浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺
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风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺分析发布时间:2022-07-11T03:03:28.348Z 来源:《工程管理前沿》2022年5期3月作者:王品[导读] 风力发电高塔中,塔筒是风力发电的基础部件,因为塔筒的体积过大,在制造时需要进行分段制造,王品中车兰州机车有限公司甘肃兰州730050摘要:风力发电高塔中,塔筒是风力发电的基础部件,因为塔筒的体积过大,在制造时需要进行分段制造,然后用法兰将塔筒的分段进行连接,进行发电机组的组装。
若在利用法兰焊接过程中出现了细节失误或手段错误,就会导致法兰变形,从而影响塔筒焊接质量。
因此,针对风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺进行分析,提出了控制变形的技术手段,以保障风电塔安全平稳的运行,提高风电塔筒法兰焊接的工艺要求。
关键词:风电塔筒;法兰焊接;变形控制;工艺分析现阶段,全国正在大力发展清洁能源,积极推广风力发电,以缓解能源紧张现状。
塔筒作为风电机组重要支撑部件,其高度较高,而且直径较大,通常采取分段生产的方式,进行制作、运输、安装,段与段之间的连接,依靠的是锻造法兰。
由于焊后需要进行精确装配,对于锻造法兰尺寸的要求较高,因此加强此课题的研究,有着必要性。
1.风电塔筒塔架的制造工艺(1)板材切割口的大小与焊接坡口都应在满足设计需求的前提下进行板材下料工序。
另外需要注意以下几点:①尽量进行成套下料,保障后续小拼装工序的进行。
②切割前后选用一致的记号做好标记。
③焊接坡口的大小与类型需要满足焊接工艺。
(2)确定好圆筒的圆度满足设计需求。
卷筒施工时需要注意以下4点:①处理压头时,需要按照设计要求进行压头与弧度的预留。
②样板卡弧的操作符合要求。
③卷板前需要清理卷板与操作环境。
④在筒体出现凹凸时,需要立即对其测量,若超过规定范围,立即舍弃。
(3)进行组拼单元与拼装法兰时,要保证法兰平面度与角变形量。
需要注意的是:①拼接过程中遇到纵缝拼接时,靠近筒节的纵焊接缝需要错开,且角度不得小于90°。
法兰板验收中平整度与平面度的质量控制一、前言风电项目中法兰板的应用较多,常见的有钢塔筒法兰、混凝土转换段顶法兰、钢转换段法兰、锚栓式基础上下分片式法兰、基础环的上下法兰等。
所有的法兰在焊接完成前或完成后均需对法兰受力面按设计要求进行加工,这就面临着一个质量检验术语:平面度、平整度。
很多工程师对这个两个概念容易混淆,认为是一个概念在工程中的不同叫法,这是一个错误理解。
我将从以下几个维度对平面度和平整度进行阐述,以期加深大家的理解,以便在后期的质量检查过程中进行合理检测及质量控制。
二、平面度、平整度定义平面度测量是指被测实际表面对其理想平面的变动量。
平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较,两者之间的线值距离即为平面度误差值;或通过测量实际表面上若干点的相对高度差,再换算以线值表示的平面度误差值。
打表测量法是将被测零件和测微计放在标准平板上,以标准平板作为测量基准面,用测微计沿实际表面逐点或沿几条直线方向进行测量。
然后用测微计进行测量,测微计在整个实际表面上测得的最大变动量即为该实际表面的平面度误差。
这样说大家可能还是一头雾水,我再举个例子:假设桌面上有个一米见方的镜子,镜子表面是完全光滑水平的,把它视为一个标准的平面,然后我们用一把刀在镜子表面划上几道横七竖八的刻痕。
这些刻痕的顶部还是在一个平面上,底部沟槽处会有高低不平,沟槽最低处与最高处(标准平面处)的线值距离就是平面度误差值。
测量仪器:常用的测量仪器是百分表法兰面最高点假设平面百分表测量平面度平整度测量在土建工程中较多,主要有路面平整度、墙面平整度、基础平整度测量等。
平整度测量如测量平面以测量点的绝对水平高差为标准;如测量竖向平面则依靠靠尺和塞尺配合读取相应的塞尺数据为标准。
测量路面平整度的方法主要采用定长度直尺法,即采用规定长度的平直尺搁置在路面表面,直接测量直尺与路面之间的间隙作为平整度指标; 测量竖向平面时,检测尺侧面靠紧被测面,其缝隙大小用契形塞尺检测,其数值即平整度偏差。
风电塔筒内部结构2000KW塔筒顶法兰平面度加工方法探讨摘要:针对大唐三门峡清源风电场许继单机2000KW/8On风电塔筒顶法兰装焊后平面度要求较高、难于保证这一生产难题,作者分别采用二种不同的加工方法认真进行对比、分析,并设计出的专用定位工装。
最终采用顶部法兰与相邻三节筒节装配焊接后,用专用定位工装,在数控落地铣镗床上焊后加工顶法兰端面,再将加工过的组件与塔架上段塔筒其余各段总装,较好地解决了这一制约生产的技术难题。
关键词:顶法兰;平面度;焊接变形:TG113.26+3:A1 问题的提出1.1 前言由于风电塔筒上段顶部法兰总装时与风机机舱推力轴承相连接,所以对其装焊形位公差控制要求相当严格。
我公司承制的许继2000KW/80n风电塔筒顶部法兰总装后图纸要求法兰平面度不大于0.35mm表面光洁度为5级。
远高于东汽风电塔筒对法兰焊后平面度0.6mm的要求。
1.2 保证顶部法兰要求平面度0.6m m以内的上段塔筒传统的加工工艺为保证风电塔架上段塔筒顶部法兰的焊后平面度,对于顶部法兰要求平面度0.6mm以内的上段塔筒,我们通常采用如下的加工工艺。
我们在塔架上段塔筒上、下法兰整体辗制成型后机加工时预留适当的法兰内倾反变形量。
塔架上段塔筒厂内装焊时,采用先将上、下法兰与与之相邻的筒节在平台上竖装,将焊缝间隙调整均匀,点焊定位加固成组件;再将上段其余筒节按排板图也装配成组件,定位加固;最后将二法兰组件与筒节组件总装。
检验合格后,制定严密、科学的焊接方法、焊接规范及合理的焊接顺序,然后认真施焊,从而尽可能地减小焊接变形。
如果采用我们传统的加工方法,将难以保证许继塔筒顶部法兰焊后平面度要求,生产将不能正常进行,进而影响产品的正常交货周期。
2 改进方法探讨图1 上段组成示意图顶部法兰机加工时在法兰端面予留5mm厚度余量作为焊后加工余量。
结合我公司设备现状,我们制订了二种加工方案:2.1 方案一顶部法兰与筒节T1 装焊后,用6.5m 立车加工法兰端面。
风电塔筒法兰平面度与焊缝质量控制的研究风电塔架是风力发电机的一个关键支撑部位,塔架有衍架式与圆锥筒体式。
目前最多的就是后面一种,就是由数段锥形筒体,依靠法兰连接成一个高度60米到90米之间的锥形圆筒状结构。
每段的筒体又是由不同厚度的钢板,卷制成筒节,通过焊缝对接组成。
由于塔筒是几段筒体通过焊接的法兰无缝结合的。
且风电塔筒所承受的主要作用力有:风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩,舵机的压力、弯矩,内部电机的振动摆力,以及自身的重力。
这些力通过焊缝与法兰上的高压连接螺栓承受传递。
如果法兰平面度差,高强度的螺栓就无法拧紧。
这就不单是质量问题也会带来安全隐患。
这说明如何控制法兰平面度是风电塔筒制作重点要解决的。
1、法兰平面的质量要求在制作风电塔筒中,法兰的平面度要求对不同位置的法兰它是不同的。
根据设计的图纸,每段塔筒焊接后,法兰平面度的值要小于等于2mm。
但是对于上段的与风机舵机座相连的顶法兰面它的平面度值要小于等于0.35mm。
而且对于所有的焊后的法兰不允许有外翻现象的出现,只允许内倾值在0~1.5mm。
2、法兰焊后变形的原因分析风电塔筒是由每块钢板卷筒,组对焊接而成。
每个筒节就类似一个圆台,它是由开好坡口后的钢板卷制而成。
塔筒就是通过内外环焊接,从大圆台到小圆台这样焊接而成。
每段开头结尾与法兰焊接,分为内环焊接与外环焊接。
当焊接内环时,热变形就产生法兰内环往下的拉力,这样就产生内倾现象(本身采购的法兰有一定内倾)。
焊接外环时同样的原理就会把法兰外环往下拉出现外翻情况。
因此内环焊与外环焊的焊道数与顺序影响到法兰的外翻与内倾及其大小。
筒节与法兰对接端面不平整,气刨焊焊缝不平齐,法兰焊接过程中就会有“波浪变形”,造成焊后法兰平面度差。
3、控制法兰变形的方法3.1法兰焊接顺序焊缝的焊接坡口是V型的,要防止法兰焊后内侧外翻,就需要有合理的焊接顺序。
即内外焊缝交替进行,首先内环焊焊2道,然后外部用二氧化碳气刨焊清根,,再埋弧焊焊接外部完毕,最后再焊接内部环焊。
风电塔架法兰平面度及平行度的控制摘要:通过分析风电塔架制作过程中法兰平面度及平行度的影响因素,研究法兰平面度及平行度的控制方法和造成两项参数超差后的补救措施,为公司风电塔架制造过程关键参数控制提出了一些建议。
关键词:风电塔架;垂直度;同轴度;法兰平面度及平行度;控制1.影响法兰平面度及平行度的因素分析1.1筒节钢板的下料平截空心圆锥形筒节钢板下料需保证下弦长B±2;上弦长b±2;板宽(H1~H5)之差≤2;扇形板对角线差|M1-M2|≤3mm,见图1。
法兰平面度一次性合格率下降的制约因素之一就是钢板的下料尺寸达不到工艺要求,首要原因是数控火焰切割机本身精度的下降引起下料尺寸误差偏大,其次是数控火焰切割机的切割速度超出了板材厚度适用的切割速度,产生切割变形。
图1筒节钢板下料后尺寸测量位置示意图钢板下料精度未得到保证时,钢板在卷制后不能得到标准的平截空心圆锥体,从而影响整个塔段的同轴度及上下口的平行度。
1.2筒节的卷制筒节在卷制过程中,要求环向错口量最大不超出2mm(见图2)。
而在实际操作过程中,若钢板未按要求放正就进行卷制,就会引起环向错口量过大,会直接影响整个塔段的同轴度和上下口的平行度。
图2环向错口量1.3筒节的校圆筒节任意截面的圆度公差要求为:(Dmax-Dmin)/Dnom≤0.005式中:Dmax为测量出的最大内径;Dmin为测量出的最小内径;Dnom为所测量截面的公称内径。
筒节的圆度偏差可用内径弧长为D/6的矫正样板检查,间隙不应大于1.5mm。
与法兰对接的筒节,其在圆度偏差过大时进行组对,会在应力作用下使法兰产生扭曲变形,影响法兰的平面度。
1.4筒节的组对筒节在组对前要检查环缝对口错边量(见图3),其值d x≤0.1t+1mm,且最大不超过2.5mm,在测量对口错边量dx时,不应计入两板厚度差值,t为钢板公称厚度,mm。
环缝对口错边量过大等情况下若对相邻筒节强行进行组对,塔段会因焊接应力产生变形,从而影响塔段法兰平面度及平行度。
风力发电塔架是风力发电设备的关键支撑部件,是连接风机的重要部件,它承受了风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩、陀螺力矩、电机的震动及受力变化时的摆动。
它由3、4段直筒或圆锥筒通过高强螺栓将两端的法兰连接在一起组成一台塔架。
因此法兰的平面度、角变形和椭圆度的好坏将直接影响到风机的运行,影响风机设备的寿命。
法兰是成品锻件,从法兰厂出厂时已经做好正火和回火处理,因此如何控制好该三个指标,避免通过火焰矫形来控制平面度、内倾、椭圆度显得很有实际意义。
1塔筒焊接后法兰的质量要求塔筒成段后法兰平面度要求顶法兰0.8mm,其余法兰1.5 ̄2.0mm(根据风机厂要求有所不同);法兰椭圆度为3mm;法兰内翻顶法兰0 ̄-0.5mm;其余法兰0 ̄-1.5mm。
2法兰与筒体焊接变形分析目前各风机厂采用的主体材料基本上为Q345系列的低合金钢,法兰为Q345E-Z25材料,要求碳当量小于0.45%。
其焊接性较好。
法兰与筒节相焊后,圆筒环焊缝所引起的纵向残余应力σx取决于圆筒直径、厚度和焊接压缩塑性变形区的宽度,应力峰值随着圆筒直径的增大和板厚的减小而增大;而横向应力σy直接原因来自焊缝冷却的横向收缩;对厚板焊接接头中除有纵向和横向残余应力外,在厚度方向上还有较大的残余应力σz。
在上层或接近上层的多层焊缝中,存在较大的拉应力,见图1。
焊接变形分为加热阶段的变形和冷却阶段的变形。
在加热阶段,焊缝及近缝区温度很高,材料的自由热变形量为α1T,其值较大;而远离焊缝区域温度低,其α1T较小,焊缝区的自由热膨胀变形将受邻近低温区所约束而被压缩,使焊缝两侧较远区产生拉应力。
在冷却阶段,当焊缝冷却到室温时,由于焊缝附近残留一个压缩塑性变形区,产生回弹,成为剩余焊接变形,产生剩余应力,焊缝区被限制收缩而成为剩余拉力,焊缝两侧以远则为压应力。
3控制变形采取的工艺措施3.1采用反变形法根据风机厂的要求及图纸,在法兰加工时,将法兰加工成内倾。
内倾量要根据与法兰相连接的板厚而确定。
风力发电机组塔筒的焊接工艺和质量控制探讨摘要:探讨风力发电机塔筒的制作工艺过程、法兰焊接工艺,研究塔筒在制作过程中板材的下料,筒节卷制,纵缝、环缝、法兰焊接以及筒体法兰组对等关键工序的加工,对风电塔筒法兰焊接的质量控制措施进行探讨。
关键词:风力发电机组;塔筒;焊接;制作工艺;法兰引言随着风力发电产业的快速发展,现风力发电机组单台设计容量越来越大,塔架高度也越来越高,这就对塔架的制造提出了严格的要求。
风力发电具有很多优点,比如可以清洁环境、可再生、基建周期短、占用空问小、投资少、技术相对熟悉等,它是我国重要的能源,同时也是可再生、永不枯竭的资源。
本文主要介绍风力发电机组塔筒制作的工艺过程以及塔筒与法兰焊接工艺,对风电塔筒法兰焊接的质量控制措施进行简要分析,仅供相关人员参考。
1塔筒概述风电塔筒就是风力发电的塔杆,它主要起着支撑的作用,并且吸收机组产生的震动。
例如:某风力发电场二期工程,预期制作10台风力发电机塔筒。
风力发电机的塔筒主要分为上、中、下3段,各段塔筒示意图如图1所示。
每台塔筒的上、中2段各有10节,下段有8节,共有28节,每段之间采用法兰连接,各段规格见表1。
单台塔筒总高67400mm,自身质量116.936t,筒节钢板材质均为Q345E。
塔架法兰为整体锻造法兰,材质为Q345E,为采购件。
组装后,锻造法兰内外表面要求热喷锌处理,塔筒附件要求热浸锌处理。
2关键工序塔筒的生产工艺流程一般是数控切割机下料,厚板需要开坡口,卷板机卷板成型后。
点焊,定位,确认后进行内外纵缝的焊接,圆度检查后,如有问题进行二次较圆,单节筒体焊接完成后。
采用液压组对滚轮架进行组对点焊后,焊接内外环缝,直线度等公差检查后,焊接法兰后,进行焊缝无损探伤和平面度检查,喷砂,喷漆处理后,完成内件安装和成品检验后,运输至安装现场。
塔架用板材为热轧低合金高强度结构钢,钢板表面不允许有麻点、裂纹、皱褶等缺陷。
2.1筒节卷制成形筒节卷制过程:压头→卷制→尺寸检验→点焊固定。
风电塔筒制作技术及质量控制分析风电塔筒是风力发电机组的重要组成部分,主要用于支撑发电机组大风作用下的稳定运行。
塔筒的制作技术和质量控制对于保证风力发电机组的安全运行和发电效率至关重要。
本文将对风电塔筒的制作技术和质量控制进行分析。
1. 材料选择:风电塔筒多采用结构钢材料,如Q345等。
材料选择应根据工程要求和设计要求进行,确保材料强度和韧性满足要求。
2. 制作工艺:风电塔筒的制作工艺包括下料、打磨、焊接、矫直等工序。
首先根据设计图纸进行下料,然后对下料的工件进行打磨,确保工件表面的平整度和光洁度。
接下来进行焊接工艺,将工件进行焊接,确保焊缝的质量。
最后进行矫直工艺,对焊接后的工件进行矫直,确保工件的几何形状和垂直度。
3. 检测方法:制作过程中需要进行各种检测和试验,以确保风电塔筒的质量。
常用的检测方法包括超声波检测、磁粉检测、尺寸检测等。
超声波检测主要用于检测焊接缺陷和工件的内部缺陷;磁粉检测主要用于检测焊缝和工件表面的裂纹和缺陷;尺寸检测主要用于检测工件的几何形状和尺寸。
1. 质量控制目标:风电塔筒的质量控制目标是确保制造过程中的每个环节都符合设计要求和工艺要求,以及确保风电塔筒的强度和稳定性满足要求。
2. 质量控制措施:质量控制措施包括原材料控制、制作工序控制、检测控制等。
原材料控制主要包括对材料的进货检验和材料的储存保护;制作工序控制主要包括制作工序的操作规程和操作规范的制定和执行;检测控制主要包括对制作过程中的各个环节进行检测和试验,以及对成品进行质量检验。
3. 质量控制流程:质量控制流程主要包括设计审核、工艺审核、制作过程控制、质量检验和整改措施等环节。
在设计审核环节,对设计图纸进行审核,确保设计符合工程和安全要求;在工艺审核环节,对制作工艺和工艺规程进行审核,确保工艺符合设计和制造要求;在制作过程控制环节,对制作过程进行监控和控制,确保制作过程符合设计和工艺要求;在质量检验环节,对成品进行质量检验,确保产品质量符合要求;在整改措施环节,对发现的问题和不合格品进行整改和处理,确保产品质量达标。
浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺
摘要:风力发电塔架是风力发电机的一个关键支撑部件,它是由数段圆锥筒体
依靠连接法兰组成一个锥形圆筒状结构。
由于每段塔架是由滚制筒体和连接法兰
焊接而成,如何控制塔架两端连接法兰焊接后的平面度是塔架制作的关键。
本文
分析了风力发电塔筒法兰平面度控制工艺。
关键词:风力发电塔筒;法兰平面度;控制工艺;
塔筒作为风力发电机组的重要设备之一,其制作精度要求比较严格。
制造厂
家在生产时认为其制造技术较为简单,未能引起足够的重视。
一、概述
风能作为一种不产生任何污染的可再生能源,在自然界蕴量巨大。
开发风能
占地少,投资期短,近年来在世界各地得到了迅猛发展。
塔架是风力发电机组的
主要支撑部件,承受载荷包括风载荷、机组自重及由机组重心偏移引起的偏心力
矩等。
其结构多为圆锥台形的钢制焊接圆筒,高度一般在50~100m之间,底部直径3~5米,顶部直径2~3米,筒体板厚不等,多在10~40mm变化,材质均为Q345级,多建在偏远风多的丘陵及沿海地带。
受运输和吊装的限制通常分段制作,段
与段之间通过法兰采用高强螺栓连接。
由于塔架受力复杂,法兰的平面度直接影
响法兰的结合程度和预紧状态,良好的结合才能更好的传递上部的力到基础,因
而对法兰的平面度作出比较严格的要求。
二、风力发电塔筒法兰平面度控制工艺
1.在下料过程中控制塔筒节扇形钢板的弦长、弦高、对角线偏差。
全部料坯
下料前应对外形尺寸进行检查,完全合格后,进行批量下料。
每段塔筒中间节应
预留焊接收缩余量,一般预留2-3毫米,与法兰连接的筒节在钢板下料时应预留
修正余量,一般预留5-10毫米。
筒节卷制、组对、焊接过程控制其圆度。
一是在筒节卷制过程中,按照滚压线进行卷制,在这个过程中要注意对板面及卷板机上
下辊进行清理,以防氧化铁等杂物对板材造成压伤;对接完成后,要用角缘磨光
机对焊道及坡口两侧30mm内进行打磨处理,要求去除铁锈及氧化皮,露出金属
光泽,然后实施打底焊,焊缝应均匀、规整,焊后对焊接飞溅等及时进行清理。
二是卷制过程中注意控制压延次数,将筒节的周长误差控制到最低值。
三是合拢
时要注意接口两端不能出现错边、外凸内凹现象,合口错边量控制在0~1mm以内,间隙在0~1mm内。
四是单节筒节卷制不允许出现死弯,卷形过程中用弧形
样板多次检查其圆度,不允许卷过量,直径尺寸偏差控制在±3mm以内,卷形后
筒节两头用十字拉筋支撑,筒节纵缝两头分别焊接与筒节相同板厚和相同坡口的
引熄弧板,以保证焊接质量,尺寸为150×100mm,完成后才能进入下道焊接工序。
五是筒节纵缝焊接过程中,严格按塔筒焊接技术工艺规程,第一层打底焊尽量选
择偏小焊接参数,电流过大,很容易产生焊接应力,造成筒节变形,每道焊缝焊
完后要进行消缺处理后,再进行下道焊缝焊接,尽量减少焊接变形。
2.对法兰进行加工时需预留内倾量。
筒节和法兰进行组装时采用传统的组对
方式,然而当焊接完成后,因受焊接应力的作用,在去除连接螺栓后,会出现法
兰外翻变形的现象,与设计要求不符合。
一旦法兰外翻变形,应及时采取传统火
焰加热的方法对其校正,使法兰内倾量达到设计要求。
一般情况下,外翻变形量
在2.0-2.8毫米之间时,需3小时的校正时间,如果超过3小时,将无法对其进行校正,只能打开焊缝,对法兰进行校正后,重新进行装配、焊接。
这样不但浪费
物力、人力,而且延缓了生产进度。
在生产过程中,对焊接后的法兰外翻变形数
据进行统计分析,然后通过合理科学的组焊工艺,大约95%的法兰外翻变形量2.5毫米以内。
所以,应预先对成品法兰加工预留内倾量2毫米以内,然后再进行后续的装配、焊接工艺。
3.对法兰与筒节进行组装时,控制筒节管口平面度。
一是对法兰与筒节进行组装时,应按要求在标准平台上实施组装,平台混凝土结构应稳固结实,在上层铺设大于100毫米厚度的钢板,对钢板表面进行一定加工,平面度控制在1.0毫米范围;在平台上依照法兰直径的大小,对装焊法兰固定胎具进行合理布置,胎具使用机加工制作完成,法兰和胎具接触平面应保证平面度为0.5毫米。
因为塔筒存在一定的锥度,所以各段塔筒连接法兰的直径不相同,进行加工制作法兰固定胎具时,需充分考虑到这一问题,在固定胎具时要对全部法兰组装的所需要求同时兼顾到。
将法兰固定于平台胎具内,通过工艺螺栓加强法兰和胎具的紧密性与牢固性,同时检查法兰颈的平面度。
吊入筒节和法兰颈进行对接。
在对接前,对筒节的圆度、管口的周长和平面度进行严格检查,保证筒节和法兰周长的差小于3.0毫米;对接时在筒内钢平台上焊接挡块,利用楔子对其不圆度及少量错台进行微调,同时保证对接间隙的均匀性,并小于2.0毫米。
组对完成后,实施打底焊,打底焊采取等距分段打底法。
根据塔筒制造相关要求,连接法兰不允许外翻。
在筒节与法兰焊接前,首先对相邻的法兰进行组合,使用工艺螺栓把紧,从而控制焊接变形。
为使法兰焊接完成后能够达到塔架制造技术条件的相关要求,因而连接法兰把紧时,需填加3.0-3.5毫米厚度的垫片进行焊接变形控制,垫片数量最少是12个,按法兰内圆圆周均布;顶法兰把紧时加厚度2.0mm垫片进行焊接变形控制,垫片数量至少为8个,按法兰内圆圆周均布;法兰把紧应对称、均匀施力,同时法兰外缘结合严密。
4.法兰焊接。
一是法兰焊接变形原因。
由于法兰与筒体环缝焊接时,坡口形式为内坡口,按常规的焊接顺序为焊完内侧,然后外侧清根焊接外侧。
由于焊接时焊缝区和法兰脖处温度很高,在无约束状态下法兰受热迅速膨胀。
当焊缝区温度逐渐冷却时,连接法兰因厚度较厚(厚度120~170mm),刚度较大,与焊接区焊缝的冷却速度不一致;法兰热影响区温度冷却较缓慢,导致焊缝区域在冷却时产生的收缩应力无法抵消;法兰因热影响区受热而产生膨胀应力,从而使远离焊缝区的法兰面里侧形成“外翻”的“角变形”。
若筒体端口不平行且法兰放置不平就会造成焊缝组对间隙不均匀,在焊接过程中法兰面容易出现“波浪变形”,造成法兰面焊接后平面度极差。
5.法兰焊接时应注意的问题。
一是焊后冷裂纹。
由于法兰是锻件,如果焊接工艺参数选择不当且强力组对,很容易造成环缝焊接完毕后一段时间,在靠近焊缝、沿法兰脖颈方向出现纵向贯通的冷裂纹.并且此种裂纹有沿刚度大的地方继续扩展的趋势。
这种延迟裂纹对塔架的质量是致命性的,必须引起高度重视。
因为,法兰裂纹一般无法修补,裂纹可导致法兰整体报废。
二是针对法兰焊接热影响区出现裂纹应注意的问题。
(1)加强法兰组对前的无损检测工作,主要运用MT检测(磁粉检测)对法兰脖颈处进行表面裂纹探伤。
(2)改进组对工艺,避免强力组对。
(3)防止焊缝热影响区出现冷裂纹。
采取的技术措施为:尽可能降低焊缝中扩散氢含量;降低焊接应力和冷却速度;焊前预热,控制层间温度和焊接线能量。
焊后48h后用MT检测焊缝表面有无裂纹出现。
通过长期的实践,提高与优化风电塔筒法兰和筒体的组焊工艺,尤其是通过使用法兰加工预留内倾量的策略,使法兰平面度得到了有效控制,使得一次性合格率得到了大幅提升,不但提升了生产效率,减少了生产成本,还消除了因频繁
刨焊所导致的焊缝外观质量差、焊缝成形不佳的问题,有效提升了产品外观质量以及内在品质,得到了用户良好的评价。
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