崔之建

蓬萊大金海洋重工有限公司

風電塔筒法蘭焊接方法探究

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跟著能源問題和環(huán)境問題越來越杰出，風能資本越來越重要，成為清洗環(huán)保的可再生能源?，F(xiàn)在，風電工業(yè)發(fā)展迅速，風力發(fā)電機組單機規(guī)劃能力不斷進步，塔架高度日益添加。風電塔塔因為其結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠，易于維護等長處，在風力發(fā)電塔規(guī)劃中的規(guī)劃愈加廣泛。以風力發(fā)電塔筒法蘭為例，研討了風力發(fā)電機塔式法蘭的焊接技能，提出了法蘭焊接中的問題，提出改善的辦法，從而提高焊接的質(zhì)量。

能源；風力發(fā)電；焊接

1 引言

風電作為最老練的新資源工業(yè)，將來的展開將堅持靈敏增加?，F(xiàn)在國內(nèi)外設備的風力發(fā)電機組首要由鋼塔制造?，F(xiàn)有風力發(fā)電方式一向朝著大型開展的方向開展，塔的厚度也不斷添加，為了保證塔架段與斷面之間的銜接法蘭之間能夠穩(wěn)定地銜接起來請求較高，除了加工法蘭的尺寸操控外，還需要保證法蘭的機械性能契合有關(guān)規(guī)范。這篇文章介紹了法蘭焊接技能的應用。

2 塔筒法蘭焊接工藝研究

2.1 風電法蘭技術(shù)特征

（1）法蘭用材是一種鍋爐壓力容器鋼，碳，硫，磷和合金含量控制更為嚴格，韌性好，采用低合金，高強度結(jié)構(gòu)鋼Q345C.Q345E（國外選用S35SNL）焊接性能，塑性成型性能，耐腐蝕性等綜合性能。

（2）鍛造等級要求較高。使用壓力容器鍛造標準JB/T4726-2000，法蘭無損檢測100%合格。

（3）機械加工和形狀和位置公差嚴格。由于風力發(fā)電塔建在惡劣的環(huán)境中，而高度一般又在60m以上，副安裝非常不方便，法蘭位置公差更嚴格，孔中心距，同軸度，法蘭平直度等技術(shù)標準控制在±0.5mm以內(nèi)。

（4）法蘭直徑超人。配套尺寸一般在2000-4800mm圍內(nèi)，不得超出這個范圍。

2.2 塔筒法蘭焊接工藝

為了保證法蘭與筒體焊后角變形滿足要求，采用單一法蘭，焊后焊后焊后一次焊接方法。選用埋弧主動焊,直流反接,焊絲牌號為H10Mn2,焊絲直徑為Φ4,焊劑為SJ101,焊機選用MZ9-1250主動弧焊機配以ZD5-1250型弧焊整流器。第一層先焊開坡口側(cè)即外側(cè),不好即內(nèi)側(cè)用碳弧氣刨清根,挑成U型坡口,清根完畢后用砂輪和角向磨光機打磨坡口及兩端20mm寬規(guī)模至見金屬光澤,以根除氧化物和碳化物,防止呈現(xiàn)夾渣、裂紋等缺點,在內(nèi)側(cè)焊第二層和第三層。由于塔筒承受的載荷部分為疲乏載荷,央求焊縫具有較高沖擊韌性,故焊后需當即進行消氫處理,加熱溫度為200℃～350℃,保溫2h左右.焊接技術(shù)參數(shù)見表1。運用焊接次序、坡口大小和焊接線能量三者來操控焊接應力,然后操控法蘭焊后的角變形.法蘭焊接完畢后對焊縫進行外觀查看,合格后進行100%超聲查看。終究查看法蘭角變形量,不符合央求時,選用火焰加熱的方法整形,以保證法蘭內(nèi)傾0～1.5mm的角變形央求。

表1 焊接工藝參數(shù)

3 存在問題

（1）因為先焊法蘭外側(cè)，而內(nèi)側(cè)又用碳弧氣刨清根，使得清根和清根后的坡口打磨極不方便利，增加了焊工的勞動強度，影響工期。

（2）不和清根和坡口打磨操作的不方便，一般構(gòu)成清根后坡口不規(guī)則和坡口打磨不潔凈，在焊接時很容易在焊縫內(nèi)發(fā)生氣孔、夾渣等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）法蘭角變形由不和焊縫的焊接應力發(fā)生.即由焊接技術(shù)參數(shù)來控制，這么簡略出現(xiàn)法蘭角變形不一致、超差等質(zhì)量問題。

4 焊接工藝改進

關(guān)于傳統(tǒng)制作辦法存在的問題，選用配對法蘭、簡體的制作辦法。法蘭與筒體開內(nèi)坡口。產(chǎn)開展，又能確保產(chǎn)品質(zhì)量。具體操作為：先將法蘭和簡體選用螺栓螺母聯(lián)接在一起。在2個法蘭之間均勻墊上2mm厚的鐵片，只墊在螺栓內(nèi)側(cè)。

在焊接時，我們首要焊接內(nèi)部，然后在外側(cè)根部焊接。這么很簡單清潔根部，避免了傳統(tǒng)的清根方法，去掉不方便的缺點。在焊接層1的內(nèi)部，焊接后的根部的外側(cè)第2,3層。具體的焊接技術(shù)參數(shù)如表1所示。焊接完成后，使用氧乙炔火焰一同加熱兩個法蘭的內(nèi)部。

加熱溫度在160～200℃左右，法蘭變形，直到兩個法蘭之間的空隙消除。翻開后要冷卻，查看，法蘭角變形符合標準懇求。留意，加熱速度和火焰溫度兩頭的加熱應一起，以避免法蘭變形不對稱。

5 結(jié)論

（1）經(jīng)過改進風力發(fā)電機塔架和法蘭焊接技術(shù)，不只要確保法蘭的法蘭變形，并且實施便利牢靠的技術(shù)，進步施工功率，焊接修理率低，是不是外觀的焊接或內(nèi)部質(zhì)量非常好，取得用戶的好評

（2）組織焊接技術(shù)時，應盡也許充分考慮實際狀況和現(xiàn)場狀況，使進程簡略，有用，進程具有杰出的可操作性，然后確保產(chǎn)品質(zhì)量和持續(xù)時間。出產(chǎn)實踐證明，該技術(shù)可廣泛應用于風力發(fā)電塔的出產(chǎn)。

[1]梁建明,王占英,劉春東,等.風電塔筒法蘭焊接工藝[J].焊接技術(shù),2009,38（2）：30-31.

[2]王娜,高文英,陳璐.兆瓦級風電機組塔筒法蘭螺栓連接強度計算實例[J].科技展望,2015（12）.

[3]馬宏.有關(guān)風電塔筒法蘭焊接措施的分析[J].工程技術(shù)：全文版,2016（5）：00274-00274.

崔之建（1981-），男，漢，山東萊蕪人，本科，工程師，研究方向：機械加工工藝。