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【摘 要】依据用户提供的吊艇架图纸和《金属件加工程序》文件，分析吊艇架的结构特点，制定吊艇架制造原则工艺。从零件切割下料、小合拢部件装焊、主框架装焊、附件装焊等各阶段阐述吊艇架制造要点和检验原则。详细规定各工艺流程的控制点规范，作为制作、检查、验收的规范，确保加工质量。
【关键词】吊艇架；装焊工艺；胎架；检验
1 概述
公司承接制造的吊艇架属于框架结构，分为主框架、支座、吊臂、平台等几个主要部分，入级GL船级社。在吊艇架上安装有液压系统、滑轮组、电气控制等附件，吊艇架建造的尺寸精度高、结构纵横交错是建造难点。通过对吊艇架结构的分析，制定详细的制造原则工艺以指导生产，保证制造周期。
2 技术准备
2.1 焊接工艺评定
承接建造单位须取得相应制造资质，依据用户提供的吊艇架图纸和制造质量技术要求进行焊接工艺评定，按程序试验、经监理工程师批准生效后，编制焊接工艺指导书组织施工。
2.2 技术培训
对参与吊艇架制造的管理、技术和操作人员进行必要的技术培训和考核，对于主要工种如电焊工、等必须持证上岗。
3 吊艇架制造一般原则
按用户《金属件加工程序》及其他相关技术图纸和文件的要求执行；焊接质量应符合GB/T12467.1～4-2009金属材料熔焊质量要求。
3.1 材料要求
本吊艇架使用的所有材料均应有GL认证；按公司《原材料验收规定》验收合格登记入库。
本吊艇架采用与母材相匹配并经GL认可的焊接材料：手工焊条CHE58-1/Φ3.2（Φ4.0），CO2保护焊焊丝CHT-711/Φ1.2mm，以及不锈钢焊条GFS-309L/Φ1.2。焊接材料必须具有GL认可的《质量合格证明书》。焊接材料应按牌号和批号分别存放在恒温贮藏室内，在使用之前应按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。
3.2 胎架要求
胎架材料采用L100*10以上的角钢制作，胎架底部与平台钢性联接。胎架的整体水平度要求控制在±1mm范围内。
3.3 焊接要求
焊接操作人员必须具有GL的资格认证，持证上岗并保证所持证件有效。对于重要焊缝的焊工必须有相应的资格证，重要焊缝指：所有对接缝、材料厚度为30mm及以上的结构连接焊缝。
定位焊采用的焊接材料型号，应与焊接材质相匹配，焊脚高度不宜大于设计的2/3，且不应大于8mm。长度为≥50mm，间距不大于250mm。焊缝交叉处，不应有定位焊，定位焊至少离开交叉处50mm。不允许存在裂纹等焊接缺陷。定位焊必须避免在产品的棱角和端部等部位，“T”型接头定位焊，应在两侧对称进行，坡口内尽可能避免定位焊。
结构焊接要求采用CO2保护焊（CO2保护焊无法施焊的个别位置除外），定位焊、补焊可采用手工焊。所用焊材均要满足GL规范。
除不锈钢外的所有材料与高强度钢件连接的焊接均采用CO2保护焊（焊丝为SF-71/Φ1.2），定位焊或补焊采用CHE58-1/Φ3.2（Φ4.0）低氢焊条。
施工人员必须按照工艺项目和小合拢、中合拢、大合拢图纸要求增加焊接收缩余量。对于主要结构的装焊，采用1至2mm/m的收缩余量。
焊接必须在装配检验合格后按规定的焊接程序进行。焊接尽量采用平焊，以保证焊缝的美观，注意焊角的高度和成型的美观，未注角焊缝，其焊角高度为相焊钢板中较薄板厚度的0.7倍。各道焊缝在焊接前必须进行焊道清理，清除焊接接头的内外坡口表面及坡口两侧母材表面至少20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其它有害物质，并露出金属光泽。
施焊前焊工应检查坡口表面，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷，每道焊缝焊前必须铲除飞溅、消除所有缺陷后方可进入下道。每道焊缝的引弧和熄弧都必须在超出焊缝50mm的引弧和熄弧板上进行，在引弧板上调节好电流，电压后再进行焊接，严禁在构件上引弧。
打底焊和正式施焊均需预热，且为同一人施焊；层间温度控制在150℃左右，不能超过200℃。
成形焊缝不需打磨，有瘤挂的必须打磨平整，所有棱边倒圆R2。在自由状态下，校正焊接变形（火工矫正时严禁使用铁锤，在矫正后需去除氧化皮，在其表面打磨至金属光泽）。
焊接后处理好焊瘤、飞溅、咬边等缺陷，严重影响质量的缺陷如焊缝裂纹、未焊透、密集气孔、夹渣等必须上报工艺主管决定修复及预防方案，不得擅自处理。
吊艇架结构的所有焊缝均应进行外观质量检查。主框架和吊臂及支座的对接缝按全熔透处理，并按GL要求进行100%UT探伤，具体探伤方法、位置及数量由质量检验部门会同GL验船师视现场情况商定。
吊艇架的焊接检验包含检查和验收两项内容，焊接检验应贯穿在焊接作业的全过程中，即焊接施工前、焊接施工中和焊接施工完毕后，按公司焊接作业指导书的相关规定要求执行。
3.4 吊运和堆放
在进行吊艇架的移位、折叠试验和吊运工作时，应避免发生冲击、碰撞等情况。
3.5 施工及检验
施工过程中，应按用户提供的质量技术要求及相关图纸中的公差说明、严格执行各工序检验制度，控制建造质量，正确测量并填写相关的吊艇架完工图表。
施工过程中具体检验项目按用户提供的吊艇架制造质量技术要求执行，并由制造厂家的相关人员与GL船检一起协商明确。
4 吊艇架制造工艺
吊艇架制作分如下阶段：零件切割下料、小合拢部件装焊、主框架装焊（中合拢装焊）、附件装焊（大合拢总装）等四个阶段。
4.1 零件切割下料
零件切割时，法兰板、肘板以及导向板等零件数控切割。为了保证尺寸的准确性，方管的切割用锯床切割下料，切忌手工气割。 施工人员必须及时认真做好记录，数控组切割后需按规定在零件上移植该钢板的材质、炉批号、零件号等标记，做好零件材质跟踪记录表交质检部备案。
在号料时，施工人员必须认真仔细地将每个构件按吊艇架编号等进行标记，防止出错。
严格保证零件的下料精度，除有特殊要求按相关工艺文件注明的尺寸要求公差之外，其它未标明公差按船舶建造中的常规公差执行。
施工人员按技术部所提供的图纸对各零件进行焊接坡口以及坡度的处理（要求用半自动切割，并修补打磨所有的切割过程中产生的缺陷，达到焊接前要求，未达图纸要求的一律不准焊接），并划出其装配的定位基准线和零件的中心线，同时须报质检检验合格后方可进入拼装。
4.2 小合拢部件装焊
单片主框架部件装焊应在专用胎架上进行，按定位基准线和构件的中心线定位，并在制作中要随时检查定位线的正确性，注意加放余量板的定位，确保加工余量在5mm以上；控制好方钢之间的高度差和连接角度。装配前可以在平台上划出地样。
小合拢部件装配前，应检验零件基准线的直线度，板材、型材的平直度是否与图纸相符。如平直度不满足相关要求，须进行机械或火工校正，校正要求与总则相同。
施工人员在装配时，要让框架自然放置，不能扭曲放置，装配间隙偏差要严格控制在2.0mm以下，如有局部超差，应用填焊或修割的方法加以修正。方钢对接口均要求开60°的单面坡口，留根2mm。
小合拢部件焊接全部采用CO2气体保护焊，焊丝牌号CHT-711/Φ1.2mm，焊接时注意保持适合CO2焊接的焊接环境。焊接时，按图控制好角焊缝的焊角高度及焊喉，偏差不能超过图示要求的10%。每一部件装焊后均应校正平直，平直度保证在标准允许的偏差范围内，才能转入下一工序—中合拢装配。
小合拢部件装配后的尺寸偏差严格按图纸要求。部件装配好后，按图给部件编号，画出小合拢组件的中心线（CL），并做好记录，质量检验部门要加强巡查，控制好装配质量。
为减少构件的总装变形，保证加工面的余量，凡能进行小组装，小合拢的零部件，必须先进行单独的组装、焊接、并校正变形，验收合格后才能进入总装。
4.3 主框架装焊（中合拢装焊）
（1）主框架装焊程序：在平台上划地样确定单跨着地位置→立主框架左跨→吊铅垂线、点焊、用斜撑定位→立主框架右跨→吊铅垂线、测量两跨距离、点焊、用斜撑定位→安装两条中间连接横梁→点焊定位、复测尺寸→QC报验→焊接、打磨→QC报验。
（2）吊臂装焊程序：在平台上划地样确定单跨着地位置→点焊固定吊臂左右臂杆→用横梁连接两臂杆、点焊→尺寸复测→QC报验→焊接打磨→QC报验。
4.4 附件装焊（大合拢总装）
（1）附件装焊：吊艇架主框架和吊臂结构总装完成后，总装前需再次校验整体尺寸，总装后整体拉对角线，对角线误差应控制在5mm内。按照图纸公差进行轴承支座、导向板、斜撑杆、围栏、液压眼板辊轴等附件的装焊，其中辊轴的轨迹平面度严格控制在2mm之内，且由不锈钢焊条施焊。油缸支撑座的定位要精确，需利用A框的轴孔中心来确定油缸支撑座的位置。
（2）折叠试验：根据技术部门提供的工装图，把主框架固定在工装上，用轴承把主框架和吊臂联接在一起，借助吊机上下摆动吊臂，看机构是否运行自如，测量并记录相关尺寸。
（3）无损检测：吊艇架所有的对接缝要求100%UT探伤，所有的角焊缝要求100%MT探伤。
（4）总装报检：总装结束，复校水平和垂直基准线，检查所有关键点的尺寸是否符合图面要求，校验合格后方可外协回火处理。回火结束后，必须在平台或水平胎架上，再次复校水平和垂直基准线以及关键点的尺寸是否符合图面要求。
（5）冲砂涂装：检验合格后，按涂装工艺要求进行冲砂，涂装，划出所有加工面的余量线，报检验验收。
（6）检验记录：QC按规定程序测量并记录吊艇架的长度、宽度、对角线的长度及其零部件的安装尺寸，收集相关材质证书，整理好吊艇架各项数据，填写相应的完工检验图表，连同无损探伤检测报告、油漆报告一起提交给业主和GL。
5 结语
经实践检验，本吊艇架制造原则工艺能很好地指导生产，达到用户的各项技术要求。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料熔焊质量要求[S]GB/T12467.1～4-2009.
[2]全国船舶标准化技术委员会.重力倒臂式吊艇架装置[S]CB3072-1983.
[3]中华人民共和国建设部主编.钢结构工程施工质量验收规范[S]GB50205-2001.
【关键词】吊艇架；装焊工艺；胎架；检验
1 概述
公司承接制造的吊艇架属于框架结构，分为主框架、支座、吊臂、平台等几个主要部分，入级GL船级社。在吊艇架上安装有液压系统、滑轮组、电气控制等附件，吊艇架建造的尺寸精度高、结构纵横交错是建造难点。通过对吊艇架结构的分析，制定详细的制造原则工艺以指导生产，保证制造周期。
2 技术准备
2.1 焊接工艺评定
承接建造单位须取得相应制造资质，依据用户提供的吊艇架图纸和制造质量技术要求进行焊接工艺评定，按程序试验、经监理工程师批准生效后，编制焊接工艺指导书组织施工。
2.2 技术培训
对参与吊艇架制造的管理、技术和操作人员进行必要的技术培训和考核，对于主要工种如电焊工、等必须持证上岗。
3 吊艇架制造一般原则
按用户《金属件加工程序》及其他相关技术图纸和文件的要求执行；焊接质量应符合GB/T12467.1～4-2009金属材料熔焊质量要求。
3.1 材料要求
本吊艇架使用的所有材料均应有GL认证；按公司《原材料验收规定》验收合格登记入库。
本吊艇架采用与母材相匹配并经GL认可的焊接材料：手工焊条CHE58-1/Φ3.2（Φ4.0），CO2保护焊焊丝CHT-711/Φ1.2mm，以及不锈钢焊条GFS-309L/Φ1.2。焊接材料必须具有GL认可的《质量合格证明书》。焊接材料应按牌号和批号分别存放在恒温贮藏室内，在使用之前应按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。
3.2 胎架要求
胎架材料采用L100*10以上的角钢制作，胎架底部与平台钢性联接。胎架的整体水平度要求控制在±1mm范围内。
3.3 焊接要求
焊接操作人员必须具有GL的资格认证，持证上岗并保证所持证件有效。对于重要焊缝的焊工必须有相应的资格证，重要焊缝指：所有对接缝、材料厚度为30mm及以上的结构连接焊缝。
定位焊采用的焊接材料型号，应与焊接材质相匹配，焊脚高度不宜大于设计的2/3，且不应大于8mm。长度为≥50mm，间距不大于250mm。焊缝交叉处，不应有定位焊，定位焊至少离开交叉处50mm。不允许存在裂纹等焊接缺陷。定位焊必须避免在产品的棱角和端部等部位，“T”型接头定位焊，应在两侧对称进行，坡口内尽可能避免定位焊。
结构焊接要求采用CO2保护焊（CO2保护焊无法施焊的个别位置除外），定位焊、补焊可采用手工焊。所用焊材均要满足GL规范。
除不锈钢外的所有材料与高强度钢件连接的焊接均采用CO2保护焊（焊丝为SF-71/Φ1.2），定位焊或补焊采用CHE58-1/Φ3.2（Φ4.0）低氢焊条。
施工人员必须按照工艺项目和小合拢、中合拢、大合拢图纸要求增加焊接收缩余量。对于主要结构的装焊，采用1至2mm/m的收缩余量。
焊接必须在装配检验合格后按规定的焊接程序进行。焊接尽量采用平焊，以保证焊缝的美观，注意焊角的高度和成型的美观，未注角焊缝，其焊角高度为相焊钢板中较薄板厚度的0.7倍。各道焊缝在焊接前必须进行焊道清理，清除焊接接头的内外坡口表面及坡口两侧母材表面至少20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其它有害物质，并露出金属光泽。
施焊前焊工应检查坡口表面，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷，每道焊缝焊前必须铲除飞溅、消除所有缺陷后方可进入下道。每道焊缝的引弧和熄弧都必须在超出焊缝50mm的引弧和熄弧板上进行，在引弧板上调节好电流，电压后再进行焊接，严禁在构件上引弧。
打底焊和正式施焊均需预热，且为同一人施焊；层间温度控制在150℃左右，不能超过200℃。
成形焊缝不需打磨，有瘤挂的必须打磨平整，所有棱边倒圆R2。在自由状态下，校正焊接变形（火工矫正时严禁使用铁锤，在矫正后需去除氧化皮，在其表面打磨至金属光泽）。
焊接后处理好焊瘤、飞溅、咬边等缺陷，严重影响质量的缺陷如焊缝裂纹、未焊透、密集气孔、夹渣等必须上报工艺主管决定修复及预防方案，不得擅自处理。
吊艇架结构的所有焊缝均应进行外观质量检查。主框架和吊臂及支座的对接缝按全熔透处理，并按GL要求进行100%UT探伤，具体探伤方法、位置及数量由质量检验部门会同GL验船师视现场情况商定。
吊艇架的焊接检验包含检查和验收两项内容，焊接检验应贯穿在焊接作业的全过程中，即焊接施工前、焊接施工中和焊接施工完毕后，按公司焊接作业指导书的相关规定要求执行。
3.4 吊运和堆放
在进行吊艇架的移位、折叠试验和吊运工作时，应避免发生冲击、碰撞等情况。
3.5 施工及检验
施工过程中，应按用户提供的质量技术要求及相关图纸中的公差说明、严格执行各工序检验制度，控制建造质量，正确测量并填写相关的吊艇架完工图表。
施工过程中具体检验项目按用户提供的吊艇架制造质量技术要求执行，并由制造厂家的相关人员与GL船检一起协商明确。
4 吊艇架制造工艺
吊艇架制作分如下阶段：零件切割下料、小合拢部件装焊、主框架装焊（中合拢装焊）、附件装焊（大合拢总装）等四个阶段。
4.1 零件切割下料
零件切割时，法兰板、肘板以及导向板等零件数控切割。为了保证尺寸的准确性，方管的切割用锯床切割下料，切忌手工气割。 施工人员必须及时认真做好记录，数控组切割后需按规定在零件上移植该钢板的材质、炉批号、零件号等标记，做好零件材质跟踪记录表交质检部备案。
在号料时，施工人员必须认真仔细地将每个构件按吊艇架编号等进行标记，防止出错。
严格保证零件的下料精度，除有特殊要求按相关工艺文件注明的尺寸要求公差之外，其它未标明公差按船舶建造中的常规公差执行。
施工人员按技术部所提供的图纸对各零件进行焊接坡口以及坡度的处理（要求用半自动切割，并修补打磨所有的切割过程中产生的缺陷，达到焊接前要求，未达图纸要求的一律不准焊接），并划出其装配的定位基准线和零件的中心线，同时须报质检检验合格后方可进入拼装。
4.2 小合拢部件装焊
单片主框架部件装焊应在专用胎架上进行，按定位基准线和构件的中心线定位，并在制作中要随时检查定位线的正确性，注意加放余量板的定位，确保加工余量在5mm以上；控制好方钢之间的高度差和连接角度。装配前可以在平台上划出地样。
小合拢部件装配前，应检验零件基准线的直线度，板材、型材的平直度是否与图纸相符。如平直度不满足相关要求，须进行机械或火工校正，校正要求与总则相同。
施工人员在装配时，要让框架自然放置，不能扭曲放置，装配间隙偏差要严格控制在2.0mm以下，如有局部超差，应用填焊或修割的方法加以修正。方钢对接口均要求开60°的单面坡口，留根2mm。
小合拢部件焊接全部采用CO2气体保护焊，焊丝牌号CHT-711/Φ1.2mm，焊接时注意保持适合CO2焊接的焊接环境。焊接时，按图控制好角焊缝的焊角高度及焊喉，偏差不能超过图示要求的10%。每一部件装焊后均应校正平直，平直度保证在标准允许的偏差范围内，才能转入下一工序—中合拢装配。
小合拢部件装配后的尺寸偏差严格按图纸要求。部件装配好后，按图给部件编号，画出小合拢组件的中心线（CL），并做好记录，质量检验部门要加强巡查，控制好装配质量。
为减少构件的总装变形，保证加工面的余量，凡能进行小组装，小合拢的零部件，必须先进行单独的组装、焊接、并校正变形，验收合格后才能进入总装。
4.3 主框架装焊（中合拢装焊）
（1）主框架装焊程序：在平台上划地样确定单跨着地位置→立主框架左跨→吊铅垂线、点焊、用斜撑定位→立主框架右跨→吊铅垂线、测量两跨距离、点焊、用斜撑定位→安装两条中间连接横梁→点焊定位、复测尺寸→QC报验→焊接、打磨→QC报验。
（2）吊臂装焊程序：在平台上划地样确定单跨着地位置→点焊固定吊臂左右臂杆→用横梁连接两臂杆、点焊→尺寸复测→QC报验→焊接打磨→QC报验。
4.4 附件装焊（大合拢总装）
（1）附件装焊：吊艇架主框架和吊臂结构总装完成后，总装前需再次校验整体尺寸，总装后整体拉对角线，对角线误差应控制在5mm内。按照图纸公差进行轴承支座、导向板、斜撑杆、围栏、液压眼板辊轴等附件的装焊，其中辊轴的轨迹平面度严格控制在2mm之内，且由不锈钢焊条施焊。油缸支撑座的定位要精确，需利用A框的轴孔中心来确定油缸支撑座的位置。
（2）折叠试验：根据技术部门提供的工装图，把主框架固定在工装上，用轴承把主框架和吊臂联接在一起，借助吊机上下摆动吊臂，看机构是否运行自如，测量并记录相关尺寸。
（3）无损检测：吊艇架所有的对接缝要求100%UT探伤，所有的角焊缝要求100%MT探伤。
（4）总装报检：总装结束，复校水平和垂直基准线，检查所有关键点的尺寸是否符合图面要求，校验合格后方可外协回火处理。回火结束后，必须在平台或水平胎架上，再次复校水平和垂直基准线以及关键点的尺寸是否符合图面要求。
（5）冲砂涂装：检验合格后，按涂装工艺要求进行冲砂，涂装，划出所有加工面的余量线，报检验验收。
（6）检验记录：QC按规定程序测量并记录吊艇架的长度、宽度、对角线的长度及其零部件的安装尺寸，收集相关材质证书，整理好吊艇架各项数据，填写相应的完工检验图表，连同无损探伤检测报告、油漆报告一起提交给业主和GL。
5 结语
经实践检验，本吊艇架制造原则工艺能很好地指导生产，达到用户的各项技术要求。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料熔焊质量要求[S]GB/T12467.1～4-2009.
[2]全国船舶标准化技术委员会.重力倒臂式吊艇架装置[S]CB3072-1983.
[3]中华人民共和国建设部主编.钢结构工程施工质量验收规范[S]GB50205-2001.