焊接风电塔筒工艺技术的改进措施
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【技术干货】风力发电塔架焊接缺陷及防治措施在风力发电塔架制造过程中,焊接是非常重要的一道工序,焊接质量的好坏直接影响了塔架生产质量,因此了解焊缝缺陷产生的原因以及各种防治措施是相当有必要的。
在塔架生产中,焊接缺陷分为内部缺陷(如裂纹、未焊透)、外部缺陷和其他缺陷。
一、外观缺陷:外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面就可以发现的缺陷。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹、单面焊的根部未焊透等。
防治措施:矫正操作姿势,选用合理的规范,选用无偏芯焊条,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫。
二、气孔和夹渣:气孔:气孔是指焊接时熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。
其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)产生气孔的主要原因:母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。
焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。
焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。
(2)气孔的危害:气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄露。
气孔也是引起应力集中的因素。
氢气孔还可能促成冷裂纹。
防治措施:a、清除焊丝、工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。
b、采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。
c、采用直流反接并用短电弧施焊。
d、焊前预热,减缓冷却速度。
e、用偏强的规范施焊。
夹渣:夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。
(1)夹渣产生的原因:a、坡口尺寸不合理;b、坡口有污物;c、多层焊时,层间清渣不彻底;d、焊接线能量小;e、焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f、焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高; g、手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。
可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(2)夹渣的危害:点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
风电塔筒施工质量控制要点随着国家对新能源的重视,风电塔筒的建造已经成为了近年来国内重点发展的领域之一。
而这项工程不仅需要精准的设计,更需要施工质量的控制,以确保建成的风电塔合格并保证安全。
因此,在风电塔筒施工过程中,质量控制成为了重要的一环。
下面将会针对风电塔筒施工过程中需要控制的质量进行详细的讲解,以帮助工程师更好地控制质量。
一. 焊接工艺控制首先,在风电塔筒施工过程中,焊接工艺控制是必不可少的一环。
在具体的操作中,应针对不同的部位,采用不同的焊接工艺,以保证焊接的质量。
同时,还需要严格控制焊接的参数,例如焊接电流、电压、速度等,以确保焊接的良好效果。
其次,在焊接材质上,必须使用合格的焊条,并进行预热和温度控制,以防止焊接材料变形或开裂,从而影响焊接质量。
同时,在焊接过程中,应注意控制焊缝的几何形状和轮廓,以确保焊接缝的均匀性和强度。
二. 喷砂处理控制风电塔筒施工过程中,喷砂处理控制也是至关重要的一环。
在具体的喷砂操作中,应掌握好喷砂枪的使用技巧,控制喷砂时间和喷砂压力,以保证喷砂质量。
同时,在喷砂前,必须进行表面处理,去除油污和氧化皮,以减少表面不良问题的发生。
三. 长度测量控制风电塔筒施工过程中,长度测量控制也是需要注意的问题。
在具体操作中,应采用高精度的测量工具,例如激光测距仪和千分尺等,以确保长度的准确性。
同时,在测量前,还必须对测量设备进行校准和检验,以确保测量结果准确无误。
四. 表面质量控制在风电塔筒建造过程中,表面质量控制也是十分关键的。
在具体操作中,应注意控制表面的光洁度和平整度,以确保表面质量合格。
同时,在涂装过程中,还应采用符合标准的涂料,并根据不同部位分别采用不同的喷涂工艺,以确保表面涂层的均匀性和附着力。
五. 非破坏检测控制在风电塔筒建造过程中,非破坏检测控制也是至关重要的一环。
在具体操作中,应采用合适的检测技术和设备,对风力发电塔的变形、裂纹、掏空等隐患进行及时发现和处理,以保证塔的结构安全稳定。
风电塔筒制作技术及质量控制分析随着人们日益加强对环保的意识,风力发电成为了多国重要的清洁能源开发方向,而风电塔作为风力发电的核心组件,其制造技术和质量控制也愈发引起了人们的关注。
下文将对风电塔筒制作技术及质量控制进行分析。
一、制作技术1.自锻工艺自锻工艺是风电塔筒制作的传统方法,其具有成本低,工艺简单等特点。
自锻工艺中的锻压加工方式,可以充分利用材料,使得成品的强度和耐久性更好,但是该工艺需要投入较多重型设施,同时效率较其他方法较低。
2.板材成型工艺板材成型工艺在制造风电塔筒方面十分常见,制作上手工焊接,利用钢板板材不同的形状进行成型,从而实现构件的制造。
由于板材成型工艺具有高效,变化性强的特点,因此在大量工业化生产的背景下,该方法更加普及和使用广泛。
3.CFRP蜂窝结构工艺CFRP蜂窝结构工艺是最新的工艺制造方法之一,该工艺通过增强材料进行加固,从而提高成品的强度和耐久性。
相较于其他工艺,CFRP蜂窝结构工艺中采用的是轻质高强度的材料,因此能够有效减轻整体重量,同时提升了塔筒的抗风能力,提高发电效率。
二、质量控制风电塔筒作为风力发电的核心组件,其质量人们格外关注。
下面介绍几个主要的控制点:1.材料的选取在风电塔筒的制作过程中,钢材的选用对于成品的质量有着至关重要的作用。
选用的钢材质量必须满足标准要求,并且在生产过程中需要严格监控质量,做到监控每个批次,防止次品进入到生产环节中。
2.制造工序的监控制作风电塔筒的中间工序,需要严格监控其制造和焊接工艺。
其中,焊接的过程中需要确保焊接是否牢固,接缝处的外观是否平整,避免焊接裂纹等问题。
其余制造工序同样需要严格把控。
3.检测过程的监测检测过程是保证风电塔的质量的重要环节,包括材料、制造工序、整体产品的检测。
其目的在于对成品加以全面的检验,防止次品进入到市场,同时也有利于对生产工艺的优化改进。
综上所述,风电塔筒的制作技术和质量控制是影响风力发电质量的关键因素。
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,是风力发电机组的“身体”,承担着支撑风力发电机组及其叶轮和发电设备的重要功能。
风电塔筒的制作技术和质量控制至关重要。
本文将对风电塔筒的制作技术和质量控制进行详细分析。
一、风电塔筒的制作技术1. 材料选择:风电塔筒通常采用钢结构,所选材料应具备良好的焊接性能、抗风压能力和耐腐蚀性能。
常见的材料有Q345B钢和Q235B钢等,其化学成分和力学性能需要符合国家标准。
2. 切割和成型:风电塔筒的制作通常从钢板开始,首先对钢板进行切割和成型。
切割采用数控火焰切割或数控等离子切割,成型则采用数控卷板机等设备。
切割和成型的精度对风电塔筒的装配和使用性能至关重要。
3. 焊接工艺:风电塔筒的制作需要进行大量的焊接工艺。
常见的焊接方式包括埋弧焊、气体保护焊等。
焊接工艺需要严格控制焊接参数,确保焊缝的质量和牢固度。
4. 表面处理:风电塔筒的表面通常需要进行除锈和喷涂处理,以提高其耐腐蚀性能和美观度。
除锈采用砂轮或喷砂等方式,喷涂采用环氧底漆和聚氨酯面漆等。
5. 质检和验收:风电塔筒制作完成后,需要进行严格的质检和验收。
检测项目包括尺寸精度、焊缝质量、表面质量等。
1. 制作过程中的质量控制:风电塔筒的制作过程中需要进行全程质量控制,包括材料的把关、生产工艺的控制、焊接质量的监控等。
对关键工艺节点需要进行质量记录和追溯,确保每一道工序的质量可控。
2. 合格供应商的选择:风电塔筒的制作需要大量的钢材供应,因此合格的钢材供应商是质量控制的关键。
需对供应商进行严格的审核和评估,确保其产品质量达标。
3. 质检和验收:制作完成的风电塔筒需要进行严格的质检和验收。
除了常规的尺寸、焊缝和表面质量检测外,还需要进行安装孔位的检测和校准,以确保风电塔筒在安装时能够满足设计要求。
4. 质量管理体系:风电塔筒的制作企业需要建立健全的质量管理体系,包括质量管理手册、质量控制程序和质量记录等文件,以确保每一台风电塔筒的质量可控和可追溯。
风电塔筒法兰焊接工艺探讨摘要:风力发电能够为火力发电提供有效的能源辅助作用。
在风力发电厂中,风电塔筒的建设质量直接关系到风力发电的安全性和可靠性。
风电塔筒法兰焊接工艺是影响风电塔筒建设质量的关键因素,因此,对风电塔筒法兰焊接工艺及其存在的问题进行研究很有必要。
本文简单分析了风电塔筒法兰焊接工艺,并探讨了风电塔筒法兰焊接工艺的不足及改进措施。
关键词:风电塔筒;法兰;焊接工艺引言在社会经济高速发展的背景下,能源紧缺问题与生态环境问题日益突出,开发清洁可再生能源成为了时代发展的现实要求。
风力能源是电力领域的清洁、无污染资源,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,加强风电塔筒法兰焊接工艺研究具有十分重要的意义,通过改进风电塔筒与法兰的焊接工艺,不仅可以保证法兰的角变形量,而且工艺执行方便、可靠,提高了施工效率。
1风电塔筒法兰焊接工艺简析在风电塔筒焊接过程中,要保证筒体与法兰焊接作业能够满足角变形要求,并且加快筒体组装速度,决定采取将单个法兰与筒体对接点焊之后进行焊接组成一体的方式。
现以图1中Ⅰ处为例进行说明。
图1风电塔筒外形结构示意图在本项目中,Ⅰ处管节和法兰厚度为14mm,法兰坡口如图2所示,先在专用法兰平台上进行组装,组装后上单节法兰在焊接滚轮架上进行法兰焊接。
采取埋弧自动焊进行焊接,直流反接,焊丝牌号H10Mn2,焊丝直径规格为Φ4,应用HJ350作为焊剂,应用MZ1250自动弧焊机进行焊接。
先进行外侧封焊,对外侧点对时间隙比较大的位置进行封焊,再进行内侧焊缝焊接,内侧焊接一道后,外侧应用碳弧气刨清根,在完成清根后,应用角向磨光机与砂轮进行坡口打磨,并将坡口两侧20mm宽范围内打磨,通过坡口打磨消除碳化物与氧化物,避免在焊接作业中出现裂纹或夹渣等缺陷问题,进行外侧焊接后再焊完内侧焊缝。
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。
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施分析摘要:随着不可再生资源的不断减少,我们为了节约资源,发电的方式有了很大的改变,例如可以通过水力、风力等可再生资源来发电。
在风力发电设备中,它最关键的部件就是风力发电塔架,它连接着风机中的重要部件,它主要起到的是承受作用。
塔架中法兰的好坏会直接影响到风机的运行,所以对法兰的焊接工艺就成为了主要研究对象,根据查阅相关文献与资料,本文通过法兰焊接时要控制的三个指标入手来进行讨论与分析,希望对以后的研究可以有所帮助。
关键词:风力发电机、塔筒、法兰焊接、变形控制、工艺措施影响法兰焊接的三个指标分别为:法兰的平面度、法兰的内倾量、法兰的椭圆度,在焊接过程中保证了这三个指标的完成,可以为我们带来很大的经济效益。
可是在我们平常的焊接工艺中常常会出现法兰外翻变形等现象,这就要求我们要根据筒体焊接过程中出现的问题,对传统工艺措施进行控制和改变,现在我们就根据法兰焊接变形的原因进行分析,提出有效措施,希望这些措施可以得到广泛的推广。
一、法兰的含义和作用法兰,它是一个将设备中的轴与轴或设备与设备连接起来的零部件,主要用于管端部位,适用范围广阔,它可以适用于建筑工程、轻重工业、电力设备等等方面,零件材质为不锈钢、碳钢、镍钢等为主。
法兰主要分为三种类型:丝扣连接法兰、焊接法兰、卡夹法兰,通常在风力发电机的塔筒中我们主要采用焊接法兰。
需要注意的是,在使用过程法兰一般都是以成对的形式使用,根据不同的压力导致法兰的厚度和使用的螺旋都有所不同。
正如它的含义所叙述一般,法兰的作用是连接,轴与轴的连接或者设备与设备之间的连接。
二、风电塔筒焊接后对法兰的质量要求由于不同的压力影响,设备中法兰这个零部件的厚度也会不同。
风力发电机中塔筒是通过三或四段的直筒或圆锥筒焊接形成的,这个焊接过程就需要通过高强螺栓把两端的法兰来连接起来,这样就完成了一个塔筒的建造。
在塔筒成段焊接中,要按照法兰的平面度、法兰的内倾量、法兰的椭圆度这三个标准来挑选适合的法兰,其中法兰的平面度要求顶法兰的厚度为0.8毫米,剩下的法兰为1.5毫米至2毫米之间,具体厚度按风机厂的要求为主;法兰的椭圆度为3毫米;所有的法兰在焊接后不允许有内翘的现象,只允许存在微小的内凹偏差,其中法兰的内翻顶法兰偏差不超过0.5毫米,其余法兰的偏差也不超过1.5毫米。
焊接风电塔筒工艺技术的改进措施
摘要:风电塔筒系风电塔筒系圆锥筒形焊接结构件,分段制造,每段高度在十几米至三十几米,每段节间采用连接法兰连接,顶部安装风力发电机。
风电塔筒制造难点在于解决各段连接法兰之间的平面度、平行度与焊接变形之间的矛盾。
本文探讨了塔筒焊接技术,先是对传统的焊接技术进行了分析,指出传统焊接技术中存在的不足,提出了相应的改进措施,希望为风电塔筒焊接技术人员提供参考。
关键词:焊接工艺;风电塔筒;改进措施
引言
风力发电具有清洁、绿色环保、可循环使用的特点,因此,在很多风能资源丰富地区得到了广泛应用。
风力发电机组的寿命一般为20a,塔架高度至少有80m,直径4m以上,钢板的厚度达40cm。
安置于塔架顶部的机舱的重量也有几十吨。
当前风力发电机组的单台设计容量的发展趋势是越来越大,塔架的发展趋势是越来越高,这也为塔架的性能与质量提出了更高的要求。
常用的塔架有管塔式与桁架式两种,管塔式塔架也称为塔筒,与桁架式塔架相比,管塔式塔架具有维护简易、外形美观、坚固耐用等优点。
塔筒生产的最关键程序就是焊接,因此,塔筒焊接技术的先进性直接影响到塔筒的质量与性能。
1 传统塔筒焊接工艺
为了让法兰与筒体在焊接完成后,角变形量符合设计要求,采用的方法是先将单个的法兰与筒体的对接点固焊组成一体后,再进行焊接。
这个焊接操作一般需要埋弧焊,可以选用型号为MZ9-1250自动弧焊机与ZD5-1250型弧焊整流器,直流反接。
焊丝可以选用H10Mn2,直径为4mm,焊剂选择SJ101。
整个焊接过程共分为3个层次,第1层先要进行筒体外侧焊接,内侧使用碳弧气刨清根,加工出一个U字形的坡口,完成清根操作后,用砂轮,也可以使用角向磨光机将坡口进行打磨,让坡口两侧20cm范围内的金属光泽裸露出来,将表现的氧化物或是碳化物等杂质清除掉,检查一下是否存在夹渣、裂纹之类的缺陷。
第2层焊接与第3层焊接是从塔筒的内侧进行的。
由于塔筒承受的载荷为疲劳载荷,因此,焊缝就应具有较高的耐冲击性,此有较高的韧性,因此,应在焊接完成后,马上进行消氢处理,此操作的适宜温度为200~350℃下进行,时间至少要在2h以上。
焊接应力受焊接顺序、坡口大小和焊接热输入等因素影响,控制好焊接应力,就可以控制好焊接后的角变形。
焊接工艺参数如表1所示。
2 传统塔筒焊接工艺存在的问题
2.1 增加了工人劳动强度
这种先进行法兰外侧焊接,再在内侧用碳弧气刨清根,使后面的清根操作以
及清根操作完成后的坡口打磨操作很难实施,焊工的劳动强度大大增加,从而影响了工期。
2.2 产品质量有可能受到影响
由于背面坡口清根与坡口打磨操作不易进行,在清根操作时,经常会使坡口变形,坡口的打磨也会留有残渣,产生缺陷,这就容易在焊接时有气孔出现在焊缝中,最终影响到塔筒的质量。
2.3 法兰角出现变形
在焊接过程中,法兰角的变形由焊接工艺参数来决定,也就是受背面的焊缝应力影响,这种情况下,法兰角的变形容易出现不一致的情况,严重的甚至会影响到塔筒的质量与性能。
2.4 塔筒焊接工艺改进措施
如上所述,传统的塔筒焊接工艺具有一些缺点,常会使筒体出现一些缺陷,因此,要进行焊接工艺的改进。
风电塔筒的生产制作是将法兰与筒节之间采用直角焊缝连接,但是由于风电塔的塔架法兰的直径至少都有40cm左右,并且厚度都达到40cm,因此,焊接后容易出现变形,法兰的平面度、椭圆度等重要性能指标产生影响。
传统的焊接方法多是采用手工操作难以实现焊角的尺寸相同,更是容易出现一些缺陷。
将法兰变形的可能性降到最低,可以通过法兰与筒节之间的自动CO2现气体保护焊和埋弧自动焊接,以此保证焊角尺寸达到要求,更是可省去变形后的校形操作。
改进工艺的具体实施过程中如下所述:
2.4.1 可以采用双面埋弧焊焊接、反面弧气刨清根
选择的焊接材料为埋弧焊焊比+焊剂(H10Mn2+SJ101),采用的焊接机为罗尼维尔十字臂焊接机和美国林肯埋弧焊焊机。
进行热处理的设备选定智能电脑温控仪和自动温度记录仪。
在进行焊接前,先要预热,温度控制在80~120℃。
2.4.2 纵焊缝和环焊缝的焊接
无论是纵焊缝和环焊缝都应先进行内侧焊接,完成内部焊接后,再进行外侧碳弧气刨清根,完成清根工作手,再采用与内侧焊接工艺相同的工艺进行外侧焊接,但是前几层的焊缝厚度就薄一些。
在进行环焊缝焊接时,一定要将完成内侧3~4层,而内侧2层的焊接与外侧碳弧气刨清根打磨同时进行,焊缝成形系数要控制在2.0以内。
完成焊接后,应测量一下法兰的外翻,根据法兰的外翻情况来确定内侧与外侧的焊接工作。
2.4.3 计算出法兰与筒节连接后的总体长度
将法兰与筒节连接后的总体长度计算出来,计算结果作为船型焊工装的整体
长度的确定依据,这样筒节在焊接过程中的稳定性就得到保证了。
得出工装倾斜角度的精确数值,这也是影响塔筒质量的重要因素。
在计算数值时,应注意以下两点:角度的大小应适中,尤其不能过大,如果角度偏大,筒节在焊接过程中,容易不稳定,埋下安全隐患,使接下来的后续工作难度增加,最终对焊缝的成型产生影响;角度也不宜过小。
过小的角度容易使焊枪的前倾角度受到影响,还会影响到焊丝伸出的长度,这样法兰与筒节之间进行焊固的意义就不有了。
经过多次实验,得出了25°的角是最科学合理的,可以保证工装中焊接过程中可靠稳定。
2.4.4 组装焊接
在经过选材、装配、焊接等工序后,最后进行的是法兰与筒节的工装设计与制作。
在进行工装设计时,需要考虑主要因素为焊接工艺参数,因为这也是影响工装效果的最重要因素。
焊接的质量容易受到法兰与筒节装配缝隙的影响,如果缝隙过大,容易使工装的辅助意义丧失,如果遇到这种情况,可以通过调解焊角的角度将工装的辅助效果发挥到极限;如果法兰的厚度、筒节的厚度不一样,应科学的选择焊接参数,焊接电流、焊接电压以及焊接速度、焊丝长度都要相互配合,注意科学的处理,如果处理不当,就会增加焊接操作的难度,还容易产生飞溅或是电弧燃烧不稳定的情况;为了保证焊缝的质量,应要焊接前将焊缝处的铁锈、油渍等彻底的清除,如果清理的不彻底容易产生气孔、夹渣等缺陷;要预防焊机设备与工装之间的摩擦阻力。
焊丝盘不应与法兰接触,因为二者接触容易造成焊丝变曲或是扭弯,致使焊接进行过程中焊丝旋转或是出丝不顺畅,焊缝的成型质量受到了影响;CO2、CO气体的纯度至少要在99.5%以上。
2.4.5 在进行焊接时,要注意层间清理
层间清理会对焊接的质量产生影响,清理完成后,要马上使用手弧焊进行修补,然后再进行焊接。
同样,清根质量也会对焊接质量产生影响,因此,清根区域的清理一定要做到干净彻底,可以看到金属光泽。
焊接剂还要在250~350℃烘焙2h以上。
3 结语
CO2气体保护自动焊的自动化程度高,易于实现,安全可靠,焊接质量有保障,成型的焊缝美观,满足要求,塔筒的质量与性能都可以得到保证。
采用适当改进措施的焊接方法既有利于生产率的提高,有利于节省人力,还有利于塔筒质量的提高。
任何一项技术的发展都需要一个过程,伴随着风力发电技术在我国的广泛使用,风电塔筒的焊接技术也会进一步提高。
改进的焊接技术不但可以防止法兰的角发生严重变形,还保证了焊缝的外观与内在品质。
但是在采用焊接工艺改进措施时,也要考虑生产现场的实际情况,综合考虑材料、环境以及产品标准等多方面因素,因地制宜的设计与实现科学生产。
参考文献
[1] 于太安,武志勤,耿俊峰.风电塔筒法焊接方法研究[J].河北建筑工程学
院学报,2012(06).
[2] 张永红.风电塔筒焊接工艺的改进措施[J].科技资讯,2008(09).
[3] 石南辉,郝亮.厚壁大直径风塔的焊接[J].电焊城,2012(08).
[4] 梁建明,王占英,刘春东,等.风电塔筒法兰焊接工艺[J].焊接技术,2009(02).。