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100年前采用铆接工艺的船舶是如何拼接船体?又是如何防水的呢?

  上次笔者写了一篇关于:采用铆接工艺的船舶是如何拼接船体,连接处又是如何防水的文章。当时因为觉得比较简单,所以没有具体去讲原理,而是通过图片的形式让大家学习。不过后来有很多网友给我反应说看不懂,所以笔者今天再来详细的讲讲。不过在讲之前,笔者先要声明一下:因为在船舶领域,焊接早就取代铆接成为了船舶建造中最主要的工艺,所以用于船体铆接的工艺资料很难找寻。为此,笔者要讲的铆接,就只能基于自己曾经请教的"老钳工"所传授的知识,再结合自己的相关知识来讲。因此,可能会讲的不够好,希望大家可以谅解。
  采用铆接的"无畏"号战舰
  "泰坦尼克"号邮轮正在铆接作业
  铆接始于1800年,是人类从木制船舶跨入铁质船舶的最重要工艺。在焊接技术没有成熟之前,铆接一直是船舶建造中最重要的工艺。历史上,有大量著名的船舶采用的就是铆接工艺,例如当时有"东洋第一坚舰"之称的"镇远"号战列舰;"福州船政局"设计制造的中国第一艘全钢甲军舰"平远"号;以及号称"永不沉没"的"泰坦尼克"号邮轮等等。
  "镇远"号战列舰(大约1895年)铆接的原理、类型和形式(简要讲解)
  铆接的原理
  铆接的原理就是通过铆钉来传递力,将两个或两个以上的元件(一般为板材或型材)紧紧连接在一起。
  铆接
  铆接类型
  铆接分冷铆和热铆两种类型。冷铆是指铆钉在常温状态下进行的铆接。适合于直径小于10mm的钢铆钉和塑性较好的有色金属、轻金属及合金制造的铆钉。热铆是将铆钉加热到一定温度后进行的铆接。热铆常用在铆钉材质塑性较差、铆钉直径较大或铆力不足的情况下。
  热铆
  铆接形式
  铆接形式可以分为搭接和对接两种。搭接顾名思义就是两个元件直接搭在一起后用铆钉连接。对接则是在接缝处加一块衬板,把需要连接的元件直接铆接在衬板上,这样能使接缝美观整洁。
  搭接
  对接船体铆接的具体步骤(大概步骤)
  第一步
  需要在切割好的钢板上冲击或钻出铆钉孔。
  钻孔
  第二步
  把需要铆接的钢板对准后,部分孔位先用螺栓临时夹紧定位,接着进行铰孔以确保铆钉的孔完全匹配并且尺寸相同。
  铰孔
  第三步
  根据板材的厚度切割出长度合适的铆钉。
  切割铆钉
  第四步
  对铆钉进行加热。因为采用了直径大于10毫米以上的钢铆钉,所以采用热铆。铆钉加热的时机至关重要,不然很容易造成铆接不到位。
  铆钉加热
  第五步
  将加热到合适温度的铆钉迅速插入铰好的铆钉孔,利用相关工具(例如气动铆钉枪)将钉尾锤成钉头,从而使叠合部分紧密连接。这一步需要遵循一定的规律,要把之前用于临时固定两块钢板的螺栓,逐步更换成铆钉,直到完成全部的铆接工作。
  利用气动铆钉枪将钉尾锤成钉头
  第六步
  这一步就是大家非常关心的铆接船体连接处是如何防水的问题。这一步需要等到铆钉冷却以后才能施工,因为加热后的铆钉在冷却后还有一定的收缩。待冷却到位后,使用填缝工具(填缝枪)将缝隙充填起来,以确保接缝不透水。在填完缝隙后,还要利用工具迫使外板的边缘紧紧靠在内板上。需要注意的是:铆接的密封除了填缝,有些是在铆接部位夹密封材料,铆接完成以后密封也就完成了。
  填缝
  铆接就通过这样的方式,把船体整个连接起来了,并且不漏水。
  采用铆接的"泰坦尼克"号外板看起来还挺平整的总结
  虽说铆接因为生产效率低、劳动强度高、重量大、外形不美观,所以在钢制船建造中已基本被焊接所代替了。但对于一些无法焊接的的部位,例如不同金属的连接,仍会采用铆接(之前在铝焊技术不成熟的时候,铝制上建的船舶都是采用的铆接);以及振动大或容易产生裂缝的部位有时也会采用铆接。
  申明:本文部分图片来源网络,如有侵权请联系删除。
  作者:小船人的梦想 2019年3月8号

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