蒋 翔，周海波

(1.南通中远川崎船舶有限公司，江苏 南通226005;2.南通航运职业技术学院，江苏 南通226010)

舭龙骨承受由回复力矩产生的横向力，连续式舭龙骨还要承受船体的总纵应力，因此舭龙骨承受的应力很大，容易发生损伤。为防止舭龙骨损伤延伸到船体，舭龙骨与船体外板的连接需要特别考虑。目前，各个船级社规范对舭龙骨与船体外板的连接都有详细的要求，其中以CSR油船规范［1］、LR规范和HCSR规范(2014年1月1日生效)最为严厉。以CSR油船规范为例，规范要求:舭龙骨垫板需要与舭龙骨同时使用。舭龙骨垫板与舭龙骨的对接焊缝应相互错开，与外板的对接缝也应错开。舭龙骨垫板位置的外板对接缝应磨平，舭龙骨位置的垫板对接缝也应磨平。避免舭龙骨垫板对接缝与外板直接连接、以及舭龙骨对接缝与舭龙骨垫板直接连接。见图1。

图1 舭龙骨的布置示意

舭龙骨垫板对接焊若采用普通的焊接工艺，必定导致舭龙骨垫板对接焊缝与外板粘连。因此，在实际造船中，此处焊接通常采用设置焊接垫片的焊接工艺。即在舭龙骨垫板对接缝与船体外板之间，先插入一块铜质垫片［2］或铁质垫片，再进行对接焊，焊接完成后再抽出该焊接垫片。若采用此焊接工艺，作业中必须严格控制首条焊道焊接时的焊接热量，稍有不慎就会导致焊接垫片受热而融化，造成对接缝与外板粘连，致使不能满足规范的要求。发生焊接垫片被焊穿的情况时，首先需要清除焊道，重新处理焊接构件表面，再进行焊接施工，这将影响船舶的生产进度。此工艺操作难度较高。

1 焊接垫片设计

为改进舭龙骨垫板对接焊的焊接工艺，在满足规范要求的前提下减小焊接难度，设计一种新型焊接垫片，并进行焊接试验验证。此垫片的放置见图2。

图2 焊接垫片的放置示意

焊接垫片的材质为普通软钢，呈梯形柱体，见图3。垫片厚度暂定为3 mm，若厚度过小，则容易被焊穿，无法满足规范要求，此值由焊接试验结果决定;梯形短边宽度为5 mm，由对接焊缝的宽度决定;垫片斜面a∶b等于3，由舭龙骨垫板板厚削斜要求决定，舭龙骨垫板板厚削斜的面需要预先打磨光顺，以便与焊接垫片紧密贴合;垫片高度为750-1mm，与舭龙骨垫板宽度相同，公差为负，保证垫片不会伸出舭龙骨垫板，方便后道工序舭龙骨垫板脚焊的正常作业。

图3 焊接垫片的尺寸

2 焊接试验

根据图1和图2，正确放置舭龙骨垫板、焊接垫片和船体外板试验构件。开始对接焊时，保证第一道焊道的焊接量尽量大，以确认大热量焊接时垫片不会被焊穿，但实际生产作业中，需要尽量减小第一道焊道的焊接量。经过几道焊道堆叠，对焊接结束，试验构件见图4。

图4 试验构件的焊接

待试验构件充分冷却后，使用气割枪沿对接缝的横截面切割构件，见图5。

此后，观察焊缝横剖面情况，见图6和图7。

图5 试验构件的切割

图6 试验构件的断面细节

图7 对接焊缝的断面细节

通过观察焊缝断面细节发现，外板与舭龙骨垫板之间有明显的构件缝隙，并且焊接垫片的轮廓清晰可见。由此可以判断:焊接垫片基本完好，没有被焊穿，舭龙骨垫板对接缝没有与外板粘连，此对接焊缝满足规范的要求，试验结束。

3 结论

通常，设置焊接垫片的焊接工艺，焊接难度大，焊接完成后还需将垫片抽出。本文设计的新型焊接垫片，在焊接完成后即与对接焊缝融为一体，无需再取出，简化了舭龙骨垫板对接焊的工序。

经焊接试验与造船实际的证明，采用本文设计的新型焊接垫片，在完好地隔离舭龙骨垫板对接缝与船体外板的同时，焊缝成型好，构件连接紧密，对首条焊道的热量控制要求低，大大降低了舭龙骨垫板对接焊难度，提高了船舶的生产效率。该焊接垫片在实际船舶制造过程中使用效果良好，且暂未收到负面反馈。

［1］IACS.Common Structure Rules for Double Hull Oil Tankers［S］.IACS，2012.

［2］甘水来.舭龙骨结构设计及安装研究［J］.船舶与海洋工程，2012(2):27-31.