傳統船舶修造行大多采用的是鉚接、螺接、焊接等固定方式,這些方式要求比較高,也容易對船體造成破壞,且維修成本高。慢慢的,粘膠劑取代了傳統的固定方式。而船舶長(cháng)期航行于江、河、湖、海等復雜惡劣環(huán)境中,則膠粘劑必須具備耐海水、耐大氣老化、耐油、耐高低溫交變、阻燃、耐振動(dòng)等性質(zhì),一些艙內粘接要求膠黏劑無(wú)毒、無(wú)味、美觀(guān),船舶修造一般要求現場(chǎng)作業(yè),工藝要求簡(jiǎn)單快捷。
一、膠黏劑在船舶船體上的應用
1.在船體復合材料中的應用
船用玻璃鋼,即玻璃纖維增強塑料,特點(diǎn)為質(zhì)輕、高強,耐腐蝕、抗化學(xué)附著(zhù),介電性和微波穿透性好,沖擊韌性好,外觀(guān)美觀(guān),可設計性?xún)?yōu)良,成本低廉,工藝簡(jiǎn)單已經(jīng)廣泛應用于漁船、游輪、賽艇、潛艇、掃雷艇的制造。玻璃鋼在船體裝配中一般采用膠接和機械連接并用,既利用膠接的優(yōu)越性,又保證了接頭的足夠強度和可靠性。連接的步驟是先膠接后機械連接,常見(jiàn)應用于船舶工業(yè)中玻璃鋼粘接。
膠黏劑在船舶船行業(yè)上的應用
2. 在船體金屬結構中應用
船舶的船體金屬結構中,大量使用了如碳鋼高強度鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼合金結構鋼、鑄鋼、鑄鐵以及鋁合金、鎂鋁合金、鈦合金等金屬合金材料。這些金屬主體結構,一般采用焊接方式進(jìn)行連接,但是為了降低應力集中,提高不同金屬材料耐化學(xué)腐蝕性,可采用膠接方式進(jìn)行連接。如雙組分丙烯酸、雙組分環(huán)氧等。
3. 潛艇消聲瓦安裝中的應用
消聲瓦是隨現代吸聲材料的發(fā)展而逐漸成熟起來(lái)的一種新型潛艇隱身裝備。消聲瓦技術(shù)作為一種有效的抑制噪聲振動(dòng)、降低本艇聲目標強度、提高潛艇隱蔽性的手段,已被世界各海軍強國廣泛采用。消聲瓦一般是由合成橡膠等高分子聚合物組成,如丁苯橡膠材料、聚氨酯纖維材料及聚硫橡膠,各國核潛艇以及其它潛艇均出現大面積消聲瓦脫落現象。這種膠黏劑需要具有粘接、強度高、抗沖擊、耐久性好、耐鹽霧、耐海水、耐振動(dòng)甚至需要具有一定的阻尼降噪性能。改性硅烷、有機橡膠等。
二、膠黏劑在船舶舾裝系統中的應用
1.在船艙泡沫材料中的應用
船舶艙室的夾層結構一般使用蜂窩結構和泡沫材料填充,如聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料等,蜂窩結構和泡沫材料的使用一方面可以增強艙室的機械性能,如減輕結構重量,提高了結構強度,另一方面泡沫材料具有良好的隔熱、隔音、抗沖擊性,并簡(jiǎn)便施工工藝。通常在選擇膠黏劑時(shí)除了強度以外,還需要考慮使用溫度、煙霧條件及其與芯材和面板材料的兼容性。如果選擇與面板材料共固化,則膠黏劑或膠膜的固化條件需要與面板的共固化條件相一致。多選用雙組分環(huán)氧、雙組分聚氨酯等。
2.在船艙地板粘接中的應用
船艙地板材料一般為:聚氯乙烯人造革地板、聚氯乙烯硬質(zhì)地板、聚氯乙烯軟質(zhì)地板和橡膠地板。地板一般通過(guò)膠接方式固定到鋼板或鋁合金板上。艙室地板用膠黏劑要求無(wú)毒、無(wú)味、阻燃、耐油、耐水耐酸堿腐蝕。多選用硅酮類(lèi)或改性硅酮膠黏劑。
3.在船艙內飾中應用
船艙內部裝飾首選的固定方式就是膠接,如儀器、儀表、管路附件、塑料管、塑料面板、壁紙等均使用膠黏劑進(jìn)行固定。為了保證船員身體健康和舒適性,在船艙內部膠黏劑多選用無(wú)毒、無(wú)味、阻燃環(huán)保膠。
膠黏劑在船舶船行業(yè)上的應用
4. 在不易著(zhù)火甲板基層敷料粘接中的應用
為了防止船舶機艙或貨倉著(zhù)火后,火勢蔓延至起居室、控制室,需要在起居室、控制室、走廊、梯道內敷設不易著(zhù)火甲板基層敷料。不易著(zhù)火甲板基層敷料具有良好的耐高溫性、和阻燃性,可以有效防止火勢從下層甲板蔓延至上層甲板。對于不易著(zhù)火甲板基層敷料的粘接,需使用阻燃性膠黏劑。如水性白乳膠、雙組分聚氨酯。
三、在船舶機械系統中的應用
1. 在船舶尾軸與螺旋槳連接中的應用
船舶螺旋槳和尾軸過(guò)去一直采用“鍵”連接,這種連接方法對軸孔的連接面要求很高,不但需要很多加工工時(shí),而且還要進(jìn)行繁重的人工拂括。“無(wú)鍵膠接”新工藝既省去鍵和鍵槽的加工、又省去繁重的手工拂括程序,大大減輕了勞動(dòng)強度,縮短造船周期,同時(shí)提高了產(chǎn)品質(zhì)量,也不會(huì )產(chǎn)生因海水腐蝕而使螺旋槳難拆的現象。改性樹(shù)脂,具有耐海水、耐水、耐油等特性,具有良好的韌性和膠接強度,實(shí)船應用性能良好。
膠黏劑在船舶船行業(yè)上的應用
2. 在船舶主機導板中心校正中的應用
傳統船舶主機導板中心校正采用拉線(xiàn)法,工藝復雜,可靠性低,現在采用膠黏劑填滿(mǎn)導板縫隙,固化后一次性定出導板中心,省時(shí)、省力,降低了工人勞動(dòng)強度,可靠性高。已成功應用于船舶主機導板中心的校正。
3.在船舶主機、輔機墊片固定中的應用
船舶主機、輔機通常采用鋼制或鑄鐵墊塊與船體結構基座連接,對金屬墊塊要求特別嚴格,接觸面積不小于75%,25×25mm2范圍內要有3 ̄4個(gè)觸點(diǎn),所以拂括主機墊塊是一項復雜的工作?,F在環(huán)氧樹(shù)脂的使用代替了金屬墊塊,縮短了造船周期,提高了經(jīng)濟效益。
4. 在尾軸與銅套固定中的應用
船舶尾軸作為動(dòng)力傳出部件與螺旋槳直接相連,本身為鋼制材料,容易受到海水的腐蝕而影響使用壽命,因此采用銅套保護尾軸免受海水侵蝕。傳統方法采用過(guò)盈方式進(jìn)行安裝,即加熱銅套后套入尾軸,但是這種方法工藝不易掌握,加熱溫度過(guò)高容易使銅套破裂,溫度過(guò)低則會(huì )使銅套進(jìn)退兩難,致使銅套破裂。而使用厭氧性結構膠黏劑則大大簡(jiǎn)化安裝工藝,降低造船成本,提升造船效率。除尾軸與銅套固定需要使用膠黏劑,船體內部各種閥座的固定也可使用膠黏劑,可簡(jiǎn)化工藝,提高效率。
四、在船舶修復中的應用
船舶船體與螺旋槳長(cháng)期與河水、海水接觸,發(fā)生腐蝕后,表面出現裂紋、斷裂、穿孔等現象。船舶設備,如動(dòng)力裝置,長(cháng)期受到振動(dòng)、磨損、腐蝕等影響,導致零件產(chǎn)生裂紋,形狀尺寸發(fā)生改變,影響使用性能。船舶機械零件在加工以后,會(huì )發(fā)現有砂眼、裂紋、氣孔等缺陷,這些缺陷會(huì )影響零件的使用壽命和可靠性。使用膠黏劑修補各種腐蝕、磨損、老化產(chǎn)生的砂眼、氣孔、裂紋等缺陷,可以高工作效率、簡(jiǎn)化修復工藝、降低成本。特別是一些無(wú)法使用焊接技術(shù)的區域,如水下修補、運輸船的油倉、天然氣倉,膠黏劑的使用顯得更加必要。推薦閱讀:《【汽車(chē)行業(yè)用膠】新能源汽車(chē)動(dòng)力電池用膠及其應用介紹——漢高達
1. 在船舶設備零件砂眼、裂紋、穿孔修復中的應用
船舶許多大型機件,如主機機座、機架、氣缸、汽缸蓋進(jìn)氣閥等,長(cháng)期耐受巨大負荷,容易產(chǎn)生裂紋,并且多為鑄鐵材料,使用焊接技術(shù)進(jìn)行修復難度較大,多使用環(huán)氧類(lèi)修補劑、丙烯酸結構粘接-扣合法,既可以解決問(wèn)題,保證機件的可靠性,又美觀(guān),且工藝簡(jiǎn)單,成本較低。
膠黏劑在船舶船行業(yè)上的應用
2. 在船舶動(dòng)力傳輸裝置修復中的應用
船舶動(dòng)力傳輸裝置的修復不同于其他設備的修復,對于強度要求特別高,焊接技術(shù)無(wú)法消除內應力,對機械的可靠性產(chǎn)生不良影響,單純膠粘技術(shù)無(wú)法承受長(cháng)時(shí)間高負荷運作,因此多采用環(huán)氧修補膠粘接-扣合法進(jìn)行修復。
五、密封膠在船舶修造中的應用
密封膠是一種可隨密封面變化而變形,對密封面浸潤性良好,不易流淌浸潤性良好,具有一定粘接強度,可防水、防塵、隔熱,耐機械振動(dòng)的密封材料。密封膠與一般膠黏劑相比,對膠接強度要求較低,對浸潤性、粘附性、對介質(zhì)穩定,不對密封面腐蝕等性能要求較高。船舶長(cháng)期航行于江河湖海潮濕環(huán)境中,為了保護船舶船體和設備免受腐蝕,需大量使用硅酮類(lèi)或改性硅酮類(lèi)密封膠,除此之外船舶內部有大量管路、電纜也需要進(jìn)行密封。
1. 在船舶管路系統中的使用
船舶具有非常復雜的管路系統,自身管道如排水管、蒸汽管、燃油管、潤滑油管、冷凍液管、海水管等,配套設施管路還包括石油管道、液化石油天然氣管道等,這些管道工作條件各不相同,從零下幾十度至上百度,所承受壓強也不同,最高耐受壓強可達8MPa,單純膠黏劑無(wú)法達到要求,多配合膠黏劑和密封膠同時(shí)使用,并且可以降低拆卸難度。
2. 在船舶門(mén)窗、甲板、墻面等中的使用
船舶門(mén)窗多由鋁合金材料制成,為避免船體鋼材與門(mén)窗鋁合金產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,多使用粘接型密封膠,為橡膠類(lèi)密封膠。當船舶甲板使用膠黏劑鋪設以后,需使用密封膠填縫,密封膠的使用可以大大提高甲板的使用壽命,降低維護成本。
3.在船舶精密設備中的使用
船舶雷達罩,長(cháng)期在室外耐受惡劣天氣侵蝕,對密封性有很高要求。雷達罩一般選擇使用壽命較長(cháng)的彈性密封膠,如聚氨酯密封膠,硅酮密封膠,使用壽命普遍可以達到15年以上。“船舶黑盒子”與“飛機黑匣子”類(lèi)似,是記錄船舶航行的裝置,特別是記錄發(fā)生沉船事故時(shí)船體的狀況,對于事故分析有重要作用。由于海洋的特殊環(huán)境,一般要求密封材料能耐1100℃高溫、60MPa高壓,我國對于此項研究還屬于空白狀態(tài)。推薦閱讀:《【航空航天行業(yè)用膠】膠粘劑在航天工業(yè)上的應用——漢高達