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        2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)后底座的焊接工藝評(píng)定及應(yīng)用

        2014-11-24 08:22:40風(fēng)潤(rùn)新能源設(shè)備有限公司陜西咸陽(yáng)712044曹曉民馮小靜鄒增輝
        金屬加工(熱加工) 2014年4期
        關(guān)鍵詞:箱型底座風(fēng)力

        風(fēng)潤(rùn)新能源設(shè)備有限公司(陜西咸陽(yáng) 712044)曹曉民 馮小靜 董 曼 鄒增輝

        1.概述

        我公司是一家制造焊接式風(fēng)力發(fā)電機(jī)底座的專業(yè)公司,先后為國(guó)內(nèi)外十余家風(fēng)力發(fā)電設(shè)備整機(jī)制造商生產(chǎn)過不同型號(hào)、不同規(guī)格的焊接式風(fēng)力發(fā)電機(jī)底座,大多數(shù)廠家要求焊接前進(jìn)行的焊接工藝評(píng)定均按照J(rèn)B/T4708《壓力容器焊接工藝評(píng)定》進(jìn)行,其中部分廠家要求按照ISO15614—1《焊接工藝試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定,最近我公司開發(fā)的一個(gè)新產(chǎn)品就要求按后者進(jìn)行評(píng)定。我們對(duì)ISO15614—1《焊接工藝試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)性地學(xué)習(xí),編制了pWPS,并嚴(yán)格按照ISO15614—1《焊接工藝試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相關(guān)的評(píng)定試驗(yàn),并將評(píng)定參數(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)中,成功地焊接了該機(jī)座產(chǎn)品。

        2.產(chǎn)品簡(jiǎn)介

        2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)后底座作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件的支撐結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鋼板規(guī)格多,厚度大,焊接工作量大,質(zhì)量要求高,大部分尺寸公差為±1mm,箱型梁表面平面度2mm/m,橫向直線度1mm。其接頭類型及鋼板厚度、材料如表1所示,箱型梁結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 箱型梁結(jié)構(gòu)

        表1 2.0MW后底座接頭類型

        3.焊接工藝評(píng)定要求

        (1)人員要求 工藝評(píng)定前對(duì)從事該項(xiàng)目的焊工進(jìn)行培訓(xùn),并按照ISO9096—1《焊工考試-熔化焊-第一部分:鋼》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行本人所從事的項(xiàng)目的考試,合格后方可參加該項(xiàng)目的焊接評(píng)定工作及產(chǎn)品焊接工作。

        (2)材料要求 材料分為母材及焊接材料,評(píng)定前按照ISO/TR15608《焊接-金屬材料分類》標(biāo)準(zhǔn)中母材的鋼組及焊接材料分類,確定評(píng)定的材料。原則是進(jìn)行一類母材及焊接材料的工藝評(píng)定能盡可能的具有較大的認(rèn)可范圍,從而在滿足焊接標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下減少工藝評(píng)定的數(shù)量,節(jié)約成本。

        (3)焊接位置要求 評(píng)定所選擇焊接位置嚴(yán)格按照ISO6947《焊縫-施焊位置-傾斜和旋轉(zhuǎn)角度定義》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行,原則是評(píng)定焊接位置盡可能多的覆蓋施焊位置,以減少焊接評(píng)定的數(shù)量。

        (4)評(píng)定項(xiàng)目 通過綜合分析,我們選取了四種接頭進(jìn)行工藝評(píng)定試驗(yàn),分別為平板對(duì)接(兩種)、單V坡口角接頭、角焊縫。評(píng)定試件接頭形式及尺寸如表2所示。此工藝評(píng)定可完全覆蓋產(chǎn)品的要求。

        按照以往的經(jīng)驗(yàn),考慮到評(píng)定板材的特點(diǎn),評(píng)定時(shí)的工藝規(guī)范參數(shù)如表3所示。

        表2 評(píng)定試件類型及尺寸

        表3 評(píng)定工藝規(guī)范參數(shù)

        (續(xù))

        4.焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果

        (1)平板對(duì)接評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果 按照ISO15614—1《焊接工藝試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)60-60厚鋼板進(jìn)行取樣、加工試樣、試驗(yàn),得到的力學(xué)性能結(jié)果如表4所示。

        執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004,經(jīng)60℃ 1+1鹽酸侵蝕,肉眼觀察宏觀金相組織如圖2所示,未見缺陷。

        表4

        圖2 試樣1

        硬度試驗(yàn)結(jié)果(HBW10/3000):按照標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004、GB/T231.1—2002(相當(dāng)于ISO6506—1—1999)進(jìn)行硬度試驗(yàn),結(jié)果如表5所示。

        表5 (HBW)

        按照ISO15614—1《焊接工藝試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)及方法進(jìn)行取樣、加工試樣、試驗(yàn),得到15-15厚對(duì)接試板力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

        按照標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004,經(jīng)60℃ 1+1鹽酸侵蝕,肉眼觀察宏觀金相組織如圖3所示,未見缺陷。

        硬度試驗(yàn)結(jié)果(HBW10/3000):按照標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004、GB/T231.1—2002(相當(dāng)于ISO6506—1—1999)進(jìn)行硬度試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

        表6

        圖3 試樣2

        表7 (HBW)

        (2)角接頭及T形接頭評(píng)定結(jié)果 25-60厚鋼板T形接頭試驗(yàn)結(jié)果:執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004,經(jīng)60℃ 1+1鹽酸侵蝕,肉眼觀察宏觀金相如圖4所示,未見缺陷。

        圖4 試樣2-1(T形熔透)

        硬度試驗(yàn)結(jié)果(HBW10/3000):試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004、GB/T231.1—2002(相當(dāng)于ISO6506—1—1999),硬度試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

        表8 (HBW)

        25-60厚鋼板T形接頭試驗(yàn)結(jié)果:執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO15614—1—2004,經(jīng)60℃1+1鹽酸侵蝕,肉眼觀察宏觀金相如圖5所示,未見缺陷。

        硬度試驗(yàn)結(jié)果(HBW10/3000)如表9所示。

        圖5 試樣1-1(T形)

        表9 (HBW)

        5.產(chǎn)品組裝、焊接時(shí)的工藝要求

        (1)下料件原則上全部采用精密切割法進(jìn)行,保證零件尺寸偏差。

        (2)參照表3編制生產(chǎn)用WPS,生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)工藝規(guī)范參數(shù)。

        (3)組裝采用分片組裝法進(jìn)行,下料時(shí)箱型梁零件預(yù)留焊接收縮量,長(zhǎng)度上留約7mm收縮量(實(shí)際中總結(jié)得到值)。

        (4)箱型梁焊接前加工藝支撐,或制作工裝保證組裝尺寸,焊接時(shí)對(duì)稱施焊,焊后火焰矯形。

        整體組裝時(shí)長(zhǎng)度上加3mm收縮量,對(duì)角線加工藝支撐,熱處理后去除。

        6.結(jié)語

        不論是采用國(guó)內(nèi)還是國(guó)外焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),評(píng)定前應(yīng)認(rèn)真分析圖樣,認(rèn)真學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn),確定評(píng)定的類型及項(xiàng)目,獲得切合實(shí)際的工藝規(guī)范參數(shù),以此編制焊接工藝指導(dǎo)書,指導(dǎo)生產(chǎn)。通過按照ISO15614—1—2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝評(píng)定試驗(yàn),確定了工藝規(guī)范參數(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)。采取其他必要工藝措施,成功的焊接了2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)后底座,為類似產(chǎn)品焊接提供了參考。

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