哈爾濱華德學(xué)院(黑龍江 150025)石南輝 吳 犇 郝 亮
風(fēng)電塔架雖說是大型結(jié)構(gòu)件焊接,但因風(fēng)力發(fā)電機組對風(fēng)塔法蘭的平面度及塔架同軸度要求較高,所以對焊后的變形量要求很嚴(yán)格,甚至過于苛刻。平面度要求:由于法蘭與筒節(jié)焊后的平面度要控制在2mm內(nèi),上法蘭焊后的平面度要控制在0.5mm內(nèi),且均要內(nèi)傾不允許外翻,所以要求我們對焊接變形量嚴(yán)格進行控制。但盡管我們進行了嚴(yán)格的控制,但因焊接的特殊性,焊接變形仍是很難避免的,焊接變形發(fā)生后就需要對其進行矯正。因風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的特殊性,在各種矯正方法中,火焰矯正是效果最顯著、最實用的。
風(fēng)電塔架法蘭與筒節(jié)焊接后需要進行的質(zhì)量檢查項目主要有焊縫外觀與內(nèi)部檢驗;此外還有焊后法蘭面平面度及法蘭外翻等指標(biāo)的檢查,這兩項指標(biāo)的檢查是最重要的。由于風(fēng)電法蘭具有直徑大、法蘭端面需要內(nèi)傾等特點,因此風(fēng)電法蘭一般都是鍛造后進行機加工。由于加工難度較大,法蘭的脖頸一般都比較短,脖頸短不利于焊接,焊后對法蘭的影響比較大,如直接影響到法蘭的平面度及法蘭外翻兩項指標(biāo),為此需要焊接后對焊接結(jié)構(gòu)進行矯正處理。
焊接結(jié)構(gòu)的矯正方法按作用力性質(zhì)可分為手工矯正、機械矯正和火焰矯正。按照各種矯正方法的特點,手工矯正因矯正力小,勞動強度大,故主要應(yīng)用于薄板的矯正。機械矯正主要是通過專用或通用設(shè)備來完成,因風(fēng)塔法蘭的特殊結(jié)構(gòu)在設(shè)備上很難實現(xiàn)矯正,所以采用適應(yīng)性強、效果好的火焰矯正比較合適。針對風(fēng)電法蘭的特殊結(jié)構(gòu),我們將在火焰矯正的過程中嚴(yán)格控制加熱量及加熱位置,估計矯正效果會更理想。
(1)矯正前準(zhǔn)備 現(xiàn)場標(biāo)記:矯正前先按檢查結(jié)果對超標(biāo)部位用記號筆做出標(biāo)記,再按火焰矯正方案在需要加熱的區(qū)域做好標(biāo)記,正確選擇加熱位置。
工具器具:大號的焊炬、割炬(或特制的加熱工具)等矯正工具;檢查工具;紅外線測溫槍;加熱氣體等。
操作人員:經(jīng)驗豐富的焊接師傅。
(2)矯正工藝 根據(jù)現(xiàn)場實際情況可采用點狀或線狀加熱方式;加熱溫度:540~600℃;加熱寬度:<100mm;焊炬移動平均速度:3~4mm/s。
(3)矯正注意要點 ①加熱溫度(在室內(nèi)為暗紅色)絕對不能過高,防止過燒、過熱。②加熱后自然冷卻,不可以進行強制水冷。③要注意加熱位置的選擇,由于加熱位置會直接影響到矯正變形的方向,因此要按火焰局部加熱引起的變形規(guī)律進行選擇加熱位置,不能把加熱位置選反。④很好地控制加熱位置的加熱量,因加熱量可直接影響矯正變形的能力。⑤用測溫槍測溫時,測溫點不要正對加熱火焰,要等加熱停下后再測加熱區(qū)附近,否則測出的溫度不能反映工件的真實溫度;要頻繁進行測量,防止過燒。
經(jīng)過此火焰矯正工藝矯正后進行測量,其檢查結(jié)果合格率在90%以上,使長期困擾我們的焊后風(fēng)塔法蘭平面度及外翻問題得到了很好的解決。
通過生產(chǎn)實踐證明,用火焰矯正方法來矯正風(fēng)電塔架筒節(jié)與法蘭的焊后變形是完全可行的。
在實際操作中,只要正確選擇加熱位置及嚴(yán)格控制加熱量,火焰矯正效果是很明顯的,不但可以大大提高矯正的質(zhì)量,減少對焊接結(jié)構(gòu)的高溫加熱時間,而且節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了工作效率,得到了滿意的結(jié)果。