第五章 船体钢料加工

第五章 船体钢料加工从钢材仓库里领取出来的钢板和型钢， 需要经过矫正和表面清理与防护后，才能 进行船体零件的号料工作，然后根据号料 时所画的有关线条，依次进行切割(机械剪 切或氧炔气割)和弯制，方成所需要的船体 构件。因此，号料前的钢材矫正和表面清 理与防护便称为钢材的预处理,而号料之后 制造船体构件的过程则称为船体构件加工。

第一节 钢材预处理一、钢材的矫正船体结构钢材在使用前，其表面常存有 不平、弯曲、扭曲、波浪形等缺陷，这些 缺陷使钢材在下料划线时，不可能获得所 需要的下料精度，造成零件尺寸的偏差， 从而影响后续工序的顺利进行。所以，钢 材在下料和成形加工之前，必须对钢材进 行矫正。

1、钢材变形的原因 、 (1)钢板轧制引起的变形：在轧制钢板 时，当轧辊沿其长度方向受热不均匀， 或者由于轧滚弯曲，轧辊调整设备失常 等各种原因，都将造成轧辊之间的间隙 不一致，从而导致钢材在宽度方向的压 缩不均匀，于是钢材的每根纤维沿着长 度方向的延伸就不相同。 (2)运输、存放引起的变形：钢材在 运输、存放过程中的不当也会产生局部 皱曲。

2、钢材的矫正原理 、 钢材的任何一种变形都是由于 其中一部分纤维比另一部分纤维缩 得短些或是伸得长些所致。因此， 矫正就得将较短的纤维拉长和将较 长的纤维缩短而使之一样长，但实 际上一般都采取拉长纤维的方法， 因为压缩纤维难以实现。

3.钢板的矫正 钢板的矫正 钢板矫正使用多轴辊矫正机。

扁钢或小块板材，也可在矫正机上矫正， 只要将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块 用作衬垫的钢板上，然后使之通过矫正机便 能矫平(有时也需来回若干次)。

4.型钢的矫正工艺 型钢的矫正工艺型钢主要是用型材矫直机 (撑床)进行矫正的。 型材矫直机的工作部分是两个 支撑和一个推撑,支撑没有动力传 动，但两个支撑之间的间距可以 按照需要进行调节。推撑装在一 个能作水平往复运动的滑块上， 由电动机通过减速器或由气动装 置来带动着作水平往复运动。 在矫正型钢时，将型钢靠在两个支撑上，支撑之 间的型钢受到推撑作用力的作用而产生变形，以实现 矫正型钢的目的。

在没有专门型材矫正设备的情 况下，小尺寸的型钢可在平台或圆 墩上用手工敲击来矫正； 大尺寸的型钢可用水火矫正法 矫正，也可以在压力机上进行矫正， 但在压力机上矫正时需要配备符合 型钢状态的压模。

二、钢材的表面清理与防护表面清理：系指清除钢材表面的氧化皮和铁 锈,俗称除锈。 钢材氧化锈蚀原因：船用钢材在钢厂

热轧时， 会跟空气中的氧气直接起氧化反应，在表面形成 一层完整的，致密的氧化皮。在以后的运输贮存 中，钢材表面会吸附空气中的水分，由于钢中含 有一定比例的碳和其它元素，因而在钢材的表面 会形成无数的微电池而发生电化锈蚀，使钢材表 面产生锈斑。 钢材的表面防护：指经除锈后的原材料表面 涂刷防锈底漆的工艺过程。

钢材表面清理方式用于钢材预处理的原材料抛丸法和酸 洗法； 用于二次除锈的分段喷丸法和带锈底 漆； 用于修船的水力除锈法 现在仍然保留采用的手工敲铲法等。

1、原材料抛丸法 、 原材料抛丸法是现代用于钢材预 处理的最好方法，它主要是除去钢板 表面的氧化皮和铁锈，适合于组建钢 材预处理的流水生产线。它是利用离 心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或其它 磨料高速抛射到钢材的表面上，使氧 化皮和铁锈剥落的一种除绣工艺方法。

2、原材料酸洗法 、 化学除锈法通常是指多工序的酸洗 法，一般船体结构钢材的酸洗除锈鳞化 防护的工艺流程如下： 脱脂→酸洗除锈→冷水冲洗→中和 处理→冷水冲洗→鳞化处理→热水冲洗 →自然干燥→补充处理→自然干燥磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜 的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的 目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止 金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与 防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

3、分段喷丸法 、 喷丸除锈多用于分段表面锈 斑的清理，属于二次除锈。它是 利用风管中高速流动的压缩空气 将铁丸喷射到钢板表面上，使锈 层和氧化皮剥离下来，从而达到 除锈的目的。

4、带锈底漆 、 带锈底漆又称反应底漆，它 涂刷在生锈钢材表面上后能与铁 锈发生反应，生成一层具有保护 能力的薄膜，并成为底漆，不仅 可作二次除锈用，还可作整船涂 装用。

5、覆盖层保护法 、 在金属表面上使用覆盖层保护是防 止金属腐蚀的最普通而又重要的方法。 它的作用在于使金属与外界隔绝，以阻 碍金属表面形成微电池，从外界创造条 件来避免腐蚀的发生，故称为消极防护。 覆盖层一般应满足下列基本要求： 结构紧密，完整无孔，不透电解质，附 着力强，高强度，耐磨，分布均匀。

三、钢材预处理流水线钢材预处理流水线： 钢材预处理流水线：指钢材输 矫正、除锈、喷涂底漆、 送、矫正、除锈、喷涂底漆、烘干 等工序形成的自动作业流水线。 等工序形成的自动作业流水线。 通常有： 通常有： 钢板预处理流水线 型材预处理流水线

钢板预处理流水线的

工艺流程(1)用电磁吊或自动装卸运输车将钢材吊放到输 送辊道上； (2)辊道以 3-4 m/min的速度将钢材送入多辊矫 平机，对钢板进行矫平处理； (3)矫平后的钢板由输送辊送入加热炉，使钢材 温度达到40一60℃,目的是去除钢板表面的水分， 并使氧化皮、锈斑疏松，便于除去，同时可增加漆 膜的附着性和快干； (4)钢板进人抛丸除锈机，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；

(5)钢材防锈并清洁后，进人半封闭式喷涂室喷 涂保养底漆。 (6)钢板离开喷涂室后，进入干燥室进行烘干； 漆膜烘干方法有红外线、远红外线和电加热。为 利于喷漆溶液的挥发，加快干燥过程，应有通风 装置； (7)钢板烘干后从干燥室出来，进入高速辊道， 以20-30 m/min的速度送出预处理流水线，经质 量检验合格后送人加工车间进行号料、加工。 在钢材预处理过程中、除锈室及喷涂室中充满 了铁质粉尘和喷雾，应对集尘、换气、防爆等方面 予以特别注意外，还必须采取相应的环境保护措施 和防火、防爆措施。