CN109290741A - 一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺 - Google Patents

一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，大型风电塔筒通过多个板体对接并卷制而成，具体步骤如下：A、板体下料开坡口；B、对接板体；C、选取引弧板与引出板；D、焊接引弧板与引出板；E、焊接纵缝；F、切割引弧板与引出板；G、卷制筒体并固定；H、筒体纵缝定位；I、焊接第二纵缝；J、打磨；K、旋转第二纵缝。本发明的优点在于：便于安装引弧板及引出板、提高引弧引出效果，防止焊接时金属溶液溢流。

Description

一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺
技术领域
本发明属于大型风电塔筒领域，具体涉及一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺。
背景技术
风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风电塔筒的生产工艺流程一般如下：数控切割机下料，厚板需要开坡口，卷板机卷板成型后，点焊，定位，确认后进行内外纵缝的焊接，圆度检查后，如有问题进行二次较圆，单节筒体焊接完成后，采用液压组对滚轮架进行组对点焊后，焊接内外环缝，直线度等公差检查后，焊接法兰后，进行焊缝无损探伤和平面度检查，喷砂，喷漆处理后，完成内件安装和成品检验后，运输至安装现场。
风电塔筒的纵缝焊接是风电塔筒生产工艺的一个重要步骤，尤其是对于直径较大的风电塔筒来说，需要多张板体的对接，再进行卷制焊接，由于开完坡口的板体边缘具有一定斜度，在对接过程以及筒体卷制后的焊接过程中，受坡口的影响，引弧板、引出板与板体之间具有间隙，焊接两端的引弧板、引出板接缝处会金属溶液溢流，容易有成型缺陷，现有操作人员为避免溶液溢流，在间隙内进行填焊，但是导致间隙内重复受热，需要后期重复修整，同时引弧以及引出效果差，引弧板以及引出板的安装也存在一定难度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种便于安装引弧板及引出板、提高引弧引出效果，防止焊接时金属溶液溢流的用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，大型风电塔筒通过多个板体对接并卷制而成，具体步骤如下：
A、板体下料开坡口：对多个板体的纵缝、环缝依次进行开坡口，板体的环缝端头处留50mm-80mm不开坡口；
B、对接板体：将多个板体水平对齐紧贴放置在胎架上，相邻两个板体的纵缝保持对齐；
C、选取引弧板与引出板：引弧板与引出板的材质与板体一致，引弧板与引出板的板厚偏差为±1mm；
D、焊接引弧板与引出板：在相邻两个板体的纵缝一侧端的不开坡口处焊接引弧板，在纵缝另一侧端的不开坡口处焊接引出板，引弧板与引出板上端面的接头与纵缝一致；
E、焊接纵缝：依次焊接引弧板与引出板之间的纵缝，焊接后的纵缝为第一纵缝，焊枪由引弧板至引出板方向施焊；
F、切割引弧板与引出板：对引弧板以及引出板进行切割，置于多个板体对接后内侧保留的50mm-80mm不开坡口处直接碳刨做坡口修整，使端头处的坡口与板体两侧的坡口一致，置于多个板体对接后两端保留的50mm-80mm不开坡口处不进行修整；
G、卷制筒体并固定：用卷板机对焊接完毕的多个板体进行卷制，并将卷制好的筒体吊装在焊接胎架上；
H、筒体纵缝定位：筒体未焊接的两个纵缝对接，保证两个纵缝的轴向位置对齐，筒体的厚度为t，两个纵缝对接后的圆周错位距离为h，两个纵缝对接后的圆周错位满足h≤0.1t，最大圆周错位距离为2mm，然后进行定位焊，形成第二纵缝，在焊接胎架上调整第二纵缝与地面的高度，高度为1.5m-1.8m，第二纵缝在焊接胎架上7点位置；
I、焊接第二纵缝：第二纵缝两端的50mm-80mm不开坡口处对齐后，重复上述步骤D、步骤E、步骤F，完成第二纵缝焊接；
J、打磨：打磨第一纵缝以及第二纵缝外部两侧20mm的区域，对第一纵缝与第二纵缝的内侧定位焊进行打磨；
K、旋转第二纵缝：将纵缝焊接完毕的筒体的第二焊缝转至6点位置。
进一步的，焊接前对板体进行预热，板体厚度＜38mm时，预热温度＞10摄氏度；38mm＜板体厚度＜65mm时，预热温度为65℃；板体厚度＞65mm时，预热温度为110℃。
进一步的，引弧板与引出板的长度≥100mm。
进一步的，步骤I中焊接第二纵缝时，在第二纵缝的两端分别定位焊接引弧板、引出板，而引弧板、引出板的延伸方向垂直于筒体的外圆周。
本发明的有益效果如下：
1、本发明先对板体进行开坡口，然后进行板体的水平对接焊接，再进行卷制，焊接纵缝，板体水平焊接形成的第一纵缝，卷制后的筒体对接形成的第二纵缝，相较于传统完全开坡口的纵缝焊接工艺，现在纵缝的两侧端分别保留50mm-80mm的不开坡口处，方便引弧板以及引出板安装，引弧引出效果更好，引弧板与引出板与不开坡口处焊接固定，保证引弧板、引出板与板体间没有间隙，第一纵缝与第二纵缝焊接完毕后，不开坡口处直接进行坡口修整，减少第一纵缝、第二纵缝两端破口处多次受热修补。
2、焊接纵缝前需要对板体进行预热，而预热的温度根据板体不同的厚度决定，可降低焊缝的冷却速度，防止接头处生成淬硬组织，产生冷裂纹。
附图说明
图1为本发明一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺的步骤A加工后的板体结构示意图。
图2为本发明一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺的步骤B加工后的结构示意图。
图3为本发明一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺的步骤E加工后的结构示意图。
图4为本发明一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺的步骤H中筒体置于焊接胎架的示意图。
图5为本发明一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺的步骤H中两个纵缝的圆周错位要求示意图。
图中标号：1-板体、2-纵缝、3-环缝、4-坡口、5-引弧板、6-引出板、7-第一纵缝、8-第二纵缝、9-筒体。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图所示，一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，大型风电塔筒通过多个板体对接并卷制而成，具体步骤如下：
A、板体下料开坡口：如图1所示，对多个板体1的纵缝2、环缝3依次进行开坡口4，板体1的环缝3端头处留50mm-80mm不开坡口；
B、对接板体：如图2所示，将多个板体1水平对齐紧贴放置在胎架上，相邻两个板体1的纵缝2保持对齐；
C、选取引弧板与引出板：引弧板5与引出板6的材质与板体1一致，引弧板5与引出板6的板厚偏差为±1mm；
D、焊接引弧板与引出板：在相邻两个板体1的纵缝2一侧端的不开坡口处焊接引弧板5，在纵缝2另一侧端的不开坡口处焊接引出板6，引弧板5与引出板6上端面的接头与纵缝2一致；
E、焊接纵缝：如图3所示，依次焊接引弧板5与引出板6之间的纵缝2，焊接后的纵缝为第一纵缝7，焊枪由引弧板5至引出板6方向施焊；
F、切割引弧板与引出板：对引弧板5以及引出板6进行切割，置于多个板体1对接后内侧保留的50mm-80mm不开坡口处直接碳刨做坡口修整，使端头处的坡口4与板体1两侧的坡口4一致，置于多个板体1对接后两端保留的50mm-80mm不开坡口处不进行修整；
G、卷制筒体并固定：用卷板机对焊接完毕的多个板体1进行卷制，并将卷制好的筒体9吊装在焊接胎架上；
H、筒体纵缝定位：如图4、图5所示，筒体9未焊接的两个纵缝对接，保证两个纵缝的轴向位置对齐，筒体9的厚度为t，两个纵缝对接后的圆周错位距离为h，两个纵缝对接后的圆周错位满足h≤0.1t，最大圆周错位距离为2mm，然后进行定位焊，形成第二纵缝8，在焊接胎架上调整第二纵缝8与地面的高度，高度为1.5m-1.8m，第二纵缝8在焊接胎架上7点位置；
I、焊接第二纵缝：第二纵缝8两端的50mm-80mm不开坡口处对齐后，重复上述步骤D、步骤E、步骤F，完成第二纵缝8焊接；
J、打磨：打磨第一纵缝7以及第二纵缝8外部两侧20mm的区域，对第一纵缝7与第二纵缝8的内侧定位焊进行打磨；
K、旋转第二纵缝：将纵缝焊接完毕的筒体9的第二焊缝8转至6点位置。
进一步，焊接前对板体1进行预热，板体厚度＜38mm时，预热温度＞10摄氏度；38mm＜板体厚度＜65mm时，预热温度为65℃；板体厚度＞65mm时，预热温度为110℃，焊接纵缝前需要对板体进行预热，而预热的温度根据板体不同的厚度决定，可降低焊缝的冷却速度，防止接头处生成淬硬组织，产生冷裂纹。
进一步，引弧板5与引出板6的长度≥100mm，引弧板5与引出板6连接相邻两个板体1，因此引弧板5与引出板6≥100mm，能较好地固定两个板体1。
进一步，步骤I中焊接第二纵缝8时，在第二纵缝8的两端分别定位焊接引弧板5、引出板6，而引弧板5、引出板6的延伸方向垂直于筒体9的外圆周。
本发明先对板体1进行开坡口，然后进行板体1的水平对接焊接，再进行卷制，焊接纵缝，板体1水平焊接形成的第一纵缝7，卷制后的筒体对接形成的第二纵缝8，相较于传统完全开坡口的纵缝焊接工艺，现在纵缝的两侧端分别保留50mm-80mm的不开坡口处，方便引弧板5以及引出板6安装，引弧引出效果更好，引弧板5与引出板6与不开坡口处焊接固定，保证引弧板5、引出板6与板体1间没有间隙，第一纵缝7与第二纵缝8焊接完毕后，不开坡口处直接进行坡口修整，减少第一纵缝7、第二纵缝8两端破口处多次受热修补。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，其特征在于：所述大型风电塔筒通过多个板体对接并卷制而成，具体步骤如下：
A、板体下料开坡口：对多个板体的纵缝、环缝依次进行开坡口，板体的环缝端头处留50mm-80mm不开坡口；
B、对接板体：将多个板体水平对齐紧贴放置在胎架上，相邻两个板体的纵缝保持对齐；
C、选取引弧板与引出板：引弧板与引出板的材质与板体一致，引弧板与引出板的板厚偏差为±1mm；
D、焊接引弧板与引出板：在相邻两个板体的纵缝一侧端的不开坡口处焊接引弧板，在纵缝另一侧端的不开坡口处焊接引出板，引弧板与引出板上端面的接头与纵缝一致；
E、焊接纵缝：依次焊接引弧板与引出板之间的纵缝，焊接后的纵缝为第一纵缝，焊枪由引弧板至引出板方向施焊；
F、切割引弧板与引出板：对引弧板以及引出板进行切割，置于多个板体对接后内侧保留的50mm-80mm不开坡口处直接碳刨做坡口修整，使端头处的坡口与板体两侧的坡口一致，置于多个板体对接后两端保留的50mm-80mm不开坡口处不进行修整；
G、卷制筒体并固定：用卷板机对焊接完毕的多个板体进行卷制，并将卷制好的筒体吊装在焊接胎架上；
H、筒体纵缝定位：筒体未焊接的两个纵缝对接，保证两个纵缝的轴向位置对齐，筒体的厚度为t，两个纵缝对接后的圆周错位距离为h，两个纵缝对接后的圆周错位满足h≤0.1t，最大圆周错位距离为2mm，然后进行定位焊，形成第二纵缝，在焊接胎架上调整第二纵缝与地面的高度，高度为1.5m-1.8m，第二纵缝在焊接胎架上7点位置；
I、焊接第二纵缝：第二纵缝两端的50mm-80mm不开坡口处对齐后，重复上述步骤D、步骤E、步骤F，完成第二纵缝焊接；
J、打磨：打磨第一纵缝以及第二纵缝外部两侧20mm的区域，对第一纵缝与第二纵缝的内侧定位焊进行打磨；
K、旋转第二纵缝：将纵缝焊接完毕的筒体的第二焊缝转至6点位置。
2.根据权利要求1所述一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，其特征在于：焊接前对板体进行预热，板体厚度＜38mm时，预热温度＞10摄氏度；38mm＜板体厚度＜65mm时，预热温度为65℃；板体厚度＞65mm时，预热温度为110℃。
3.根据权利要求1所述一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，其特征在于：所述引弧板与引出板的长度≥100mm。
4.根据权利要求1所述一种用于大型风电塔筒的纵缝焊接工艺，其特征在于：所述步骤I中焊接第二纵缝时，在第二纵缝的两端分别定位焊接引弧板、引出板，而引弧板、引出板的延伸方向垂直于筒体的外圆周。
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