風電塔筒法蘭焊接方法探究

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

崔之建

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跟著能源問題和環境問題越來越杰出，風能資本越來越重要，成為清洗環保的可再生能源。現在，風電工業發展迅速，風力發電機組單機規劃能力不斷進步，塔架高度日益添加。風電塔塔因為其結構緊湊，安全可靠，易于維護等長處，在風力發電塔規劃中的規劃愈加廣泛。以風力發電塔筒法蘭為例，研討了風力發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，從而提高焊接的質量。

能源；風力發電；焊接

1 引言

風電作為最老練的新資源工業，將來的展開將堅持靈敏增加?，F在國內外設備的風力發電機組首要由鋼塔制造?，F有風力發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規范。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，高強度結構鋼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。由于風力發電塔建在惡劣的環境中，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，法蘭平直度等技術標準控制在±0.5mm以內。

（4）法蘭直徑超人。配套尺寸一般在2000-4800mm圍內，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即外側,不好即內側用碳弧氣刨清根,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寬規模至見金屬光澤,以根除氧化物和碳化物,防止呈現夾渣、裂紋等缺點,在內側焊第二層和第三層。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.焊接技術參數見表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,以保證法蘭內傾0～1.5mm的角變形央求。

表1 焊接工藝參數

3 存在問題

（1）因為先焊法蘭外側，而內側又用碳弧氣刨清根，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，一般構成清根后坡口不規則和坡口打磨不潔凈，在焊接時很容易在焊縫內發生氣孔、夾渣等焊接缺陷，影響產品質量。

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

4 焊接工藝改進

關于傳統制作辦法存在的問題，選用配對法蘭、簡體的制作辦法。法蘭與筒體開內坡口。產開展，又能確保產品質量。具體操作為：先將法蘭和簡體選用螺栓螺母聯接在一起。在2個法蘭之間均勻墊上2mm厚的鐵片，只墊在螺栓內側。

在焊接時，我們首要焊接內部，然后在外側根部焊接。這么很簡單清潔根部，避免了傳統的清根方法，去掉不方便的缺點。在焊接層1的內部，焊接后的根部的外側第2,3層。具體的焊接技術參數如表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 結論

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

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

[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,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.有關風電塔筒法蘭焊接措施的分析[J].工程技術：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。