CN111318781A - 一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺 - Google Patents

一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺 Download PDF

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张国良
李旭森
宋宗贤
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，它涉及大型球墨铸铁在线冷焊焊接修复工艺技术领域。包括底盘裂纹处焊接修补和底盘外侧加强筋补强；所述的底盘裂纹处焊接修补根据球墨铸铁的特性和焊接性，选择使用AMALLOY440铸铁焊条，其焊缝能够满足球墨铸铁焊接所要求的机械强度和延展性。本发明可以实现在风机现场对前舱底座进行大范围冷焊施焊，提高底座使用寿命，极大节约维修时间及成本。

Description

一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺
技术领域
本发明涉及的是大型球墨铸铁在线冷焊焊接修复工艺技术领域，具体涉及一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺。
背景技术
机舱底盘是风力发电机的重要组成部分，直接影响整个风力发电机的平稳运行。机舱底盘不但支撑着主轴轴承座、增速箱、发电机等大部件，而且还受到周围空气对其气动推动和阻力的影响。为减少应力集中，在最大应力出现的地方增加厚筋板，这样是整体应力分布更加均匀。
传统的机舱底座，采用QT400球墨铸铁铸造，在使用过程中由于应力原因致使机舱底座产生裂纹，为保证使用安全，必须更换底座。由于前舱底座采用球墨铸铁铸造，球墨铸铁相对于灰口铸铁，具有较高的强度和一定的可塑性，但在可焊性方面却较灰口铸铁更差些。1.球墨铸铁的白口化倾向及淬硬倾向比灰铸铁大；2.由于球铁的强度、塑性与韧性比灰铸铁高，故对焊接接头的力学性能要求也相应提高。
以往使用Z408镍铁焊条对球墨铸铁施焊，但只能补焊要求不高的球墨铸铁而且熔合区也会产生白口，焊缝产生剥离、裂纹的倾向也很大。
因没有可行的修复办法，只能更换，一台前舱底座购置费加上高空吊装费及整体调试费用等高达120万元。同时更换时间也较长而影响生产。
综上所述，本发明设计了一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，可以实现在风机现场对前舱底座进行大范围冷焊施焊，提高底座使用寿命，极大节约维修时间及成本。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，包括底盘裂纹处焊接修补和底盘外侧加强筋补强；所述的底盘裂纹处焊接修补根据球墨铸铁的特性和焊接性，选择使用AMALLOY440铸铁焊条，其焊缝能够满足球墨铸铁焊接所要求的机械强度和延展性；其包括以下步骤：
(1)焊接前先将机舱底盘的裂纹处进行着色探伤处理，明确裂纹的方向和裂纹的位置，在裂纹延展末端打止裂孔；
(2)沿裂纹段打磨制备U型焊接坡口，去除坡口周边漆膜，清除焊修表面油污及杂质；
(3)焊修部位预热处理使焊接过程均保持100℃左右；
(4)焊接过程采用直流冷焊工艺，直径不大于φ3.2mm焊材小功率输出底层熔焊，保证焊材与母材完全熔合；
(5)焊接过程采用分段连续窄焊道焊接，每次焊缝长度50mm左右；
(6)每段焊后即采措消除应力处理，及时清除裂纹和气孔；
(7)使用专用焊材坡口堆焊，从周边向中间层堆，逐层填满至焊缝与母材圆滑过渡；
(8)焊接完成后缓慢冷却。
所述的底盘外侧加强筋补强包括以下步骤：
(1)底盘外侧加强筋的补焊采用特殊的焊接工艺方法满足图纸的设计要求，确保加强筋处的强度满足设计要求，确保加强筋处的应力释放完全，避免加强筋焊缝处开裂；
(2)进行硬度检测：母材、焊缝和热影响区沿焊缝方向分别各取三点测试，平均硬度值差≤HB30；
(3)在焊缝打磨后及周边100mm范围内无损检测；
(4)机舱底盘焊接完成后的探伤检查参考底盘焊接检查技术规范；渗透探伤按GB/T 9443检测，达到2级质量等级；
(5)焊缝缺陷允许打磨清除，缺陷清除修复后保证焊缝尺寸要求。
本发明具有以下有益效果：可以实现在风机现场对前舱底座进行大范围冷焊施焊，提高底座使用寿命，极大节约维修时间及成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的铸铁裂纹补焊修复示意图；
图2为本发明的焊接修复前的示意图；
图3为本发明的加强筋板的位置和尺寸图；
图4、图5和图6为本发明的焊接后检测金相组织图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-6，本具体实施方式采用以下技术方案：风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，包括底盘裂纹处焊接修补和底盘外侧加强筋补强；所述的底盘裂纹处焊接修补根据球墨铸铁的特性和焊接性，选择使用AMALLOY440铸铁焊条，其焊缝能够满足球墨铸铁焊接所要求的机械强度和延展性；其包括以下步骤：
1焊接前应先将机舱底盘的裂纹处进行着色探伤处理，明确裂纹的方向和裂纹的位置。在裂纹延展末端打止裂孔。
2沿裂纹段打磨制备U型焊接坡口，去除坡口周边漆膜，清除焊修表面油污及杂质。
3焊修部位预热处理使焊接过程均保持100℃左右。
4焊接过程必须采用直流冷焊工艺。焊材(直径不大于φ3.2mm)小功率输出底层熔焊，保证焊材与母材完全熔合。
5焊接过程采用分段连续窄焊道焊接，每次焊缝长度50mm左右。
6每段焊后即采措消除应力处理，及时清除裂纹和气孔。
7使用专用焊材坡口堆焊，从周边向中间层堆，逐层填满至焊缝与母材圆滑过渡。
8焊接完成后缓慢冷却。
所述的底盘外侧加强筋补强包括以下步骤：1底盘外侧加强筋的补焊需要采用特殊的焊接工艺方法满足图纸的设计要求。确保加强筋处的强度满足设计要求。确保加强筋处的应力释放完全。避免加强筋焊缝处开裂。
2加强筋板的位置和尺寸如图3所示。
3硬度检测：
母材、焊缝和热影响区沿焊缝方向分别各取三点测试，平均硬度值差≤HB30。
4焊缝打磨后及周边100mm范围内无损检测；
5.1机舱底盘焊接完成后的探伤检查参考底盘焊接检查技术规范。
5.2渗透探伤按GB/T 9443检测，达到2级质量等级。
6焊缝缺陷允许打磨清除，缺陷清除修复后应保证焊缝尺寸要求。
本具体实施方式是一种1.5MW风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，采用这种工艺可以实现在风机现场对前舱底座进行大范围冷焊施焊，提高底座使用寿命，极大节约维修时间及成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，其特征在于，包括底盘裂纹处焊接修补和底盘外侧加强筋补强；所述的底盘裂纹处焊接修补根据球墨铸铁的特性和焊接性，选择使用AMALLOY440铸铁焊条，其焊缝能够满足球墨铸铁焊接所要求的机械强度和延展性；其包括以下步骤：
(1)焊接前先将机舱底盘的裂纹处进行着色探伤处理，明确裂纹的方向和裂纹的位置，在裂纹延展末端打止裂孔；
(2)沿裂纹段打磨制备U型焊接坡口，去除坡口周边漆膜，清除焊修表面油污及杂质；
(3)焊修部位预热处理使焊接过程均保持100℃左右；
(4)焊接过程采用直流冷焊工艺，直径不大于φ3.2mm焊材小功率输出底层熔焊，保证焊材与母材完全熔合；
(5)焊接过程采用分段连续窄焊道焊接，每次焊缝长度50mm左右；
(6)每段焊后即采措消除应力处理，及时清除裂纹和气孔；
(7)使用专用焊材坡口堆焊，从周边向中间层堆，逐层填满至焊缝与母材圆滑过渡；
(8)焊接完成后缓慢冷却。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组机舱底盘裂纹修补焊接加强的修复工艺，其特征在于，所述的底盘外侧加强筋补强包括以下步骤：
(1)底盘外侧加强筋的补焊采用特殊的焊接工艺方法满足图纸的设计要求，确保加强筋处的强度满足设计要求，确保加强筋处的应力释放完全，避免加强筋焊缝处开裂；
(2)进行硬度检测：母材、焊缝和热影响区沿焊缝方向分别各取三点测试，平均硬度值差≤HB30；
(3)在焊缝打磨后及周边100mm范围内无损检测；
(4)机舱底盘焊接完成后的探伤检查参考底盘焊接检查技术规范；渗透探伤按GB/T9443检测，达到2级质量等级；
(5)焊缝缺陷允许打磨清除，缺陷清除修复后保证焊缝尺寸要求。
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