孫宏斌

（三峽電力職業(yè)學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

0 引言

向家壩水電站位于云南水富與四川省交界的金沙江下游河段上，距水富市區(qū)500米，是金沙江水電基地最后一級(jí)水電站[1]。大壩泄洪中孔弧形工作閘門(mén)的面板需要貼合不銹鋼，由于面板面積較大，并采用塞孔焊焊接方法，使裝配和焊接難度增加。泄洪中孔弧形工作閘門(mén)的技術(shù)要求見(jiàn)表1。

表1 泄洪中孔弧形工作閘門(mén)技術(shù)要求

1 向家壩水電站泄洪中孔弧形工作閘門(mén)的制作

1.1 弧形閘門(mén)放樣

面板曲率半徑放大值可取設(shè)計(jì)曲率半徑的0.5%，依據(jù)圖紙中的門(mén)葉尺寸，制作門(mén)葉弧面（取弧長(zhǎng)3m）檢驗(yàn)樣板和縱梁、邊梁腹板樣板[2]。

1.2 弧形胎架制作

按放大的曲率半徑搭設(shè)弧形拼裝胎架，見(jiàn)圖1，制作平臺(tái)技術(shù)要求見(jiàn)表2。

表2 制作平臺(tái)搭設(shè)技術(shù)要求

圖1 鋼立柱固定弧形胎平臺(tái)

1.3 面板制作與部件的小拼

面板與部件小拼嚴(yán)格按表3制作要求進(jìn)行，主梁、縱梁、邊梁拼接時(shí)要調(diào)整好焊接順序。

表3 面板與部件的小拼制作要求

1.4 門(mén)葉裝配

門(mén)葉裝配時(shí)按表4中的裝配與焊接順序進(jìn)行，焊接時(shí)以每節(jié)門(mén)葉為單位，由偶數(shù)個(gè)焊工從門(mén)葉縱向中心的立焊縫開(kāi)始進(jìn)行同步、對(duì)稱(chēng)、交叉、分段、倒退焊接[3]。

表4 門(mén)葉裝配與焊接順序

1.5 門(mén)葉骨架組拼

①等分好縱梁位置，分別將縱梁就位，腹板垂直于地面點(diǎn)焊固定。②確定各次梁位置，將次粱就位，點(diǎn)焊固定。③加強(qiáng)板點(diǎn)焊固定。

1.6 門(mén)葉組拼

分節(jié)門(mén)葉組拼固定，調(diào)正定位，測(cè)定出的表5數(shù)值應(yīng)符合圖紙及驗(yàn)收規(guī)范要求。

表5 門(mén)葉定位組拼檢驗(yàn)項(xiàng)目

以門(mén)葉縱向中心線及門(mén)葉底緣為基準(zhǔn)，切除門(mén)葉頂邊、二側(cè)邊余量，測(cè)定出的表6數(shù)值應(yīng)符合圖紙及驗(yàn)收規(guī)范要求。

表6 門(mén)葉組拼復(fù)檢檢驗(yàn)

劃出止水橡皮螺孔中心線，對(duì)準(zhǔn)止水壓板安裝孔中心線，點(diǎn)焊在止水座面上，套鉆門(mén)葉上止水固定孔。將打好鉆孔的支臂聯(lián)接板，點(diǎn)焊在門(mén)葉主粱相應(yīng)位置，套鉆主梁與支臂的聯(lián)接孔?？v梁與面板采用CO2氣體保護(hù)焊，多層多道焊接，層間消除應(yīng)力，在焊接主梁、小梁與面板的平角焊縫時(shí)，在同一節(jié)門(mén)葉上所有主梁或小梁要同時(shí)開(kāi)焊[4]。

1.7 不銹鋼面板裝配

（1）不銹鋼面板下料?；⌒伍l門(mén)制作完成后，用數(shù)控龍門(mén)銑床進(jìn)行面板機(jī)加工，表面粗糙度要小于Ra12.5μm，測(cè)量弧形閘門(mén)機(jī)加工后的尺寸，再進(jìn)行不銹鋼下料[5]?？紤]每片門(mén)葉面板的寬度、梁系結(jié)構(gòu)以及縱橫焊縫的合理分布，每片門(mén)葉面板表面不銹鋼由6塊組成，見(jiàn)圖2。

圖2 不銹鋼面板下料圖

（2）不銹鋼面板塞焊孔制作。塞焊孔和不銹鋼之間的槽焊縫布置在梁格位置，塞焊孔間距設(shè)計(jì)按293mm×349mm矩形交錯(cuò)布置，塞焊孔直徑為φ20mm，不銹鋼之間的槽焊縫為6mm，不銹鋼板在單片門(mén)葉面板上的塞焊孔的布置如圖3所示。

圖3 不銹鋼面板塞孔布置圖

（3）不銹鋼面板與弧門(mén)面板裝配?；⌒伍T(mén)葉面板朝上，使弧門(mén)面板中心在最高點(diǎn)，進(jìn)行不銹鋼板的裝配[6]。不銹鋼板的拼接縫及角焊縫均布置在閘門(mén)主要梁格腹板位置上及門(mén)葉面板四周。為不銹鋼板裝配設(shè)計(jì)了可移動(dòng)的工裝，以保證不銹鋼板與門(mén)葉面板貼合緊密，圖4為工裝工作示意圖。

圖4 不銹鋼面板工裝

不銹鋼卷制時(shí)的曲率直徑為21000mm，鋪設(shè)時(shí)分層逐塊進(jìn)行。利用工裝將不銹鋼板按圖5的方式壓緊在面板上，再進(jìn)行施焊作業(yè)，保證不銹鋼板與閘門(mén)面板之間貼合緊密。

圖5 不銹鋼面板工裝工作圖

（4）不銹鋼面板裝配前要清理表面。

（5）不銹鋼板裝配以門(mén)葉底部為基準(zhǔn)，先鋪設(shè)最底部的兩塊不銹鋼板，不銹鋼板底緣與面板底緣間距5.5mm，不銹鋼板兩側(cè)邊距面板邊緣5.5mm，不銹鋼板之間的距離為6mm。然后進(jìn)行其它不銹鋼鋼板的鋪設(shè)。

（6）不銹鋼面板焊接。不銹鋼上設(shè)計(jì)的塞焊孔中的1/3孔數(shù)在拼裝時(shí)先進(jìn)行定位焊，定位點(diǎn)焊采用焊條電弧焊，塞焊孔焊接時(shí)，按表7的順序和要求進(jìn)行。

表7 不銹鋼面板焊接順序與要求

不銹鋼板的對(duì)接焊接采用焊條電弧焊和MIG焊，具體工藝參數(shù)如表8。

表8 焊條電弧焊和氣保焊工藝參數(shù)

2 結(jié)語(yǔ)

面板貼焊不銹鋼的制作難點(diǎn)在于不銹鋼面板與弧門(mén)面板的裝配，為此，制作工裝來(lái)保證裝配精度，工作效率提高了30%，同時(shí)也防止閘門(mén)在制作過(guò)程中變形。此外，還要采用合理的裝配順序和焊接工藝參數(shù)，提高閘門(mén)的拼接質(zhì)量。