风塔焊接工艺

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风电塔筒焊接生产技术方案

风电塔筒焊接生产技术方案
一主一从滚轮架总承滚轮驱动机构能力60t调节方式螺钉分滚轮结构聚氨酯全胶轮滚轮线速度1001000mmmi适应工件直径范围25005000mm台车行走速度1500mmmin恒速台车轨道内距2000mm导轨型号p38kg郑州越达自动化焊接设备有限公司14风电筒体焊接生产技术方案郑州越达自动化焊接设备有限公司1571电动行走喷砂喷漆滚轮架由一台主动架和一台从动架组成主从动架底座均采用箱型结构组焊后先采用消除焊接应力处理然后再进行滚轮座滑动面加工可以有效地防止底座变形
一台
2) 林肯 NA-3S 送丝机
一台
3) 无锡联通 LTHS80E 焊剂输送回收一体机
一台
用户自备设备主要包括:
1、7x28 数控火焰切割机(下料)
1套
2、埋弧焊半自动焊接小车(内环缝及直缝焊)
若干套
3、卷板机、抛丸机等
若干套
二、 各工序设备布置图及流程图
按照风塔生产线工艺流程,对以上设备进行了初步布置,详见后附图纸。
3.8 滚轮支承轴承采用调心滚子轴承,具有承载能力强,耐冲击的特点。 滚轮组件中的主、从动轴均采用优质钢材制造,在加工成活前均经过调 质处理,具有较好的综合机械性能。
3.9 主动滚轮架行走驱动为双轮驱动,同步性好、行走平稳。 3.10 在行走机构中设置有手动锁轮装置,当行走到位后,可手动将车轮锁
止,防止行走台车的自行移动。 3.11 滚轮架在设计和制造过程中,充分考虑到吊移时的防倾覆以及吊点的
设备行走速度
3000mm/min
提升速度
1000mm/min
操作平台尺寸
4000 或 2500mm(平行于导轨)*3000mm(垂
直于导轨)
工作台承载重量
600kg
台车有效行程

风电塔架厚壁焊缝的残余应力消除工艺

风电塔架厚壁焊缝的残余应力消除工艺
Q 3 4 5 B 变为Q 3 4 5 E ;板厚 由单 台机组最厚3 4 m m 变
此外焊接残余应力对焊件加工尺寸精度、结构的 稳定性 、结构的刚度 、疲劳强度及应力腐蚀开裂 也有不 同程度的影响。因此 ,保证结构使用性能 的前提下 ,应尽量考虑采用减小和改善焊接应力 的设计方案 ;在制造过程中还要采取一些必要的 工艺措施 ,以使焊接应力减少到最低的程度。 因政策影响现在风 电在我 国北方发展迅猛, 北方 的冬天温度很低 ,特别是晚上的温度更低,
内应力和外载引起的拉应力叠加 ,有可能使局部
2 风电塔架厚壁焊缝残余应 力的消除
工 艺
作者 简介:石南 辉 ( 1 9 7 3 一 ),男 ,工程师 ,国际焊接工程师,学士,主要从事焊接生产工艺方面的研究及教学科研工作 。
现代焊接 2 0 1 3 年第7 期 总第 1 2 7 期 J 一57
测 温 点 ;减 少测 温 不 均 埘热 处理 效 果 的影 响 ;
环电加热 器对焊缝部位进行缠绕 ,外丽采用硅 酸盐保温 棉包裹 。设备采用智能 电脑温控仪 , 温度曲线 自动 记录。局部热处理 的好处既能消
保温宽度:焊缝两侧6 0 0 m n ,内外保温 ,加 热器侧双层 ,非加热器侧单层 ;用 装或扁铁 等绑扎紧,减少热 损
的作用 ,同时还能消除焊缝金属 中的含氢 。 后 来经过 与同行业 的交流 ,采用了兄弟单位 的 处理工 艺:超声波振动时效处理。
焊后热处理 曼在焊后2 4 / ]  ̄ 时 内完成 ,若不
能及时进行焊后热处理 ,焊后要 对焊缝进行后 热消氢处理 。如图1 所示。 2 - 2 厚壁焊缝超声波振动时效处理
升温速度 :4 0 0 %以下 ≤1 0 4 %/ h ,4 0 0  ̄ C以 上≤8 3 %/ h ;

风电塔筒法兰焊接方法探究

风电塔筒法兰焊接方法探究

风电塔筒法兰焊接方法探究摘要:作为风力发电重要的基础设施,塔筒在实际的应用中发挥着至关重要的作用,对相关生产活动的持续进行带来了可靠的保障作用。

运用法兰焊接工艺完成相关的焊接操作时,由于不确定因素的存在,很容易造成风电筒法兰变形现象的出现,影响塔架组装的效果。

因此,为了增强风电塔筒的焊接质量,减少法兰变形造成的影响,需要对相关的措施进行深入地分析。

关键词:风电塔筒;法兰焊接措施;法兰变形;焊接质量;发电机1.风电塔筒制造工程中法兰焊接的相关操作方式为了完成塔筒组装的任务,需要对法兰及筒体进行必要的焊接操作。

由于风电塔筒焊接过程中主要采用焊接工艺,焊接操作中可能会出现法兰变形问题,需要技术人员对于相关的行业参考标准有着深入地了解,增强焊接技术的适用性。

塔筒法兰焊接操作的过程中,技术人员主要遵循的原则是由零到整,增强不同结构部件之间的粘结性。

由零到整的顺序主要是指先将塔筒简单的法兰结构及对应塔架上的焊接流程完成,然后再进行复杂的内部结构焊接。

这样的焊接顺序不仅增强了焊缝质量,也减少了相关资源的消耗量,增强了法兰焊接技术的适用性。

常用的法兰焊接工序主要包括:(1)确定具体的焊接位置,对塔筒内部的部分先进行焊接,进而对塔筒外部结构进行清根处理,留下一定的坡口。

一般情况下,这种坡口是V型坡口,使用火焰切割进行坡口的制作;(2)当完成塔筒内部结构的焊接后,需要对塔筒外部结构进行合理地焊接。

相对而言,塔筒法兰焊接工艺外部的焊接对于塔架的安全性能要求较多,主要是因为整个结构的体积较大,塔架的抗压能力必须保持在合理的范围内,可以承担超重的结构负荷。

同时,焊接缝的质量应该符合设计方案的具体要求,主要是指它的强度和韧性方面;(3)当所有的焊接工序完成后,需要对有关基础焊接工序相关的消氢工序温度进行有效地控制,最大的温度不应超过350摄氏度,平均温度控制在280摄氏度左右。

同时,为了确保相关技术实际使用的作用效果,消氢的时间也需要保持在合理的范围内:大约为120分钟左右。

风电塔筒焊接技术浅谈

风电塔筒焊接技术浅谈

风电塔筒焊接技术浅谈一、概述望云山风电塔筒是圆锥筒式焊接结构件,风力发电机组选用XE105机型。

其风机塔筒地面四段总高度为77.5米,整体由顶、中一段、中二段、底段、基础段及配套的附件组成。

五段之间采用新型的反向平衡法兰联接,基础采用预应力锚栓组合件。

每段由顶、底反向平衡法兰及多节管节组成,塔筒管节和反向平衡法兰材料为Q345E。

外径由底部φ4400mm渐变到顶部φ2686mm。

二、焊接工艺(一)焊材及焊接参数产品正式焊接前按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行焊接工艺评,塔筒的焊接准备采用埋弧焊、气保焊、手工焊,焊材分别选用:H08MA (HJ431)、ER50-6、J507。

具体焊接规范如下:1)Φ1.2焊丝:110A-220A,20V-30V;2)Φ4.0焊丝:300A-600A,30V-40V3)Φ4.0焊条:110A-180A,20V-30V;(二)焊接技术1、筒体纵缝焊接筒体纵缝焊接前装好引熄弧板,并应仔细检查坡口直线度、平面度、坡口角度和清洁度,要求单节筒体直线度小于2MM,平面度小于2MM,检查合格后采用埋弧自动焊接焊,首先采用气体保护焊焊接背缝,然后用自动埋弧焊焊接主缝,完成后背缝清根焊接。

筒体纵缝焊接完成后进行回圆矫正。

2、筒节与法兰环缝焊接要求先焊内坡口,外部坡口清根后再焊外坡口。

焊接方法与相关要求筒节纵缝焊接基本相同。

法兰与筒体的焊接必须在筒节环缝组焊前进行,焊接时必须将法兰预热到100℃。

所有法兰要求按下图将相邻两法兰组合,法兰间用工艺螺栓把紧,法兰内圆采用米字型支撑使法兰椭圆度满足本技术协议要求。

在焊接过程中,要随时检查螺栓的紧固情况,如有松动应把紧后再施焊。

对于顶部法兰,单台无法进行相邻两法兰组对,但必须按上图要求增加米字型拉筋两处,一处位于法兰内圆,另一处位于顶部筒节内圆,要求将法兰和筒节的椭圆度尽量减小,筒节椭圆度小于3MM,法兰椭圆度小于2MM。

风电塔筒焊接工艺的改进措施

风电塔筒焊接工艺的改进措施

1改进措施
在 制 造 风 力 塔 筒 生 产 过 程 中 ,法 兰 与 筒 节 之 间的 焊 接 直 接影 响到 塔 筒 的整 体 质 量 和 生 产 进 度 。 由于 法 兰 与 筒节 之 间 的焊 接 属 于 直 角焊 缝 连 接 , 且 由于 风 电塔 架 而 法兰直径 大( 直径为 2 O ~ 由4 0 rm) 1O 00 a , 属于 较厚锻 件 ( 厚度 多为 l 0 mm 左右 ) 其 O , 内应 力 和 机加 应 力 都 相 对 较 大 ,因 此 造 成 焊 接 后 法 兰 与 筒 节 有 较 大 的 焊 接 变 形 ,影 响 了 法 兰 的 平 面 度 以 及 椭 圆 度 等 技 术 要 素 。 传统 的 焊 接 方 法 多 采 用 手 工 操 作 ,并 且焊 缝 较 容 易 出 现 缺 陷 ,焊 角 尺 寸 很 难 保 证技 术 要 求 , 还有 焊 缝成 型 不 美观 , 产生 缺 陷较 多 , 产 效率 低 , 生 增加 了劳 动 强 度等 缺 点 ,因此 改 进 焊 接 工 艺 方 法 势 在 必 行 。为 了能够 实现 法 兰 与筒 节之 间的 自动 C0, 气 体 保 护 焊 焊 接 和 埋 弧 自动 焊 焊 接 , 得 焊 使 接 后 法 兰 变 形 较 小 ,能 够 直 接 达 到技 术要 求 的焊 角尺 寸 数 值 , 省 去 其 变 形后 的 校 以 形 等 多 道 工 序 ,从 而 达 到提 高 生 产效 率 的 目的 , 且 考虑 到短 时 间 内就 能 够 实现 , 并 我 们 最 终 采 用 了利 用 船 型 焊 工 装 辅 助焊 接 的 方法。 首 先 ,计 算 出 法 兰 与 筒 节 连 接 后 的 总 体 长 度 ,以 设 计 确 定 船 型 焊 工 装 的 整 体 长 度 ,保证 筒 节 在 焊 接 过 程 中 的 稳 定 性 。再 计 算 工 装 的 倾 斜 角 度 ,这 是 整 个 工 装 设 计 制 作 的重 点 , 其要 求包 括 两 点 , 一 点 , 第 要

风电塔筒厚钢板焊接工艺参数分析

风电塔筒厚钢板焊接工艺参数分析

风电塔筒厚钢板焊接工艺参数分析摘要:厚钢板广泛应用于风电塔筒的基础段及下段端部,由于厚钢板焊接热循环较复杂,焊接准备工作和规范操作尤为重要,否则容易出现焊接缺陷。

文章通过对塔筒下段厚钢板埋弧焊的焊接准备工作、焊接工艺参数的选择以及操作规范等方面进行分析总结,深入阐述了厚板埋弧焊的焊接工艺,对实际操作具有一定的指导作用。

关键词:筒体;厚钢板;焊接工艺参数;埋弧焊随着风电事业的迅猛发展,兆瓦级机组设计越来越大,从1.5MW逐步发展到 3.0MW,目前 5.0MW的机组设计也在试验中。

设计应用比较成熟的多为1.5MW和2.0MW级地机组。

随着机组级别的加大,塔筒钢板厚度的设计也在增大,尤其是在塔筒基础环和筒体下段部位,钢板厚度多为30mm至40mm之间,材质一般根据风场环境不同选择分别选择Q345C、Q345D和Q345E。

由于厚板焊接金属填充量较大,在施工条件允许的情况下应尽量选择效率比较高的焊接方法。

风电塔筒筒体主要焊接工作一般为纵向焊缝和环向焊缝,埋弧自动焊具有焊接效率高、焊接质量好以及劳动条件好等优点,从而很好地满足生产要求。

但由于受到焊接环境、焊接材料和操作等因素的影响,埋弧焊也容易出现一些常见的缺陷,如气孔、未融合、未焊透和裂纹等,所以在焊接生产中要合理选择焊接材料,规范焊接操作,以避免焊接缺陷的产生。

现以许昌许继风电科技有限公司设计的河南省陕县雷振山风电场2.0MW风力发电机筒体焊接为例,对埋弧焊焊接工艺参数进行分析。

1 焊接材料分析1.1 钢板材料:Q345D;钢板厚度:25mm~38mm。

1.2 钢板材质分析见表1:表1 钢板化学成分Q345D材料成分(%)C≤0.18Si≤0.50Mn≤1.70P≤0.03S≤0.025Nb≤0.07V≤0.151.3 焊接填充材料的选择标准见表2:表2 埋弧焊常用焊丝焊丝牌号C(%)Mn(%)Si(%)Cr(%)Ni(%)Cu (%)S(%)P(%)H08A ≤0.100.30-0.60 ≤0.03≤0.20≤0.30≤0.20≤0.030≤0.030H08E ≤0.020≤0.020H08C ≤0.10≤0.10 ≤0.015≤0.015H15A 0.11-0.18 0.35-0.65 ≤0.20≤0.30 ≤0.030≤0.030中锰焊丝H08MnA ≤0.100.80-1.10 ≤0.07≤0.20≤0.30≤0.20≤0.030≤0.030H15Mn 0.11-0.18 ≤0.03 ≤0.035≤0.035高锰焊丝H10Mn2 ≤0.12 1.50-1.90 ≤0.07≤0.20≤0.30≤0.20≤0.035≤0.035H08Mn2Si ≤0.11 1.70-2.10 0.65-0.95H08Mn2SiA 1.80-2.10 ≤0.030≤0.0301.4 焊剂材料的选择见表3表3 常用烧结焊剂牌号焊剂类型组成成分/%SJ101 氟碱型SiO2+TiO2 25 CaO+MgO 30 Al2O3+MnO 25 CaF2 20SJ301 硅钙型SiO2+TiO2 40 CaO+MgO 25 Al2O3+MnO 25 CaF2 10SJ401 硅锰型SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 40SJ501 铝钛型SiO2+TiO2 30 Al2O3+MnO 55 CaF 25SJ502 铝钛型SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 30 CaF2 51.5 焊接材料的匹配要求焊接材料的要求一般是等强原则,在施工中选择焊缝金属强度要略高于母材,所以选择焊丝时要首先考虑其填充而成的焊缝强度要与母材相匹配,且在焊接过程中由于焊剂成分和焊道杂质高温分解等原因会产生氧等元素,可以将Fe和其他有益元素氧化,并漂浮到熔渣中去,甚至会直接以夹杂形式存在于焊缝中,严重危害焊缝质量,所以应尽量将这部分氧元素清除。

风塔塔筒制作工艺4-纵环缝焊接

风塔塔筒制作工艺4-纵环缝焊接

1、适用范围本工艺适用于本公司风电塔架的制作。

2、编制依据2.塔架总图及相关零部件图。

2.2风塔塔架技术条件。

3、风塔塔架制作工艺流程4、纵环缝焊接注意要点及其无损检测要求H 原材料入厂检验H 材料复验及焊接工艺评定H 数控切割下料K 坡口加工K 滚弧K 纵缝焊接H 回圆H VT UTH 法兰与相邻筒节组对K 环缝焊接H VT UT RTH 外观处理、火焰矫形 H 喷漆 包装发运K: 关键工序H :停检点 H 筒体与筒体依次组对H VT UT RTK 环缝焊接H VT UT RTK 开孔并组对焊接门框H 检测塔架同轴度平行度等H VT MTK 定位并焊接风塔附件4.1焊接纵缝焊接环境温度应>0℃(低于0℃时,应在施焊处100mm范围内加热到15℃以上),相对湿度<90%,焊接工作区必须采取适当的措施防风雨。

焊缝区域要根据材料类型和部件厚度充分预热。

如果引入热量少或者热量散失快,工作件必须预热,如果局部温度过高也会影响机械性能,施焊时应避免这些情况。

不允许在筒体上任何部位引弧,在引弧板上引弧,用埋弧焊焊接纵缝,具体见焊接工艺卡。

焊接完成后清除熔渣和毛刺。

焊缝和热影响区表面不允许有裂纹,开放型缩孔,气孔,夹渣,未熔合,深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

4.2纵缝对应无损检测进行超声波检测,检测比例100%,按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

4.3风塔法兰与相邻筒节环缝焊接将装配的组件移到托辊上,按焊接工艺卡焊接。

控制焊缝边缘距最近的法兰面15mm以上。

清除熔渣和毛刺。

焊缝和热影响区表面不允许有裂纹,开放型缩孔,气孔,夹渣,未熔合,深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

在塔筒法兰与筒节的焊缝边缘50mm处,270°方位(门方位)内壁上打上焊工钢印,要求防腐后也能清晰看到。

4.4筒节与筒节环缝焊接相邻3~4个筒节组对完后,将装配的组件移到托辊上,按焊接工艺卡焊接。

风电塔筒厚钢板焊接工艺参数分析

风电塔筒厚钢板焊接工艺参数分析

3 焊接 工艺参数
厚钢板焊 接工 艺 参 数 的选 择 应首 先 保证 焊 接 质量 , 达到相应 的焊缝类 别 ,并保 证采用 R T或 UT探 伤合 格 。 在此前提 下选择合 适 的焊 接工 艺参数 ,并最 大 限度 地提 高生产效 率 。同时考虑不应 用过 大 的工 艺参数 ,否 则会 增加热输 人 ,增 大 钢 板 的热 膨 胀 和 冷 收缩 幅度 ,产 生

1 5 0℃
≥4 O
均 需要 预热 1 0 0  ̄1 5 0 " C
缝夹渣等缺 陷 。基 于以上 原 因,Q 3 4 5 D材料 焊接 时选 择 H1 0 Mn 2焊丝和 S J 1 0 1焊 剂 配合 使用 ,焊剂 中的锰 硅 比
为 1:1 ,可 以 生 成 易 于 浮 出 的 Mn O・ S i Oz的 同 时并 不 影
1 . 8 O ~2 . 1 0
表3
牌号 焊 剂类 型
S J
常 用 烧 结 焊 剂
组 成成 分 ( )
S i O2 + Ti 0z (2 5) 、 Ca O 4 -M g O ( 3 0) 、
碳 当量公 式计 算材质碳 当量为
C e q ( J I S ) =O . 1 8 %+1 . 7 / 6 +O . 5 O %/ 2 4 +

s I 4 0 1 硅锰 型
S i O2 - T 4 i O2 ( 4 5) 、C a O - Mg 4 O ( 1 0 ) 、
A1 2 O3 -Mn 4 O ( 4 0 )
S J 5 0 1 铝钛 型
S i O 2 - Ti 4 O2 ( 3 0 ) 、 Al z O3 - Mn 4 O ( 5 5 ) 、
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风塔焊接工艺
引言
20世纪90年代,发达国家兴起了一股绿色能源热,风力发电自1997年以来每年以30%的速度增长,据欧洲风力发电协会预计,到2010年,全球风能发电将达到23万MW,其中欧洲为10万MW,全球将有3亿户人家能用上风力转化的电能。

因此,有大批的风力发电塔架(简称风塔)需要制造。

2003年,澄西船厂先后收到GE和日立公司大型风塔的制作订单,其对材料性能、制造精度、焊接接头质量、制造周期都江堰市有较高的要求。

因此,对焊接接头设计、焊接工艺进行研究,通过一系列的对比试验,最终提出了适合澄西船厂条件的施工方案。

1工程概述
1.1结构形式
该风塔为锥形筒体结构,外形如图1所示。

筒体外径底部为φ4300mm,顶端为φ2560mm,筒体板厚由最底部26mm向顶端12mm变化。

整个风塔共分4节,节与节之间由法兰组MF2~MF4(见局部放大Ⅱ)与连接,其中底部法兰MF1(见局部放大Ⅰ)与筒体是全熔透角接缝,节间连接和顶部法兰MF5均为高颈法兰,与筒体之间是对接焊缝。

1.2结构材料
原筒体材料为S355JO,法兰材料S355J2G3-Z25,与用户商量后分别采用国产Q345C和Q345D。

这2种材料可焊性良好,进行工艺评定时应参考母材的力学性能要求。

1.3对焊接质量的要求
筒体焊缝长度的10%进行UT检查,法兰本体焊缝100%UT检查,按SEL072、Class 3标准验收。

另一要求是在开工前必须完成相关的焊接工艺认可试验、焊工培训、考核等。

2风塔焊接工艺和认可试验
2.1筒体坡口设计与焊接工艺
在工程技术准备阶段,澄西船厂正在制作某工程的一批管桩,该批管桩直径1500mm,板厚25mm,材料Q345C,制作工艺在合同中已明确作出了规定,受该工程的影响,当初对风塔筒体的焊接接头亦采用了和管桩类似的设计,方案见表1。

由表1可以看出,风塔筒体的焊接采用双面埋弧悬空焊方法。

焊接工艺采用AWS D1.1-98标准,管桩工程参照TB 10212-98规范进行试验,机械性能试验结果列于表2。

2.2 法兰的焊接
该工程另一难点是法兰的制作,MF2~MF4采用厚板热卷成型;MF5采用锻打成型;法兰MF1最为因难,只能采用厚板切割后拼接的方式,焊接工作量大,且质量要求高,必须确保焊缝内部无缺陷,一旦返工,必将影响施工周期。

另一问题是保证焊缝具有良好的低温冲击韧性,因此初步方案为选用E5015焊条焊接。

因澄西船厂已通过了某些国家船用EH36、DH36钢材的手工焊焊接工艺认可,所以监理承认文件有效,不必重新评定。

3焊接工艺的变更
3.1风塔焊接工艺A的问题
工艺A看似一个成熟合理的工艺,但不可能用于该工程施工,原因是坡口精度达不到。

且筒体在加工过程中会出现以下问题:a.坡口加工采用气割开出,将产生精度问题;b.筒体在卷制过程中,会有机械加工误差。

尽管表1中要求的装配间隙是0~1.6mm,但悬空焊的实际间隙只能是0~1mm,超过此值,焊接时极易发生电弧击穿现象,由于上述原因,这个精度达不到。

3.2风塔焊接工艺B
按通常的做法,采用先打底一道的方案,因此在方案A的基础上改成方案B,见表3。

方案B一经提出,就发现了不妥之处:
a.对t=12mm的板,在焊后面焊缝2前,封底焊缝的处理问题,如进行碳刨,无疑又增加了工作量;
b.对厚底14~26mm的板,焊接一层打底焊时,并不能保证不发生焊穿现象,也许有人提出那就打底2
层,则从板厚状态可以看出,要分清什么情况找底2层,什么情况打底1层也非易事,同时还会使工艺复杂化;
c.难以确定何处要采用封底、打底。

如果有些地方装配是无间隙,那就可以免除这道工序,如果间隙偏
大(如局部超过2mm),即使打底1道,仍有焊穿危险,但是对这达产品工艺管理很严格,要在现场确定哪些地方如何打底焊是不现实的。

由于这些矛盾的存在,还是放弃了这套方案。

3.3风塔焊接工艺C
鉴于上述各种原因,所带来的工艺不确定性,最终参考了日本某公司的施工设计图纸,设计了风塔焊接工艺C,见表4。

此方案中,将法兰拼接由手工焊改为FCAW工艺,FCAW采用船用等级为3YH10级别的TWE-711(AWS:E71T-1)氧化钛型药芯焊丝,从理论上讲,其性能完全满足Q345D的性能要求。

2块试板的机械性能列于表5。

4不同焊接工艺的讨论
4.1关于焊接工艺的适用性
长期以来,对接头设计过于理想化,结果是工艺不具有可操作性。

我们认为,在设计(或编制)焊接工艺时,首要考虑的是这个工艺的可操作性、实用性,只有在这种条件下,才能保证焊接接头的力学性能和施工质量的稳定性。

表1中某管桩工程就是一个很典型的案例,合同中明确了焊接工艺,正反采用SAW各焊接一道,如有间隙,则采用E5015打底一道,看起来是一个合理、高效的工艺。

澄西船厂初时按此工艺执行,发现坡口内清理E5015药皮很不方便,加之打底一道并不能保证不焊穿,施工极不顺利,后改为在反面先封底,结果是因有间隙存在,电流较大,随即产生气孔、未熔合、夹杂等各种缺陷,造成大量返工,更为不利的是,由于该工艺采用大规范的单道焊,线能量超过103kJ/cm,导致焊缝区和热影响区冲击韧性偏低和出现终端裂纹的机率大大增加。

而对于风塔工程,并不提供焊接工艺设计,只对技术指标作明确规定,承包方可以结合自身条件,用工艺认可的形式向其证明结果,这一点对制造厂家是极为有利的,可以灵活设计焊接工艺,为施工创造最有利条件。

该工程就是根据产品结构形式和企业施工条件,经过反复比较后,选择了适用性较强的焊接工艺设计,具有简洁、实用、可操作性强的特点。

从表5可以看出,由于采用了多层多道焊,线能量适中,机械性能也得到了保证。

4.2 效率问题
国际性合同中,施工周期即可决定工程成败,因些施工效率十分重要。

筒体采用单面V型坡口,对厚度较大(δ>20mm)的板材,焊接工作量相对X型坡口要大,但对于坡口切割、装配定位、背面清根等均带来了便利,所以不会因为焊接工作量的增加而影响工程进度。

该工程选用船厂成熟的FCAW工艺进行打底焊和法兰焊接,FCAW高效且具有良好焊接工艺性。

若按
照初步方案进行法兰拼接,除了焊接进度跟不上,焊接内的质量也难以保证,E5015焊条焊接时,易产生工艺性缺陷,深坡口清渣极度困难和耗时,而E71T-1类药芯焊丝焊接工艺性良好。

4.3 相关问题
该项工程制造中有几大难点,如锥形筒体卷制、滚轮胎架布置、装配、法兰的变形控制等。

采用Q345D 代替S355J2G3-Z25并不恰当,应采用Q345D Z向钢或船用钢DH36Z,对这类承受高应力厚板结构,无论是船舶还是其他结构,国外设计中已大多采用TMPC钢,否则在节点I处易产生层状撕裂。

5结论
a.采用焊接工艺C方案后,施工效率高,无论是焊缝外观还是内在质量都较好,工艺执行方便、可靠,
返修率低,获得了业主的好评;
b.焊接工艺设计时,必须考虑产品实际情况和现场施工条件,尽量使工艺简洁、实用,具有良好的可操
作性,这样才能使工程按期、保质进行;
c.焊接工艺C并非该产品的最佳方案,筒体焊接尚有改进之处,在此仅通过这一实例来强调焊接工艺设
计应遵从的一般原则及其重要性。

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