第一章船舶建造概论

船舶建造概论主要对船舶建造作初步的总体介绍，包括船舶建造工艺的定义及特点,船舶建造工艺的主要任务，船舶建造工艺的内容和流程，船舶建造工艺的发展历程以及现代化的造船技术和模式。通过本章学习，搭建与学生已有认知的桥梁，构造船舶建造知识体系的基础。

●1.1船舶建造工艺主要任务和内容

明确船舶建造工艺的内容主要是对船体和上层建造进行建造、舾装、涂装。在船舶设计过程中，包含初步设计、详细设计和生产设计。生产设计的基本内容为船体放样、船体号料、船体钢料加工、船体装配、船舶下水、船舶试验、交船与验收。主要任务有两方面，一方面是为造船生产制订工艺方案；另一方面是研究开发新工艺、新技术。

●1.2现代造船模式

主要介绍造船模式的内涵与发展历程及壳舾涂一体化的现代造船模式，船厂典型布局。造船模式是造船体制和技术的总称，它整体地、动态地表达了船舶制造企业的存在形式和活动方式。随着科学技术的进步和船舶需求量的增长，造船模式是不断发展和变革的。现代造船模式的支撑技术为成组技术理论和统筹优化理论。壳舾涂一体化是以船体为基础，舾装为中心，涂装为重点把壳舾涂三大作业系统有机结合建立在空间分道、在时间上有序的立体优化排序。

第二章船舶材料与焊接

材料是造船工业的基础。在造船生产中使用材料特别是金属材料，主要是由于其有满足船舶结构所需的力学性能与工艺性能要求。同时随着科技的进步，船舶材料的发展与更新直接推动了船舶焊接技术的发展，使焊接技术成为现代船舶工业的基础工程技术之一。本章节主要学习船舶材料的一些基础知识，介绍我国船舶行业目前正在应用的焊接技术以及焊接应力与变形等内容

●2.1船舶材料

船体材料、结构设计和建造工艺是保证船体结构获得性能优异和安全可靠的三个主要方面。其中船体材料是开展结构设计和制定建造工艺的基础，而船体结构钢又是用来建造船体及其附属设备的最主要的金属材料，同时有色金属在近代造船行业中应用广泛，特别是高强度、耐腐蚀的轻合金材料的应用，大大改善了船舶的使用性能。本节重点学习船体材料的性能要求及应用。

●2.2船舶焊接方法

在科学技术飞速发展的当今时代，焊接已成功地完成了自身的蜕变。焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。本小节重点学习电弧焊的相关基础理论，介绍了造船工业中常用的手工电弧焊、埋弧自动焊以及CO2气体保护焊的工作原理及优缺点。

●2.3焊接缺陷及变形

焊接时，由于焊接热源的高度集中，使焊件受到不均匀的加热，因此各部位金属受热膨胀和冷却收缩的程度也不相同，使焊接结构中产生了焊接应力和变形。焊接应力会影响结构的承载能力，影响焊后机械加工的精度，而且也是引起焊接裂纹和脆断的主要因素。本小节主要讨论焊接裂纹种类、产生焊接应力与变形的原因、预防和减小焊接应力与变形的措施，以及消除焊接应力与变形的方法。

第三章船体放样和号料

本章主要介绍船舶建造中放样与号料的基本知识，主要内容有船体理论型线放样、肋骨型线放样、尾轴出口处肋骨型线放样、船体结构线放样、船体构件展开、样板、样箱的种类、样板样箱的制作方法、船体构件号料的方法及数学放样的基本介绍。

●3.1 船体型线图的基本概念

本节主要介绍放样基本知识、船体型线图的基本知识及船体主尺度，主要内容包括放样目的、放样内容，船体型线图的投影关系及投影的三个基本剖切平面、投影特征，船长、型宽、型深、吃水、干舷的概念。

●3.2船体型线放样

本节主要介绍船体型线放样的方法，主要内容包括船体理念型线放样、船体肋骨型线放样、尾轴出口处肋骨型线放样。

●3.3船体结构线放样

本节主要介绍结构线放样基本知识，主要内容包括结构线定义、结构线涉及到的交线的名称，结构线绘制于肋骨型线图上的方法。

●3.4船体构件展开

本节主要介绍船体构件展开基本知识，主要内容包括构件展开三要素及定义，投影线实长的求取，肋骨弯度的求取、准线的不同作图方法。通过不同船体构件、不同船体外板的展开示例进行讲述。

●3.5样板与号料

本节主要介绍样板、样箱类型及制作方法及号料方法，主要内容为样板的分类、样板的制作、号料䓍图的绘制、号料的种类及其优缺点。

●3.6船体数学放样

本节主要介绍数学放样的概念及数学放样的概况，并通过国产软件上海沪东船舶软件公司开发的HD-SHM船舶建造系统进行船体型线数学三向光顺系统、外板系统、结构系统的介绍，为后期学习船舶软件打下基础。

第四章船体钢料加工

船舶由成千上万个构件经装配焊接而成，这些构件是用船用钢材加工而成。将钢板和型材加工成船体构件的工艺过程称为船体钢料加工。一般来讲，船体钢料加工分为钢材预处理、构件边缘加工和构件成形加工三大类。其中钢材预处理包括钢材矫正（钢板矫平和型材矫直）、表面清理（去污和除锈等）和防护（喷涂底漆）。钢材边缘加工是指边缘切割和焊接坡口加工。构件成形加工则是将切割好的平面钢板（或平直型材）加工成构成船体所需要的折角、折边、弯曲等构件。

●4.1钢材预处理

船用钢材由于轧制、运输和堆放中的各种影响，常常会生锈、变形并沾有各种油污等杂质，不仅会导致钢料性能降低，而且如果不经处理直接使用，会影响加工精度和焊接质量。因此，露天堆放的钢材必须经过钢材预处理过程才能用于加工船体构件。

●4.2构件边缘加工

边缘加工主要是边缘切割和焊接坡口加工。目前，边缘加工方法有机械切割法（剪切、冲孔、刨边和铣边等）、化学切割法（气割）和物理切割法（等离子切割、激光切割、高压水切割等）。

●4.3构件成形加工

船体构件经边缘加工后，对于非平直构件，还需要进行弯曲成形，这种船体构件弯曲成形的工艺过程，称为成形加工。成形加工一般分为型材成形加工和板材成形加工。船体结构中常用的型材有角钢、球扁钢、T型钢等，型材构件主要有肋骨、横梁、纵桁、纵骨等。型材构件成形加工方法按照是否预热可分为热加工和冷加工；按照进给方式可分为连续进给加工、逐段进给加工和一次成形加工；按型材受力状态可分为拉弯、集中力弯曲和纯弯曲等加工。

第五章船舶分（总）段装焊

所谓船体结构预装配工艺是指将加工合格的船体零件组合成部件、分段、总段的过程。预装配不仅能使大部分的船体装配焊接工作移至室内进行，改善劳动条件，提高装焊质量，而且为建立专业生产流水线，实现装焊作业自动化和机械化创造条件。本章重点介绍船体结构预装焊的主要工艺装备，典型部件、分段以及总段的装焊工艺。

●5.1船体结构预装焊的常用工艺装备

船体结构在预装焊过程中，除了装配操作时需要使用的工具与设备外，还需配备便于进行确定基准画线、装配定位、焊接和检验的专用工艺装配，才能顺利地进行装配工作并确保装配质量。其中，平台和胎架是船体结构与装焊作业所特有的主要工艺装备，也是决定装焊车间生产能力的重要设备。本节课重点介绍常用的平台及胎架的类型及适用范围。

●5.2船体部件的装焊工艺

部件指由两个或两个以上的船体零件装焊成的组合件。船体部件装焊主要包括各种焊接T形梁装焊、船体板拼接、肋骨框架装焊、主辅机座装焊、舵叶装焊、烟囱装焊、尾柱和首柱装焊等。本节课以T型梁的装焊为例介绍船体部件的主要装焊工艺过程。

●5.3船体分段装焊工艺

船体分段是由零、部件组装而成的船体局部结构，是船体装焊工作的重要组成部分，分段建造周期的长短，质量的好坏对船舶整体建造周期和建造质量有很大的影响。本节课重点介绍分段的类型以及分段的装配方法。

●5.4船体典型分段装焊工艺

现代船舶制造是按船体分段组织生产的，分段是现代造船技术中最重要的中间产品和计划单元。本节课程重点介绍船底分段、甲板分段、舷侧分段、舱壁分段、边舱分段等几种典型分段的装焊工艺，同时结合制造仿真视频学习各典型分段的装配过程。

●5.5船体总段建造方法

在工厂设备、起重能力等条件允许的情况下，可以采用船体总段建造法来进行船体建造。采用总段合拢，可以使船台装配阶段的许多工作量前移到总段装配阶段，减少船台工作量，缩短船台周期，提高壳舾涂一体化建造的完整性。本节课以船体中部环形总段为例，介绍总段的装配方法及装配工艺。

●5.6分段（总段）的吊运和翻身

船体分段在制造过程中，往往需要翻身或移位，完工后要吊运至分段堆场堆放，再按作业进度进行大型分段或总段组装，或直接进行船台装配，这些作业主要靠起重和运输机械来完成。由于现在分段尺寸和重量较大，若在吊运和翻身中考虑不周，会使分段发生变形，因此在吊运前必须做好周密的分析研究，制定质量和安全措施，并对其进行临时加强。本节课则以舱壁为例介绍分段加强的方法，同时介绍吊运和翻身的工艺准备及方法

第六章船舶总装

船舶总装是在部件装焊、分（总）段装焊及预舾装、预涂装的基础上，于船台（船坞）完成船舶整体装焊、舾装和涂装的工艺阶段。船舶总装俗称大合拢，由于船舶总装一般需要在船台或船坞里进行，而船台和船坞是船厂里非常有限的重要资源，因此，船舶总装的质量和速度对保证船舶建造质量，缩短船舶建造周期有着非常大的影响。

●6.1船舶总装设施和工艺装备

对于不同的产品对象、不同的船厂生产条件，所采用的船舶总装方式（又称建造法）也各种各样，这些方式都是根据船舶结构特点和船厂生产条件，按照有利于平衡生产负荷、提高效率、缩短造船周期和改善劳动条件等原则确定的。常用的船舶总装方式有总段建造法、塔式建造法、岛式建造法、水平建造法和串联建造法等

●6.2船台总装方式

船舶总装设施包括船台和船坞，是将分（总）段组装成整个船体的工作场所。它不仅应该具备坚固的基础，还应设置在船体分（总）段装焊车间附近且靠近水域，以便于缩短分（总）段运输和便于船舶下水。为了保证船舶总装作业的顺利进行，以纵向倾斜船台为例，介绍在船台的工艺装备。

●6.3船台（坞）总装工艺

船舶总装常用总段、塔式和岛式等建造方法，虽然在建造方法上有所不同，但是在一个建造区或船舶的特定区域的分段吊装顺序和分段定位固定方法却是相同的。这节以塔式建造法为例，讨论一下船台装焊顺序和船台装焊工艺。

●6.4船体建造焊接变形及预防

焊接工作量在整个船体建造总工作量中占相当大的比例，焊接变形不可避免，特别是对于比较薄的钢板，变形更为严重，如果变形不能很好的控制，将会给后面的装配带来麻烦，所以施工过程中的变形控制及矫正就显得尤为重要。本节内容主要讲到变形的原因、变形的类型、变形的控制及矫正等内容。

●6.5密性试验

船体结构尤其是焊缝是否存在泄露现象，其强度是否满足动、静载荷要求，这些就需要通过密性试验才能知道。本节内容主要讲述常用的密性试验方法，包括：水压试验、冲水试验、气压试验、充气试验、煤油试验、油雾试验等，主要介绍试验方法的内容、技术要求和适用场合等。

第七章船舶舾装与涂装

本章主要介绍了船舶的舾装和涂装。船舶舾装是指船体结构之外的船舶所有设备、装置和设施的安装工作，也可定义为是对船体进行系统化处理和安装的生产活动。
船舶涂装是为了防止材料的腐蚀，延长船舶寿命，对原材料、器件和船体等进行除锈、清理和涂装等处理工程，它还具有外板装饰和船体防污等作用。

●7.1船舶舾装的内容和作业模式

船舶舾装的内容，一般包括机舱内各种装置、系统和用具；船上控制船舶运动方向、保证航行安全和营运作业所需要的各种设备和用具等。笼统上讲，一艘船舶除了船体、轮机等，剩下的所有构件都属于舾装的范畴。船舶舾装是船舶建造过程中很重要的组成部分，其作业采用现代造船模式，实施以区域、类型、阶段为导向，壳、舾、涂一体化的区域造船法。

●7.2船舶舾装

    船舶舾装按照专业可以分为船体舾装、机舱舾装、电气舾装。所谓船体舾装是指除轮机和电气以外的船体所属机械、设备、装置和杂件等的安装。安装安装的区域不同，船体舾装通常分为内舾装和外舾装两类。机舱内各种船舶设备的安装和调试称为机舱舾装，大体包括机械安装调试和舾装件装焊两类。电气舾装主要指船上电缆的敷设以及电气设备的安装、接线、检查和调试等作业。

●7.3船舶涂装

钢铁船舶在海洋中的腐蚀是不可避免的，但其腐蚀的速度则是可以控制的。为了防止钢材的腐蚀，延长船舶使用寿命，对船舶进行除锈。除漆处理，这种表面处理工程称为船舶涂装。船舶涂装除了具有防腐蚀的作用以外，还具有外表装饰和防污的作用。
根据以中间茶品为导向的壳、舾、涂一体化的现代造船模式，船舶涂装作业方式与船体建造的分段建造法和船舶舾装的区域舾装相协调。

第八章船舶下水

本章主要介绍船舶建造中船舶下水的基本知识，主要内容有船舶重力式下水、漂浮式下水、机械式下水、衬垫式下水等四种下水方式的原理和每种下水方式所特需的下水设施以及各种方式的不同优缺点和适用范围。二是如何根据船厂的实际条件选择出合适的下水方式和在船舶下水过程中消除有关事故的工艺措施的基本内容介绍。

●8.1船舶下水方式的分类

本节主要介绍船舶重力式下水、漂浮式下水、机械式下水和衬垫式下水的原理、所需设施以及各种下水方式的优缺点和适用范围。

●8.2船舶下水方法的选择

本节主要介绍如何根据船厂的实际条件选择合适的下水方式以及船舶在下水过程中消除有关事故的工艺措施。
第九章：船舶试验分为系泊试验和航行试验两个阶段进行。一是系泊试验，指船舶靠在码头进行测试，以验证船舶是否具备航行试验的条件；二是航行试验，指船舶在试航水域航行中进行更加全面的测试。

第九章船舶试验

船舶试验分为系泊试验和航行试验两个阶段进行。一是系泊试验，指船舶靠在码头进行测试，以验证船舶是否具备航行试验的条件；二是航行试验，指船舶在试航水域航行中进行更加全面的测试。

●9.1系泊试验

系泊试验是在机电设备和其系统安装结束的基础上进行的，通过对机电设备的调整及性能试验，来验证机电设备是否达到原设计性能，以及是否满足船舶设计、船检规范和系泊试验大纲规定的要求。系泊试验主要抓住“四机一炉”（即主机、辅机、锚机、舵机和锅炉），因为它们是船舶生命力的所在。

●9.2船舶航行试验

每艘船舶在建造的最后阶段，都要进行航行试验。航行试验应按规定的大纲进行，或按照有关标准和规范进行，对船舶的航海性能、电气设备、导航设备和机械设备进行试验，验证船舶总体性能和设备的质量是否符合合同、政府法规、法令和国际有关公约、规范和图纸等要求。航行试验的目的是通过试验，对船舶进行最终验收。

第十章船舶建造发展趋势

随着世界造船格局的改变和船舶行业的发展，给船舶建造工艺带来了新的发展，并且这种发展是技术和经济紧密结合的过程，是以“技术为中心”发展的。

●10.1精度造船管理

在船体建造中，一般都留有大于余量补偿值的造船工艺余量，装配中经过定位切除实际多余余量，以保证作业顺利和建造质量。各国都非常重视修整工作的减少和消除，在取得大量生产实践测量数据的基础上，运用数理统计方法，不断研究、制定、修改和完善船体建造公差标准，采用无余量造船方法，以减轻劳动强度，缩短造船周期，即利用公差标准来控制施工精度，利用甲方工艺余量来补偿施工变形。

●10.2船舶建造工艺的新发展

一般来说船舶建造工艺不断发展进步主要的推动力主要有新技术发展、新船型的开发以及标准国际化程度的加深，人类社会已经进入知识经济时代，知识经济的支柱是高技术产业，作为典型的传统工业，船舶工业引进了许多柔性、智能和信息方面的科学成果，不断创造出新的船舶建造技术。

●10.3绿色造船技术

船舶绿色制造技术，是综合考虑环境因素、资源利用效率和工人生命安全的现代制造模式，要求最大限度地减少对环境的负面影响，要求原材料和能源的利用率达到最高，以及要求以人为本，改善作业环境，减轻劳动强度。完善的绿色船舶制造可以改善区域的环境质量，促进、带动区域经济和社会发展。