)，綁扎眼環(huán)的主要作用是固定汽車(chē)(見(jiàn)圖1、2)。全船綁扎眼環(huán)共計(jì)61,610個(gè)，型號(hào)共20種，相同型式、不同厚度的綁扎眼環(huán)用顏色區(qū)分，外表面分為銀紅色、黃色、綠色和PU材料色4種，內(nèi)表面為灰色(見(jiàn)表1)。

圖1 固定汽車(chē)鎖具Fig.1 Fixed auto lockset

圖2 綁扎眼環(huán)Fig.2 Fixed lashing fittings

表1 8000 CEU綁扎眼環(huán)分類(lèi)Tab.1 Category of fixed lashing fittings on 8000 CEU PCTC

2 綁扎眼環(huán)的裝配

綁扎眼環(huán)的裝配流程分為技術(shù)準(zhǔn)備、工具設(shè)備準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備和安裝4個(gè)步驟。

2.1 綁扎眼環(huán)的技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)綁扎眼環(huán)安裝布置圖和裝配工藝可知，綁扎眼環(huán)的裝配類(lèi)型分角接型和對(duì)接型兩種(見(jiàn)圖3)。

圖3 綁扎眼環(huán)的裝配類(lèi)型Fig.3 Assembly types of fixed lashing fittings

對(duì)接型眼環(huán)外形為草帽狀，由埋入式底座和D形環(huán)兩部分組成，裝配時(shí)需將眼環(huán)置于甲板綁扎開(kāi)孔內(nèi)，其裝配精度要求較高，精度參數(shù)要求如表2所示；角接型眼環(huán)為D形環(huán)，裝配時(shí)將眼環(huán)扣于甲板結(jié)構(gòu)面上，只需保證眼環(huán)上樣沖點(diǎn)與數(shù)切劃線(xiàn)對(duì)正即可(見(jiàn)圖4)。

表2 對(duì)接型眼環(huán)裝配精度要求Tab.2 Assembly precision requirements on connection type lashing fittings

2.2 綁扎眼環(huán)的工具設(shè)備準(zhǔn)備

綁扎眼環(huán)的工具設(shè)備包括：CO2焊機(jī)、焊材、裝配工裝、電砂輪。

2.3 綁扎眼環(huán)的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

根據(jù)廠(chǎng)家提供的綁扎眼環(huán)表面油漆的可焊性資料，其中黃色油漆為不可焊，因此黃油漆的綁扎眼環(huán)坡口需要進(jìn)行打磨處理，其他顏色油漆的眼環(huán)不需要打磨，甲板綁扎開(kāi)孔位置及坡口兩側(cè)20～30,mm范圍的水分、油污、銹跡也需要進(jìn)行清理。

2.4 綁扎眼環(huán)的安裝

對(duì)接型眼環(huán)由于拿放不方便，且裝配精度要求高，導(dǎo)致此類(lèi)眼環(huán)安裝困難，因此制作部技術(shù)工藝科針對(duì)此問(wèn)題，成立了QC攻關(guān)小組，通過(guò)研制新型綁扎眼環(huán)裝配工裝解決了此問(wèn)題，且獲得了一項(xiàng)名為《汽車(chē)滾裝船綁扎眼環(huán)裝配裝置》國(guó)家型專(zhuān)利，并獲公司QC活動(dòng)一等獎(jiǎng)。具體使用此工裝安裝綁扎眼環(huán)的步驟如圖5所示：①使用工裝吸附綁扎眼環(huán)的上表面；②移動(dòng)工裝和綁扎眼環(huán)；③將工裝及眼環(huán)放至綁扎開(kāi)孔處；④調(diào)整工裝使眼環(huán)的裝配滿(mǎn)足精度要求；⑤眼環(huán)定位焊；⑥關(guān)閉磁鐵然后移出工裝。

圖5 綁扎眼環(huán)安裝步驟Fig.5 Assembly steps of fixed lashing fittings

角接型眼環(huán)由于其裝配型式為角接，因此只需將眼環(huán)扣在甲板面上，保證樣沖點(diǎn)與數(shù)切劃線(xiàn)對(duì)正即可，因此安裝較方便。

3 綁扎眼環(huán)的焊接

綁扎眼環(huán)的焊接包括焊前準(zhǔn)備、焊接和焊后工作3個(gè)步驟，具體如下：

3.1 焊前準(zhǔn)備

①技術(shù)準(zhǔn)備，焊接工藝規(guī)程(WPS)、焊接施工圖。②工具設(shè)備準(zhǔn)備，CO2角焊機(jī)、氣刨機(jī)、環(huán)形角焊機(jī)、電砂輪。

3.2 焊接

①焊接變形控制。由于單個(gè)分段綁扎眼環(huán)數(shù)量近600多個(gè)，焊接工作量非常大，焊接熱輸入對(duì)分段甲板的變形和收縮量影響巨大，因此減少甲板變形和收縮變得意義重大?？紤]現(xiàn)場(chǎng)客觀(guān)因素，我們通過(guò)以下方式減少甲板變形和收縮：距離甲板橫向大口100～150,mm處加設(shè)崩梁，崩梁使用160～200,mm槽鋼，崩梁與甲板封焊位置選在縱骨中間或者1/3處，封焊長(zhǎng)度300,mm左右，焊角4,mm以?xún)?nèi)；綁扎眼環(huán)焊前必須完成甲板的封胎超平和縱骨的焊接工作；控制綁扎眼環(huán)的焊接順序，如圖6所示。

圖6 焊接順序示意圖Fig.6 Schematic of welding sequence

②焊接工藝。對(duì)接眼環(huán)焊接使用CO2手工焊滿(mǎn)焊，焊接時(shí)電流不宜過(guò)大，焊接參數(shù)如表3所示。焊接方法采用多層多道焊，每道焊縫焊接完成后應(yīng)清理干凈上道焊縫的焊渣后再進(jìn)行下道焊接。在施焊過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷應(yīng)打磨至無(wú)缺陷后，再進(jìn)行復(fù)焊。焊縫表面應(yīng)光滑、平順，收弧處填滿(mǎn)，不得有弧坑裂紋等缺陷，焊縫余高不允許超出極限值，待正面焊接結(jié)束，分段翻身后，反面焊縫氣刨打磨至無(wú)缺陷，再進(jìn)行施焊，要求與正面焊縫一致。

表3 對(duì)接型眼環(huán)焊接參數(shù)Tab.3 Welding parameters of connection type lashing fittings

角接眼環(huán)焊接使用環(huán)形角焊機(jī)焊接，焊接時(shí)電流不宜過(guò)大，焊接參數(shù)如表4所示，焊接方法采用多道焊，每道焊縫焊接完成后應(yīng)清理干凈上道焊縫的焊渣再進(jìn)行下道焊接。在施焊過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷應(yīng)打磨至無(wú)缺陷后，再進(jìn)行復(fù)焊，焊縫表面應(yīng)光滑、平順，收弧處填滿(mǎn)，不得有弧坑裂紋等缺陷，焊縫余高不允許超出極限值。

表4 角接型眼環(huán)焊接參數(shù)Tab.4 Welding parameters of angle connection type lashing fittings

4 綁扎眼環(huán)的焊后檢驗(yàn)

4.1 外觀(guān)檢驗(yàn)

焊接結(jié)束后，質(zhì)檢人員對(duì)綁扎眼環(huán)焊縫表面進(jìn)行檢查，對(duì)存在焊接缺陷的焊縫應(yīng)作出明顯的標(biāo)記，以便進(jìn)行修補(bǔ)，如余高不足、凹陷、咬邊、未焊透、氣孔、余高過(guò)大、焊瘤、裂紋等焊接缺陷。

4.2 密性檢驗(yàn)

為保證汽車(chē)甲板密性試驗(yàn)的質(zhì)量，必須檢查綁扎眼環(huán)的焊縫是否有滲漏現(xiàn)象，因此需對(duì)綁扎眼環(huán)的焊縫進(jìn)行密性試驗(yàn)。密性試驗(yàn)分為技術(shù)準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、密性檢驗(yàn)、跟蹤4個(gè)步驟。

4.2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

檢驗(yàn)員先詳細(xì)閱讀綁扎眼環(huán)密性試驗(yàn)圖，掌握分段各個(gè)位置的綁扎眼環(huán)應(yīng)采用的密性試驗(yàn)方法、技術(shù)要求與合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

預(yù)查：預(yù)查眼環(huán)的完整性是否符合要求。

預(yù)檢：檢查現(xiàn)場(chǎng)綁扎眼環(huán)焊縫的外觀(guān)質(zhì)量是否符合要求。

4.2.3 密性檢驗(yàn)

在掌握密性試驗(yàn)作業(yè)者自檢工作質(zhì)量良好的情況下，檢驗(yàn)員在接到作業(yè)者已自檢完工報(bào)告后，即可通知驗(yàn)船師和船東，約定檢驗(yàn)時(shí)間。施工部門(mén)要配備好返修人員陪同檢漏，發(fā)現(xiàn)泄漏處，按有關(guān)修復(fù)要求立即返修妥當(dāng)，并取得驗(yàn)船師與船東的簽字認(rèn)可。具體密性試驗(yàn)如下：

①絕大多數(shù)綁扎眼環(huán)的密性試驗(yàn)采用負(fù)壓真空箱(見(jiàn)圖7)進(jìn)行負(fù)壓密性試驗(yàn)，在負(fù)壓真空箱的邊緣裝有彈性很好的密封膠條，試驗(yàn)時(shí)只需要把負(fù)壓真空箱罩在預(yù)先涂有肥皂水的焊段上，然后抽出負(fù)壓真空箱內(nèi)的空氣，抽氣一段時(shí)間，當(dāng)壓力表數(shù)值顯示為0.02,MPa負(fù)壓時(shí)，觀(guān)察負(fù)壓真空箱內(nèi)焊道表面肥皂水的情況，若有氣泡表示焊道漏氣，若無(wú)氣泡表示焊道不漏氣，即綁扎眼環(huán)密性合格。

圖7 負(fù)壓真空箱Fig.7 Negative pressure vacuum case

②一些位置特殊的綁扎眼環(huán)(與結(jié)構(gòu)位置過(guò)近或者眼環(huán)安裝在結(jié)構(gòu)下)無(wú)法進(jìn)行負(fù)壓密性試驗(yàn)，因此針對(duì)此類(lèi)眼環(huán)的密性試驗(yàn)制定了正壓充氣試驗(yàn)方案，并制作了正壓密性盒(見(jiàn)圖8)。具體方法為：將工裝置于甲板非結(jié)構(gòu)面的綁扎眼環(huán)開(kāi)孔處。氣帶連接負(fù)壓接頭，抽氣至密性真空箱與甲板面緊密貼合。氣帶連接正壓接頭，對(duì)眼環(huán)內(nèi)部充氣，配合安全閥的使用，直至壓力表示數(shù)達(dá)到0.02,MPa，停止充氣。壓力表示數(shù)無(wú)變化后，開(kāi)始觀(guān)察綁扎眼環(huán)焊道處有無(wú)氣泡產(chǎn)生。若有氣泡表示焊道漏氣，若無(wú)氣泡表示焊道不漏氣，即綁扎眼環(huán)密性合格。此工裝不同于普通密性檢測(cè)裝置，其運(yùn)用了正負(fù)壓差的原理。

圖8 正壓密性盒Fig.8 Positive pressure air-tightness box

4.2.4 標(biāo)識(shí)與跟蹤

檢驗(yàn)員可利用綁扎眼環(huán)密性試驗(yàn)圖在密性試驗(yàn)認(rèn)可后，及時(shí)在圖上作好標(biāo)識(shí)符號(hào)，以防漏檢，便于了解工作進(jìn)度；同時(shí)檢驗(yàn)員應(yīng)經(jīng)常查閱關(guān)心未完成密性試驗(yàn)的遺留項(xiàng)目，了解其施工進(jìn)度，當(dāng)具備補(bǔ)做密性試驗(yàn)條件時(shí)，督促抓緊補(bǔ)做。

5 總 結(jié)

8000 PEU PCTC 汽車(chē)滾裝船的薄板焊接及綁扎眼環(huán)都是技術(shù)攻關(guān)難點(diǎn)，特別是綁扎眼環(huán)，作為首次接觸的結(jié)構(gòu)，在不斷汲取生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用QC知識(shí)，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，總結(jié)出了針對(duì)綁扎眼環(huán)從裝配、焊接到最終檢驗(yàn)的一整套方法，制定了工藝流程，解決了生產(chǎn)面臨的問(wèn)題，并且取得了國(guó)家專(zhuān)利。我們也將在以后的工作中，立足現(xiàn)場(chǎng)，不斷做好工藝研究，為以后承接軍品打下良好的基礎(chǔ)。■

［1］ 吳小明. 5000,PCTC汽車(chē)滾裝船薄板焊接工藝[J]. 電焊機(jī)，2008，12(38)：3-4.

［2］ 鄭本成，陳國(guó)良. 中國(guó)造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S]. GB/T 4000—2005.

［3］ 高偉. 船體密性試驗(yàn)方法與檢驗(yàn)分析[J]. 山東交通科技，2011(4)：72-74.

The Fitting Process Research of Fixed Lashing Fittings

WANG Yu’an，HAN Dongdong，WANG Zhenya
(Tianjin Xin’gang Ship Building Heavy Industry Co.，LTD.，Tianjin 300452，China)

8000 CEU PCTC is the most advanced，effective，energy saving，environmental friendly ultra large PCTC in the world．Its car deck needs nearly 60,000 fixed lashing fittings．The fiting of lashings mainly includes assembly，welding and after welding checking．Through the site practice and PDCA circulation method，the paper aims to solve the process problems in the fitting of the lashings，and the practice has proven that：the fitting process of fixed lashing fittings has solved the exising problems in the production and has improved the fitting efficiency of fixed lashing fittings.

8000 CEU PCTC；fixed lashing fittings；assembly；welding；post welding checking

U671.3

：A

：1006-8945(2016)10-0103-05

2016-09-11