哈爾濱華德學(xué)院(黑龍江 150025)石南輝 吳 犇 郝 亮
風(fēng)電塔架雖說(shuō)是大型結(jié)構(gòu)件焊接,但因風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)風(fēng)塔法蘭的平面度及塔架同軸度要求較高,所以對(duì)焊后的變形量要求很嚴(yán)格,甚至過(guò)于苛刻。平面度要求:由于法蘭與筒節(jié)焊后的平面度要控制在2mm內(nèi),上法蘭焊后的平面度要控制在0.5mm內(nèi),且均要內(nèi)傾不允許外翻,所以要求我們對(duì)焊接變形量嚴(yán)格進(jìn)行控制。但盡管我們進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,但因焊接的特殊性,焊接變形仍是很難避免的,焊接變形發(fā)生后就需要對(duì)其進(jìn)行矯正。因風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的特殊性,在各種矯正方法中,火焰矯正是效果最顯著、最實(shí)用的。
風(fēng)電塔架法蘭與筒節(jié)焊接后需要進(jìn)行的質(zhì)量檢查項(xiàng)目主要有焊縫外觀與內(nèi)部檢驗(yàn);此外還有焊后法蘭面平面度及法蘭外翻等指標(biāo)的檢查,這兩項(xiàng)指標(biāo)的檢查是最重要的。由于風(fēng)電法蘭具有直徑大、法蘭端面需要內(nèi)傾等特點(diǎn),因此風(fēng)電法蘭一般都是鍛造后進(jìn)行機(jī)加工。由于加工難度較大,法蘭的脖頸一般都比較短,脖頸短不利于焊接,焊后對(duì)法蘭的影響比較大,如直接影響到法蘭的平面度及法蘭外翻兩項(xiàng)指標(biāo),為此需要焊接后對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行矯正處理。
焊接結(jié)構(gòu)的矯正方法按作用力性質(zhì)可分為手工矯正、機(jī)械矯正和火焰矯正。按照各種矯正方法的特點(diǎn),手工矯正因矯正力小,勞動(dòng)強(qiáng)度大,故主要應(yīng)用于薄板的矯正。機(jī)械矯正主要是通過(guò)專用或通用設(shè)備來(lái)完成,因風(fēng)塔法蘭的特殊結(jié)構(gòu)在設(shè)備上很難實(shí)現(xiàn)矯正,所以采用適應(yīng)性強(qiáng)、效果好的火焰矯正比較合適。針對(duì)風(fēng)電法蘭的特殊結(jié)構(gòu),我們將在火焰矯正的過(guò)程中嚴(yán)格控制加熱量及加熱位置,估計(jì)矯正效果會(huì)更理想。
(1)矯正前準(zhǔn)備 現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記:矯正前先按檢查結(jié)果對(duì)超標(biāo)部位用記號(hào)筆做出標(biāo)記,再按火焰矯正方案在需要加熱的區(qū)域做好標(biāo)記,正確選擇加熱位置。
工具器具:大號(hào)的焊炬、割炬(或特制的加熱工具)等矯正工具;檢查工具;紅外線測(cè)溫槍;加熱氣體等。
操作人員:經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接師傅。
(2)矯正工藝 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可采用點(diǎn)狀或線狀加熱方式;加熱溫度:540~600℃;加熱寬度:<100mm;焊炬移動(dòng)平均速度:3~4mm/s。
(3)矯正注意要點(diǎn) ①加熱溫度(在室內(nèi)為暗紅色)絕對(duì)不能過(guò)高,防止過(guò)燒、過(guò)熱。②加熱后自然冷卻,不可以進(jìn)行強(qiáng)制水冷。③要注意加熱位置的選擇,由于加熱位置會(huì)直接影響到矯正變形的方向,因此要按火焰局部加熱引起的變形規(guī)律進(jìn)行選擇加熱位置,不能把加熱位置選反。④很好地控制加熱位置的加熱量,因加熱量可直接影響矯正變形的能力。⑤用測(cè)溫槍測(cè)溫時(shí),測(cè)溫點(diǎn)不要正對(duì)加熱火焰,要等加熱停下后再測(cè)加熱區(qū)附近,否則測(cè)出的溫度不能反映工件的真實(shí)溫度;要頻繁進(jìn)行測(cè)量,防止過(guò)燒。
經(jīng)過(guò)此火焰矯正工藝矯正后進(jìn)行測(cè)量,其檢查結(jié)果合格率在90%以上,使長(zhǎng)期困擾我們的焊后風(fēng)塔法蘭平面度及外翻問(wèn)題得到了很好的解決。
通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明,用火焰矯正方法來(lái)矯正風(fēng)電塔架筒節(jié)與法蘭的焊后變形是完全可行的。
在實(shí)際操作中,只要正確選擇加熱位置及嚴(yán)格控制加熱量,火焰矯正效果是很明顯的,不但可以大大提高矯正的質(zhì)量,減少對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的高溫加熱時(shí)間,而且節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了工作效率,得到了滿意的結(jié)果。