[摘 要] 文章介紹電力鐵塔四主材塔座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析其加工的難點(diǎn)，提出解決四主材塔座加工尺寸、焊接變形及裂紋的放樣、焊接方法，以利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

[關(guān)鍵詞] 四主材塔座；加工尺寸；焊接變形；放樣；焊接方法

[作者簡(jiǎn)介] 鄧志靖，廣西送變電建設(shè)公司鐵塔廠，廣西 南寧，530031

[中圖分類號(hào)] TM75 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723（2012）10-0084-0002

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)的步伐加快，輸電線路的電壓等級(jí)增高，輸電容量增大，桿塔荷載不斷增加，對(duì)線路的安全性要求增高。鐵塔的復(fù)雜程度加大，新塔型層出不窮，因此，鐵塔生產(chǎn)企業(yè)也要不斷地改進(jìn)、更新加工方法。

四主材電力鐵塔是為滿足大荷載和高安全性所設(shè)計(jì)的一種塔型，在荷載線路及復(fù)雜地形時(shí)有用到。四主材鐵塔是指單腿截面為4根角鋼的鐵塔。在此種塔型加工當(dāng)中，塔座加工是最復(fù)雜的工序。

一、四主材鐵塔塔座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

如圖1，圓形的塔座底板上焊有四根主材，主材夾縫上端為與上段腿部主材連接的十字連板，與主材用螺栓連接。主材夾縫下端焊有與上段腿部人字材連接的靴板，同時(shí)靴板也與主材塔座底板組焊。主材內(nèi)側(cè)焊有4塊無(wú)孔靴板。靴板之間用8塊環(huán)形的無(wú)孔加勁板焊接。由于此種塔型荷載高，要求的受拉、受壓力大，一般設(shè)計(jì)的主材厚和板厚都在16mm以上。

二、四主材鐵塔塔座的加工難點(diǎn)分析

（一）塔座環(huán)形無(wú)孔加勁板尺寸的確定是此塔座加工的難點(diǎn)之一

因?yàn)?根主材與水平位置所成角度各不相同，所以這8塊組焊板的角度都各不一樣，而我國(guó)的鐵塔放樣軟件功能都是只適用于常規(guī)鐵塔塔座如單主材塔和雙主材塔的放樣，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算類似這種四主材塔的塔座尺寸。

（二）在四主材塔座中組焊工藝占整個(gè)塔座工藝的90%，怎樣消除焊縫殘余應(yīng)力所產(chǎn)生的組焊件變形和裂紋也是此塔座加工的難點(diǎn)

焊接應(yīng)力是指鋼材焊接時(shí)，由于高度集中的瞬時(shí)熱輸入，在焊件上產(chǎn)生局部高溫的不均勻溫度場(chǎng)，高溫部分鋼材要求向外膨脹伸長(zhǎng)但受到鄰近鋼材的約束，從而在焊件內(nèi)引起較高的熱應(yīng)力，在焊接過程中隨時(shí)間和溫度而不斷變化，最終形成的力。焊接溫度場(chǎng)消失后的應(yīng)力稱為殘余焊接應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力會(huì)影響焊件的強(qiáng)度、剛度、變形和耐腐蝕性導(dǎo)致鍍鋅后產(chǎn)生裂紋。因此，焊接殘余應(yīng)力是鐵塔加工中必須考慮的問題。

焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊件的影響與焊接順序、焊接尺寸、數(shù)量和布置有關(guān)。而四主材塔座比一般單主材及雙主材塔座的鋼板厚度、焊接尺寸及數(shù)量都要大1倍以上。所以，控制四主材塔座的焊接變形和裂紋比一般鐵塔加工要難。因此，應(yīng)從鐵塔的放樣入手，合理地確定焊縫的數(shù)量、尺寸和坡口的形狀，并恰當(dāng)?shù)匕才藕缚p的位置。然后，在加工中要采用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定的方法，減少焊接殘余應(yīng)力對(duì)塔座的影響。

三、四主材鐵塔塔座的加工方法

（一）四主材鐵塔塔座放樣方法

1. 確定環(huán)形無(wú)孔加勁板尺寸

首先，應(yīng)在LPY放樣軟件中構(gòu)建鐵塔主體，然后直接在主體的三維狀態(tài)下用CAD三維畫圖繪出塔座組焊外形。

如圖2所示，這8個(gè)平行四邊形所組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)塔座中8塊環(huán)形無(wú)孔加勁板，它們形成的角度和板邊就是我們所需要的數(shù)據(jù)。關(guān)鍵在于如何將三維圖形轉(zhuǎn)換到平面狀態(tài)測(cè)量加勁板的尺寸。在CAD軟件中，有三維建模和渲染的功能，可以用此功能，將塔座的三維透視圖轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體。構(gòu)筑完成三維實(shí)體圖形后，通過布爾運(yùn)算將其中的8塊環(huán)形板單獨(dú)地抽殼出來(lái)（如圖3），得出最終的板形狀后，將每塊板復(fù)制到平面上來(lái)，完成放樣工序，得出樣板到車間進(jìn)行加工（如圖4）。

2. 綜合考慮焊接殘余應(yīng)力對(duì)塔座的影響，做好放樣工序

合理安排組焊間隙。為了減少焊件的變形，同時(shí)也為保證焊件輕微變形后能順利裝配，在放樣中，采用加大四主材與十字連接板組焊間隙。由常規(guī)的1mm間隙增大為2mm間隙。減小連接上段腿部人字材靴板與主材的焊接尺寸，其焊接尺寸能滿足塔座設(shè)計(jì)的抗拉、抗壓力即可，并制定連板坡口尺寸2～3mm。

（二）四主材鐵塔塔座車間加工方法

四主材鐵塔塔座加工的工藝應(yīng)遵循焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊件的影響與焊接順序、（下轉(zhuǎn)第83頁(yè)）