本发明属于船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶窗框的焊接方法。
背景技术：
在船舶建造过程中，舷窗与窗框组合后与船舶的侧板连接，目前舷窗与侧板之间存在横位置、立位置以及仰位置的填角焊缝。采用药芯焊丝co2气体保护焊分多段对称焊接，控制每段焊缝长度在150mm～300mm之间，从而来减少焊接变形。
如图1和图2所示，悬窗20′为矩形窗，该矩形窗与侧板10′的内侧与外侧之间均具有填角焊缝30′。图1中的窗框21′竖直设置，在侧板10′的同一侧上，横位置的填角焊缝30′位于窗框21′的上侧，仰位置的填角焊缝30′位于窗框21′的下侧，立位置的填角焊缝30′位于窗框21′的左右两侧。
如图3所示，将窗框20′与侧板10′同一侧的填角焊缝30′分成十六个焊段，按照焊接的先后顺序分别为第一焊段1′、第二焊段2′、第三焊段3′、第四焊段4′、第五焊段5′、第六焊段6′、第七焊段7′、第八焊段8′、第九焊段9′、第十焊段10′、第十一焊段11′、第十二焊段12′、第十三焊段13′、第十四焊段14′、第十五焊段15′、第十六焊段16′。
图3中箭头所示方向为焊接方向，箭头的长度大致为焊段的长度。焊接人员按照图3中的焊接顺序依次对窗框21′与侧板10′的内、外两侧的填角焊缝30′施焊。其中，窗框21′与侧板10′之间的立位置的填角焊缝30′采用立向上的焊接方向，存在的问题是：
1)立向上焊接的热输入量较大，容易导致窗框21′变形，玻璃22′破碎。为控制填角焊缝30′的温度，立位置的填角焊缝30′需要分多段焊接，焊缝接头较多，难以保证焊接质量，且焊接效率较低。
2)立向上焊接形成的填角焊缝30′温度较高，冷却速度慢，导致填角焊缝30′周围的油漆区大范围破损，需要重新补漆。而且，填角焊缝30′成型较凸，需要进行打磨降低焊缝余高，以降低填角焊缝30′的应力集中，进一步降低了焊接效率。
因此，需要一种船舶窗框的焊接方法来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种船舶窗框的焊接方法，以降低焊接热输入量，减少窗框的焊接变形，提高焊接质量和焊接效率。
为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
一种船舶窗框的焊接方法，包括：
悬窗嵌置于船舶的侧板上，所述悬窗的窗框与所述侧板的外侧之间以及所述窗框与所述侧板的内侧之间均具有横位置、立位置和仰位置的填角焊缝，所述填角焊缝采用分段退焊法，且所述立位置的填角焊缝进行立向下焊接。
进一步地，所述窗框与所述侧板的外侧之间的填角焊缝的焊接顺序为第一焊接顺序；所述窗框与所述侧板的内侧之间的填角焊缝的焊接顺序为第二焊接顺序；分别按照所述第一焊接顺序与所述第二焊接顺序同时进行焊接。
进一步地，按照所述第一焊接顺序将所述窗框与所述侧板的外侧之间的填角焊缝划分为n个焊段；
按照所述第二焊接顺序将所述窗框与所述侧板的内侧之间的填角焊缝划分为n个焊段；
所述第一焊接顺序的第n焊段与所述第二焊接顺序的第n焊段相对于所述窗框的中心中心对称设置。
进一步地，所述窗框为矩形框，所述横位置的填角焊缝位于所述窗框的上侧，所述仰位置的填角焊缝位于所述窗框的下侧；位于所述侧板同一侧的所述横位置与所述仰位置的填角焊缝相对于所述窗框的水平中心线对称设置。
进一步地，在所述侧板同一侧，位于所述横位置与所述仰位置上的多个所述焊段分成多个焊段组，所述焊段组包括具有相邻焊接顺序且相隔设置的两个所述焊段；所述横位置的焊接组与所述仰位置的焊接组相对于所述窗框的水平中心线对称施焊。
进一步地，所述立位置的填角焊缝位于所述窗框的左右两侧；位于所述侧板同一侧的两个所述立位置的填角焊缝相对于所述窗框的竖直中心线对称施焊。
进一步地，所述窗框的边角位置的填角焊缝呈弧形，所述边角位置的填角焊缝进行立向下焊接。
进一步地，所述立位置与所述边角位置的填角焊缝早于所述横位置与所述仰位置的填角焊缝施焊。
进一步地，所述横位置与所述仰位置的填角焊缝在所述侧板的同一侧的焊接方向相反。
进一步地，每段所述立位置的填角焊缝的长度为300mm～800mm。
本发明的有益效果为：在窗框与侧板的立位置的填角焊缝进行立向下焊接，相对于现有的立向上焊接，该船舶窗框的焊接方法降低了焊接热输入量，增加了单一焊段的长度，减少了焊接接头，改善了窗框的焊接变形量，有利于提高焊接质量，同时有利于提高了焊接密性。
其次，立向下焊接产生的填角焊缝的温度低，减少了填角焊缝周围油漆的破损范围，减少了重新补漆的工作量。立向下焊接产生的填角焊缝成型平滑，降低了填角焊缝的应力集中程度以及填角焊缝打磨的工作量，提高了焊接质量和焊接效率。
此外，由于立向下焊接产生的填角焊缝的温度低，还可以进行在侧板的内、外两侧同时进行焊接，进一步提高了焊接效率。
附图说明
图1是现有的侧板与悬窗的装配结构的端面视图；
图2是图1中a-a的剖视图；
图3是现有的窗框与侧板之间的填角焊缝的焊接顺序的示意图；
图4是本发明实施例提供的窗框与侧板的外侧之间的填角焊缝的第一焊接顺序的示意图；
图5是本发明实施例提供的窗框与侧板的内侧之间的填角焊缝的第二焊接顺序的示意图。
图中部件名称和标号如下：
10′、侧板；20′、悬窗；21′、窗框；22′、玻璃；30′、填角焊缝；
1′、第一焊段；2′、第二焊段；3′、第三焊段；4′、第四焊段；5′、第五焊段；6′、第六焊段；7′、第七焊段；8′、第八焊段；9′、第九焊段；10′、第十焊段；11′、第十一焊段；12′、第十二焊段；13′、第十三焊段；14′、第十四焊段；15′、第十五焊段；16′、第十六焊段；
10、侧板；20、悬窗；21、窗框；22、玻璃；30、填角焊缝；
1-1、第一焊段；2-1、第二焊段；3-1、第三焊段；4-1、第四焊段；5-1、第五焊段；6-1、第六焊段；7-1、第七焊段；8-1、第八焊段；9-1、第九焊段；10-1、第十焊段；11-1、第十一焊段；12-1、第十二焊段；13-1、第十三焊段；14-1、第十四焊段；
1-2、第一焊段；2-2、第二焊段；3-2、第三焊段；4-2、第四焊段；5-2、第五焊段；6-2、第六焊段；7-2、第七焊段；8-2、第八焊段；9-2、第九焊段；10-2、第十焊段；11-2、第十一焊段；12-2、第十二焊段；13-2、第十三焊段；14-2、第十四焊段。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提出了一种船舶窗框的焊接方法，该船舶窗框的焊接方法用于船舶建造中悬窗20的焊接安装过程。悬窗20包括窗框21和安装于窗框21内的玻璃22。窗框21通过焊接的方式安装于船舶的舱室的侧板10上。本实施例的侧板10的内侧指舱室的内侧，侧板10的外侧指舱室的外侧。
具体地，悬窗20嵌置于船舶的侧板10上，悬窗20的窗框21与侧板10的外侧之间以及窗框21与侧板10的内侧之间均具有横位置、立位置和仰位置的填角焊缝30。
船舶窗框的焊接方法为：横位置、立位置和仰位置的填角焊缝30采用分段退焊法，且立位置的填角焊缝30进行立向下焊接。
相对于现有的窗框21′与侧板10′之间的立位置的填角焊缝30′进行立向上焊接，本实施例的窗框21与侧板10的立位置的填角焊缝30进行立向下焊接，降低了焊接热输入量，改善了窗框21的焊接变形量，有利于提高焊接质量。
由于立向下焊接的热输入量较小，立位置的填角焊缝30的单段长度可以达300mm～800mm，相对于现有的150mm～300mm的焊缝，极大地提高了单一焊段的长度，减少了焊接接头，提高了焊接密性和焊接效率。
同时，立向下焊接产生的填角焊缝30的温度低，减少了周围油漆区的破损范围，从而减少了重新补漆的工作量。立向下焊接产生的填角焊缝30成型平滑，降低了填角焊缝30的应力集中程度以及后续焊缝打磨的工作量，提高了焊接质量和焊接效率。
本实施例还可以在侧板10的内、外两侧同时施焊，进一步提高了焊接效率。
如图4和图5所示，填角焊缝30在侧板10的内、外两侧施焊的焊接顺序不同。具体地，窗框21与侧板10外侧之间的填角焊缝30的焊接顺序为第一焊接顺序。窗框21与侧板10内侧之间的填角焊缝30的焊接顺序为第二焊接顺序。两个焊接人员分别按照第一焊接顺序与第二焊接顺序同时进行焊接。
本实施例的填角焊缝30采用分段退焊法施焊，具体地的分段为：按照第一焊接顺序将窗框21与侧板10的外侧之间的填角焊缝30划分为n个焊段。按照第二焊接顺序将窗框21与侧板10的内侧之间的填角焊缝30划分为n个焊段。将侧板10的内侧与及外侧的填角焊缝30分成相同数量的焊段，第一焊接顺序的第n焊段与第二焊接顺序的第n焊段相对于窗框21的中心中心对称设置，实现了侧板10内侧与外侧的对称焊接，有利于降低填角焊缝30的应力集中，减少窗框21的焊接变形量。
由于船舶上的悬窗20多为矩形窗，本实例以矩形窗为例进行说明。窗框21为矩形框，横位置的填角焊缝30位于窗框21的上侧，仰位置的填角焊缝30位于窗框21的下侧，立位置的填角焊缝30位于窗框21的左右两侧。
需要说明的是，图4和图5中箭头所指方向为焊接方向，箭头的长度大致为焊段的长度。图4中水平延伸的虚线为位于侧板10外侧的窗框21的水平中心线，竖直延伸的虚线为位于侧板10外侧的窗框21的竖直中心线。图5中水平延伸的虚线为位于侧板10内侧的窗框21的水平中心线，竖直延伸的虚线为位于侧板10内侧的窗框21的竖直中心线。
如图4所示，按照第一焊接顺序将位于侧板10外侧的填角焊缝30分成十四个焊段，分别为：第一焊段1-1、第二焊段2-1、第三焊段3-1、第四焊段4-1、第五焊段5-1、第六焊段6-1、第七焊段7-1、第八焊段8-1、第九焊段9-1、第十焊段10-1、第十一焊段11-1、第十二焊段12-1、第十三焊段13-1以及第十四焊段14-1。
如图5所示，按照第二焊接顺序将位于侧板10内侧的填角焊缝30同样分成十四个焊段，分别为：第一焊段1-2、第二焊段2-2、第三焊段3-2、第四焊段4-2、第五焊段5-2、第六焊段6-2、第七焊段7-2、第八焊段8-2、第九焊段9-2、第十焊段10-2、第十一焊段11-2、第十二焊段12-2、第十三焊段13-1及第十四焊段14-2。
在本实施例中，在侧板10的同一侧，横位置与仰位置的填角焊缝30相对于窗框21的水平中心线对称设置，两个立位置的填角焊缝30相对于窗框21的竖直中心线对称施焊，以实现在侧板10的同一侧对称施焊，有利于降低填角焊缝30的应力集中，减少窗框21的焊接变形，避免窗框21内的玻璃22发生破碎。
具体地，在侧板10的同一侧，位于横位置与仰位置上的多个焊段分成多个焊段组，焊段组包括具有相邻焊接顺序且相隔设置的两个焊段。横位置的焊接组与仰位置的焊接组相对于窗框21的水平中心线对称施焊。
继续如图4所示，在侧板10的外侧，横位置的填角焊缝30划分为四个焊段，分别第七焊段7-1、第八焊段8-1、第十一焊段11-1和第十二焊段12-1。仰位置的填角焊缝30同样划分为四个焊段，分别第十四焊段14-1、第十焊段10-1、第十三焊段13-1和第九焊段9-1。相隔设置的第七焊段7-1与第八焊段8-1组成一个焊接组，相隔设置的第十一焊段11-1与第十二焊段12-1组成一个焊接组。相隔设置的第十三焊段13-1与第十四焊段14-1组成一个焊接组，相隔设置的第九焊段9-1与第十焊段10-1组成一个焊接组。按照第一焊接顺序，依次进行第第七焊段8-1与第八焊段8-1的横位置焊接、第九焊段9-1与第十焊段10-1的仰位置焊接、第十一焊段11-1与第十二焊段12-1的横位置焊接以及第十三焊段13-1与第十四焊段14-1。实现了侧板10同一侧的对称焊接以及窗框21的单边位置的分段焊接，有利于减少填角焊缝30的应力集中，提高焊接强度和焊接质量。
优选地，横位置与仰位置的填角焊缝30在侧板10的同一侧的焊接方向相反，以实现焊接方向的对称性，降低填角焊缝30的焊接应力。
由于立位置的填角焊缝30进行立向下焊接，单个焊段的焊缝长度大于等于窗框21的侧边的边长。因此，本实施例的立位置的填角焊缝30可以通过一个焊段即可完成焊接。当然，还可以根据窗框21的侧边的实际长度将立位置的填角焊缝30划分为多个焊段。
本实施例的窗框21的边角位置的填角焊缝30呈弧形，边角位置的填角焊缝30进行立向下焊接，以提高焊接效率。
需要说明的是，立位置与边角位置的填角焊缝30早于横位置与仰位置的填角焊缝30施焊。由于立位置的填角焊缝30的长度较长，立向下焊接的焊接速度较快，能够快速实现窗框21与侧板10的定位，且定位强度较高，便于后续横位置与仰位置的填角焊缝30的分段焊接。此外，由于边角位置的填角焊缝30容易出现应力集中，因此，需要在立位置的填角焊缝30焊接完成后进行边角位置的填角焊缝30的焊接，以降低填角焊缝30的应力集中，提高焊接质量。
如图4所示，在侧板10的外侧的四个边角位置的焊段分别为第三焊段3-1、第四焊段4-1、第五焊段5-1以及第六焊段6-1，且第三焊段3-1与第四焊段4-1以及第五焊段5-1与第六焊段6-1分别相对于窗框21在侧板10的外侧的中心对称焊接。
如图5所示，在侧板10的内侧的四个边角位置的焊段分别为第三焊段3-2、第四焊段4-2、第五焊段5-2以及第六焊段6-2，且第三焊段3-2与第四焊段4-2以及第五焊段5-2与第六焊段6-2分别相对于窗框21在侧板10的内侧的中心对称焊接。
本实施例提出的船舶窗框的焊接方法实现了侧板10的内、外两侧的中心对称焊接，以及侧板10同一侧的对称焊接。同时，在立位置的填角焊缝30采用立向下焊接以及在侧板10的内、外两侧同时施焊的方式，提高了焊接质量和焊接效率。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种船舶窗框的焊接方法，其特征在于，包括：
悬窗(20)嵌置于船舶的侧板(10)上，所述悬窗(20)的窗框(21)与所述侧板(10)的外侧之间以及所述窗框(21)与所述侧板(10)的内侧之间均具有横位置、立位置和仰位置的填角焊缝(30)，所述填角焊缝(30)采用分段退焊法，且所述立位置的填角焊缝(30)进行立向下焊接。
2.根据权利要求1所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述窗框(21)与所述侧板(10)的外侧之间的填角焊缝(30)的焊接顺序为第一焊接顺序；所述窗框(21)与所述侧板(10)的内侧之间的填角焊缝(30)的焊接顺序为第二焊接顺序；分别按照所述第一焊接顺序与所述第二焊接顺序同时进行焊接。
3.根据权利要求2所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，
按照所述第一焊接顺序将所述窗框(21)与所述侧板(10)的外侧之间的填角焊缝(30)划分为n个焊段；
按照所述第二焊接顺序将所述窗框(21)与所述侧板(10)的内侧之间的填角焊缝(30)划分为n个焊段；
所述第一焊接顺序的第n焊段与所述第二焊接顺序的第n焊段相对于所述窗框(21)的中心中心对称设置。
4.根据权利要求3所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述窗框(21)为矩形框，所述横位置的填角焊缝(30)位于所述窗框(21)的上侧，所述仰位置的填角焊缝(30)位于所述窗框(21)的下侧；位于所述侧板(10)同一侧的所述横位置与所述仰位置的填角焊缝(30)相对于所述窗框(21)的水平中心线对称设置。
5.根据权利要求4所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，在所述侧板(10)同一侧，位于所述横位置与所述仰位置上的多个所述焊段分成多个焊段组，所述焊段组包括具有相邻焊接顺序且相隔设置的两个所述焊段；所述横位置的焊接组与所述仰位置的焊接组相对于所述窗框(21)的水平中心线对称施焊。
6.根据权利要求4所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述立位置的填角焊缝(30)位于所述窗框(21)的左右两侧；位于所述侧板(10)同一侧的两个所述立位置的填角焊缝(30)相对于所述窗框(21)的竖直中心线对称施焊。
7.根据权利要求1所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述窗框(21)的边角位置的填角焊缝(30)呈弧形，所述边角位置的填角焊缝(30)进行立向下焊接。
8.根据权利要求7所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述立位置与所述边角位置的填角焊缝(30)早于所述横位置与所述仰位置的填角焊缝(30)施焊。
9.根据权利要求1所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，所述横位置与所述仰位置的填角焊缝(30)在所述侧板(10)的同一侧的焊接方向相反。
10.根据权利要求1所述的船舶窗框的焊接方法，其特征在于，每段所述立位置的填角焊缝(30)的长度为300mm～800mm。
技术总结