風(fēng)電塔筒門框焊接

2022-07-11

風(fēng)電作為一種清潔能源，近年來發(fā)展迅猛。隨著風(fēng)電設(shè)備的發(fā)展，使用的鋼板越來越厚，有的厚度已經(jīng)超過100mm，對焊接提出了更高的要求。目前Q355或DH36在風(fēng)電設(shè)備中使用較多，焊接方式一般選用藥芯焊絲氣保焊（FCAW）和埋弧焊（SAW）。

陸上風(fēng)電

海上風(fēng)電

風(fēng)電塔筒制造過程中，門框部位焊接后在熔合線或熱影響區(qū)位置易會出現(xiàn)微細(xì)裂紋，鋼板越厚裂紋傾向越大。產(chǎn)生原因是由應(yīng)力、焊接溫度、焊接順序、氫氣聚集等綜合疊加而導(dǎo)致，所以應(yīng)從焊接材料、焊接順序、焊接溫度、過程控制等諸多環(huán)節(jié)多管齊下去解決。

一、焊材的選擇

因焊接部位非常重要，一定要首選雜質(zhì)含量低，韌性好，抗裂性好的焊接材料，比如京雷GFL-71Ni (GB/T10045 T494T1-1 C1 A、AWS A5.20 E71T-1C-J)。

GFL-71Ni產(chǎn)品典型性能：

● 極低的雜質(zhì)元素含量，可控制P+S≤0.012% (wt%)。

● 優(yōu)良的延伸塑性，斷后伸長率≥27%。

● 優(yōu)良的沖擊韌性，-40℃沖擊吸收能量≥100J以上。

● 優(yōu)異的CTOD性能。

● 擴散氫含量H5以下。

二、焊接過程控制

（1）焊接預(yù)熱和道間溫度控制

參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及綜合以往經(jīng)驗，推薦預(yù)熱及道間溫度選用：

● 20~38mm厚，預(yù)熱溫度75℃以上。 

● 38~65mm厚，預(yù)熱溫度100℃以上。 

● 大于65mm厚，預(yù)熱溫度125℃以上。

冬天需考慮熱量散失，故應(yīng)在此基礎(chǔ)上上調(diào)30~50℃。 

（2）焊接過程中應(yīng)對工件持續(xù)加熱，以保持足夠的道間溫度

● 20~38mm厚，建議控制道間溫度130~160℃。 

● 38~65mm厚，建議控制道間溫度150~180℃。 

● 大于65mm厚，建議控制道間溫度170~200℃。 

測溫裝置最好選用接觸式測溫設(shè)備，或者專用測溫筆。

三、焊接規(guī)范控制

注1：底道焊接要選擇小電流，填充蓋面可以適當(dāng)大一點，但不要超過建議值。

注2：單一焊道寬度不宜超過20mm，根據(jù)實際情況布置焊道。坡口較寬時宜采用多道焊，有利于細(xì)化晶粒。

四、焊接順序控制

環(huán)形焊縫最好采用多人對稱焊接，可以大大減少收縮應(yīng)力，4人對稱焊又會優(yōu)于2人對稱焊。

五、焊接中段除氫

中段除氫是針對厚板焊接擴散氫聚集而采取的措施，研究表明對大于70mm的厚板效果明顯，操作過程為：

● 焊至全部焊道約2/3處停止。

● 除氫250-300℃×2~3h。

● 除氫結(jié)束后繼續(xù)焊接至完工。

● 焊完蓋保溫棉緩冷至室溫。

六、其它注意事項

● 焊前坡口油污清潔干凈。

● 應(yīng)盡量避免擺動手勢，建議采用直行焊道，多層多道焊接。

● 底道焊接焊絲伸出長度不要超過25mm，若坡口太深，請選擇錐形噴嘴。

● 碳刨清根后需打磨出金屬色澤方可繼續(xù)焊接。

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