船体曲率板感应加热成形工艺研究

王江超，张楚汉，易斌，周宏，任强，吴泰峰

1 华中科技大学 船舶与海洋工程学院，湖北 武汉 430074

2 江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003

3 中船澄西船舶修造有限公司，江苏 江阴 214433

0 引 言

在船舶结构建造中，常使用曲面分段来确保船舶营运中具有良好的水动力性能，因此，船体曲率板的弯曲成形加工被视为船体钢料加工处理的重要环节。船体曲率板弯曲成形的精度会直接影响船底及舷侧曲面分段的装配和焊接的质量，以及船舶的建造周期和成本。通过加热来实现船体板材弯曲成形的热弯成形是船厂普遍采用的一种方法。以火焰作为热源，通过气体燃烧加热板材表面的热弯成形方法，其弯曲成形的效率较低，且火焰加热的温度分布不易精准控制。同时，因相关过程参数主要依靠经验丰富的技术工人来适时调整，导致了生产效率低下，且无法保证板材的弯曲精度。而感应加热成形虽起步较晚，在船厂的应用还不够普及[1]，但因其特有的优势，在自动化、智能化的先进船舶建造工艺中开始逐步占据重要位置，应用前景更为广阔。该加工方法的加热路径及其工艺参数规划，是当前板材热弯成形工程的应用难点和研究重点。

基于电磁感应加热的热弯成形设备自动化程度较高，可高效地控制热源分布及其产生的弯曲力矩，进而精准地获得需要的面外弯曲变形。Lee 等[2]对比了火焰加热和感应加热这2 种船用钢板加热过程，验证了感应加热应用于钢板弯曲成形的可行性。……