风电塔筒法兰焊接方法探究

崔之建

蓬莱大金海洋重工有限公司

风电塔筒法兰焊接方法探究

崔之建

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跟着能源问题和环境问题越来越杰出，风能资本越来越重要，成为清洗环保的可再生能源。现在，风电工业发展迅速，风力发电机组单机规划能力不断进步，塔架高度日益添加。风电塔塔因为其结构紧凑，安全可靠，易于维护等长处，在风力发电塔规划中的规划愈加广泛。以风力发电塔筒法兰为例，研讨了风力发电机塔式法兰的焊接技能，提出了法兰焊接中的问题，提出改善的办法，从而提高焊接的质量。

能源；风力发电；焊接

1 引言

风电作为最老练的新资源工业，将来的展开将坚持灵敏增加。现在国内外设备的风力发电机组首要由钢塔制造。现有风力发电方式一向朝着大型开展的方向开展，塔的厚度也不断添加，为了保证塔架段与断面之间的衔接法兰之间能够稳定地衔接起来请求较高，除了加工法兰的尺寸操控外，还需要保证法兰的机械性能契合有关规范。这篇文章介绍了法兰焊接技能的应用。

2 塔筒法兰焊接工艺研究

2.1 风电法兰技术特征

（1）法兰用材是一种锅炉压力容器钢，碳，硫，磷和合金含量控制更为严格，韧性好，采用低合金，高强度结构钢Q345C.Q345E（国外选用S35SNL）焊接性能，塑性成型性能，耐腐蚀性等综合性能。

（2）锻造等级要求较高。使用压力容器锻造标准JB/T4726-2000，法兰无损检测100%合格。

（3）机械加工和形状和位置公差严格。由于风力发电塔建在恶劣的环境中，而高度一般又在60m以上，副安装非常不方便，法兰位置公差更严格，孔中心距，同轴度，法兰平直度等技术标准控制在±0.5mm以内。

（4）法兰直径超人。配套尺寸一般在2000-4800mm围内，不得超出这个范围。

2.2 塔筒法兰焊接工艺

为了保证法兰与筒体焊后角变形满足要求，采用单一法兰，焊后焊后焊后一次焊接方法。选用埋弧主动焊,直流反接,焊丝牌号为H10Mn2,焊丝直径为Φ4,焊剂为SJ101,焊机选用MZ9-1250主动弧焊机配以ZD5-1250型弧焊整流器。第一层先焊开坡口侧即外侧,不好即内侧用碳弧气刨清根,挑成U型坡口,清根完毕后用砂轮和角向磨光机打磨坡口及两端20mm宽规模至见金属光泽,以根除氧化物和碳化物,防止呈现夹渣、裂纹等缺点,在内侧焊第二层和第三层。由于塔筒承受的载荷部分为疲乏载荷,央求焊缝具有较高冲击韧性,故焊后需当即进行消氢处理,加热温度为200℃～350℃,保温2h左右.焊接技术参数见表1。运用焊接次序、坡口大小和焊接线能量三者来操控焊接应力,然后操控法兰焊后的角变形.法兰焊接完毕后对焊缝进行外观查看,合格后进行100%超声查看。终究查看法兰角变形量,不符合央求时,选用火焰加热的方法整形,以保证法兰内倾0～1.5mm的角变形央求。

表1 焊接工艺参数

3 存在问题

（1）因为先焊法兰外侧，而内侧又用碳弧气刨清根，使得清根和清根后的坡口打磨极不方便利，增加了焊工的劳动强度，影响工期。

（2）不和清根和坡口打磨操作的不方便，一般构成清根后坡口不规则和坡口打磨不洁净，在焊接时很容易在焊缝内发生气孔、夹渣等焊接缺陷，影响产品质量。

（3）法兰角变形由不和焊缝的焊接应力发生.即由焊接技术参数来控制，这么简略出现法兰角变形不一致、超差等质量问题。

4 焊接工艺改进

关于传统制作办法存在的问题，选用配对法兰、简体的制作办法。法兰与筒体开内坡口。产开展，又能确保产品质量。具体操作为：先将法兰和简体选用螺栓螺母联接在一起。在2个法兰之间均匀垫上2mm厚的铁片，只垫在螺栓内侧。

在焊接时，我们首要焊接内部，然后在外侧根部焊接。这么很简单清洁根部，避免了传统的清根方法，去掉不方便的缺点。在焊接层1的内部，焊接后的根部的外侧第2,3层。具体的焊接技术参数如表1所示。焊接完成后，使用氧乙炔火焰一同加热两个法兰的内部。

加热温度在160～200℃左右，法兰变形，直到两个法兰之间的空隙消除。翻开后要冷却，查看，法兰角变形符合标准恳求。留意，加热速度和火焰温度两头的加热应一起，以避免法兰变形不对称。

5 结论

（1）经过改进风力发电机塔架和法兰焊接技术，不只要确保法兰的法兰变形，并且实施便利牢靠的技术，进步施工功率，焊接修理率低，是不是外观的焊接或内部质量非常好，取得用户的好评

（2）组织焊接技术时，应尽也许充分考虑实际状况和现场状况，使进程简略，有用，进程具有杰出的可操作性，然后确保产品质量和持续时间。出产实践证明，该技术可广泛应用于风力发电塔的出产。

[1]梁建明,王占英,刘春东,等.风电塔筒法兰焊接工艺[J].焊接技术,2009,38（2）：30-31.

[2]王娜,高文英,陈璐.兆瓦级风电机组塔筒法兰螺栓连接强度计算实例[J].科技展望,2015（12）.

[3]马宏.有关风电塔筒法兰焊接措施的分析[J].工程技术：全文版,2016（5）：00274-00274.

崔之建（1981-），男，汉，山东莱芜人，本科，工程师，研究方向：机械加工工艺。