CN111715986B - 一种大直径厚壁法兰筒的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大直径厚壁法兰筒的制作方法,可有效解决现有的制作方法导致板厚度偏差大,且焊接过程中会存在不同程度的收缩,导致焊接变形,误差大的问题,其解决的技术方案是,大直径厚壁法兰筒为环形结构,焊接方法包括以下步骤:1)下料;2)平台铺设;3)零件组焊;4)装配;5)焊接;6)加强筋板装配;7)产品检验;本发明大直径厚壁法兰筒上下圆环缝与筒体接口为全熔透一级焊缝,工件为环形结构,高宽比值为6.6,厚度偏差小,焊接变形小,误差小,大大增加了使用寿命和使用效果,是大直径厚壁法兰筒的制作方法上的一大创新。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域,特别是一种大直径厚壁法兰筒的制作方法。
背景技术
目前,在大直径厚壁法兰筒的制作过程中,现有的制作方法导致板厚度偏差大,且焊接过程中会存在不同程度的收缩,导致焊接变形,误差大,最终影响大直径厚壁法兰筒的使用效果和使用寿命,因此,发明一种新的大直径厚壁法兰筒的制作方法势在必行。
发明内容
针对上述情况,为解决现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种大直径厚壁法兰筒的制作方法,可有效解决现有的制作方法导致板厚度偏差大,且焊接过程中会存在不同程度的收缩,导致焊接变形,误差大的问题。
本发明解决的技术方案是,大直径厚壁法兰筒为环形结构,上圆环厚度130mm,下圆环厚度90mm,筒体厚度40mm,上圆环、下圆环均分成两个半圆制作,合装直径6600mm,重12.2吨,材质为Q345B,项目焊接要求质量等级为全熔透一级焊缝(UT%检验),焊接方法包括以下步骤:1)下料;2)平台铺设;3)零件组焊;4)装配;5)焊接;6 )产品检验。
本发明大直径厚壁法兰筒上下圆环缝与筒体接口为全熔透一级焊缝,工件为环形结构,高宽比值为6.6,厚度偏差小,焊接变形小,误差小,大大增加了使用寿命和使用效果,是大直径厚壁法兰筒的制作方法上的一大创新。
附图说明
图1为本发明的大直径厚壁法兰筒结构俯视图。
图2为本发明的上下圆环半环俯视图。
图3为本发明图2的截面主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-3给出,本发明包括以下步骤:
1)下料
上圆环1、下圆环2采取1/6下料,考虑焊接收缩接热处理变形,下料时钢板直径+10mm,因外圆需加工,圆环宽度下料+3mm,钢板厚度方向切割垂直度不大于1.5mm,确保加工余量;筒体3采取1/2下料,高度780±3mm,为保证装配间隙,要求全长直线度不大于1.5mm,双侧开K型45度坡口,加强筋板4下料116件,为确保在能顺利装配同时,减少焊接变形,要求在筒体3焊接调教后,根据实际测量上、下圆环至筒体的距离下料,能保证加强筋板与上、下圆环顶紧;
2)平台铺设
为便于制作、检查,根据工件直径搭设平台,平台板尺寸选取长9000mm×宽2500mm×高36mm,铺设前用水准仪找平,地面支点纵横间距1500mm布置,所有支点之间相对误差不得大于1mm,平台板铺设后在支点位置重新找平,以消除平台板变形造成的误差增加,保证最终各支点间误差不大于1.5mm;
3)零件组焊
上圆环、下圆环均分成两个半圆制作,为保证制作整体尺寸控制,采用整体合装焊接工艺,上圆环、下圆环下料后在平台放样拼接,上圆环、下圆环的两个半圆间用米字型支撑连接为整体,上圆环、下圆环的两个半圆对接处用码板焊接牢固,所有对接缝开X型60°坡口,焊缝等级全熔透一级,采用埋弧自动焊对接,两侧加引熄弧板,焊后切割去除,为防止焊接变形,埋弧焊接单面焊接四层7道后整体翻转背面清根焊接,背面焊接完成后翻转将正面焊接完成,所有焊缝经UT检验合格后,进入调教工序,要求上圆环、下圆环校正不平度拉线检测平面度不大于2mm,扭曲不大于2mm,校平后画加强筋板装配线,并将焊道两侧50mm内打磨出金属光泽,待参与总装;
4)装配
筒体两侧坡口面30mm范围内打磨出金属光泽,切割角磨机倒角确保钝边为零,先装配上圆环与筒体,装配时用5mm垫板每间隔500mm铺设一块,保证间隙均匀性,最小处间隙不得小于5mm,最大处间隙不大于7mm,间隙找均匀后用固定码板将上圆环与筒体焊接牢固并去除间隙垫板,将焊道清理干净,将工件翻转按同样方法组装下圆环,组装时测量高度1000+10mm,焊接过程记录层道收缩量,待单侧焊接及UT检测合格后,测量高度变化,调整另一侧间隙,保证焊后每侧加工余量不小于10mm;
5)焊接
先焊接下圆环与筒体,UT检验合格后对工件高度检查高度变化,调整上圆环高度,满足尺寸要求,充分考虑焊接过程的间隙收缩因素和减少焊接变形,焊接采取先内环后外环,4人逆时针同时焊接,优先焊接间隙较小位置,检测合格后焊接上圆环与筒体,焊接完成后检测焊接变形,测量高度差并记录,提供尺寸进行加强筋板下料,调教上下圆环平面度及与筒体的垂直度,平面度不大于2mm,垂直度不大于1.5mm,加强筋板装配保证加强筋板与上、下圆环的顶紧,因下料误差造成的间隙,需要用码板进行刚性固定,减少焊接收缩,最后装配焊接加强筋板4,加强筋板4焊接顺序是先焊接加强筋板与筒体的立焊,对称焊接,然后焊接上圆环与加强筋板焊缝,最后焊接下圆环与加强筋板焊缝,焊接前对有间隙部位采取刚性固定焊接,减少焊接收缩造成的角变形;
6)产品检验
因构件直径较大无法用常用工具测量整体翘曲和平面度,检验方案采用水准仪定位水平高度的方法,将工件在地面沿圆周三等分处支垫同一高度,用水准仪在上平面找出等分12点进行测量,找出最大差值,最大高低差不得超出单侧加工余量10mm,检验合格后发退火工序。
为了保证使用效果,所述的步骤5)中,工艺评定采取留间隙,CO2气体保护焊,因碳弧气刨易造成表面碳化和焊接位置不便清理等因素,焊接中不用碳弧气刨清根方法,采用角磨机清理,焊接间隙5-7mm,用固定码板连接上下圆环与筒体,正式焊道不允许有定位焊点,焊接过程中逐步去除固定码板,焊道单侧为7层13道排道焊接顺序,1、2层均为单道焊接,打底层确保熔池完全熔透。
所述的步骤5)中,上、下圆环的内环外环焊接参数均为:CO2打底焊,电流170A,电压22-23V,CO2填充层,电流190A,电压23-24V,CO2盖面层,电流200A,电压24-25V。
所述的焊接材料为H10Mn2 埋弧焊丝、ER50-6实心焊丝或E507低氢型焊条。
所述的钢构件材料为Q345B钢材。
本发明完全符合《钢结构焊接规范》GB50661-2011、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001 Q/AJ08.851-97、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T11345-2013、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB∕T 8110-2008,钢构件材料Q345B完全符合GBT/228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》、GBT/232-2010《金属材料弯曲试验》、GBT/ 229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》、焊接材料完全符合GB-T 2653-2008《焊接接头弯曲试验方法》、GB/T 2650-2008《焊接接头冲击试验方法》、GB/T 2652 -2008《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》。
本发明大直径厚壁法兰筒为环形结构,上圆环厚度130mm,下圆环厚度90mm,筒体厚度40mm,分为两个半圆制作,合装直径6600mm,重12.2吨,材质为Q345B,项目焊接要求质量等级为全熔透一级焊缝(UT%检验)。
本发明加工后的板厚度偏差(减薄度)不大于厚度的5%且不大于5mm,所以要求装配、焊接充分考虑焊接收缩及预留收缩量,采用加固支撑减少收缩等措施,且大直径厚壁法兰筒上下圆环缝与筒体接口为全熔透一级焊缝,工件为环形结构,高宽比值为6.6,无法采用转胎埋弧焊进行焊接,采用本发明焊接的底座厚度偏差小,焊接变形小,误差小,大大增加了使用寿命和使用效果,是大直径厚壁法兰筒的制作方法上的一大创新,具有良好的经济和社会效益。
Claims (3)
1.一种大直径厚壁法兰筒的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)下料
上圆环(1)、下圆环(2)采取1/6下料,考虑焊接收缩接热处理变形,下料时钢板直径+10mm,因外圆需加工,圆环宽度下料+3mm,钢板厚度方向切割垂直度不大于1.5mm,确保加工余量;筒体(3)采取1/2下料,高度780±3mm,为保证装配间隙,要求全长直线度不大于1.5mm,双侧开K型45度坡口,加强筋板(4)下料116件,为确保在能顺利装配同时,减少焊接变形,要求在筒体(3)焊接调教后,根据实际测量上、下圆环至筒体的距离下料,能保证加强筋板与上、下圆环顶紧;
2)平台铺设
为便于制作、检查,根据工件直径搭设平台,平台板尺寸选取长9000mm×宽2500mm×高36mm,铺设前用水准仪找平,地面支点纵横间距1500mm布置,所有支点之间相对误差不得大于1mm,平台板铺设后在支点位置重新找平,以消除平台板变形造成的误差增加,保证最终各支点间误差不大于1.5mm;
3)零件组焊
上圆环、下圆环均分成两个半圆制作,为保证制作整体尺寸控制,采用整体合装焊接工艺,上圆环、下圆环下料后在平台放样拼接,上圆环、下圆环的两个半圆间用米字型支撑连接为整体,上圆环、下圆环的两个半圆对接处用码板焊接牢固,所有对接缝开X型60°坡口,焊缝等级全熔透一级,采用埋弧自动焊对接,两侧加引熄弧板,焊后切割去除,为防止焊接变形,埋弧焊接单面焊接四层7道后整体翻转背面清根焊接,背面焊接完成后翻转将正面焊接完成,所有焊缝经UT检验合格后,进入调教工序,要求上圆环、下圆环校正不平度拉线检测平面度不大于2mm,扭曲不大于2mm,校平后画加强筋板装配线,并将焊道两侧50mm内打磨出金属光泽,待参与总装;
4)装配
筒体两侧坡口面30mm范围内打磨出金属光泽,切割角磨机倒角确保钝边为零,先装配上圆环与筒体,装配时用5mm垫板每间隔500mm铺设一块,保证间隙均匀性,最小处间隙不得小于5mm,最大处间隙不大于7mm,间隙找均匀后用固定码板将上圆环与筒体焊接牢固并去除间隙垫板,将焊道清理干净,将工件翻转按同样方法组装下圆环,组装时测量高度1000+10mm,焊接过程记录层道收缩量,待单侧焊接及UT检测合格后,测量高度变化,调整另一侧间隙,保证焊后每侧加工余量不小于10mm;
5)焊接
先焊接下圆环与筒体,UT检验合格后对工件高度检查高度变化,调整上圆环高度,满足尺寸要求,充分考虑焊接过程的间隙收缩因素和减少焊接变形,焊接采取先内环后外环,4人逆时针同时焊接,优先焊接间隙较小位置,检测合格后焊接上圆环与筒体,焊接完成后检测焊接变形,测量高度差并记录,提供尺寸进行加强筋板下料,调教上下圆环平面度及与筒体的垂直度,平面度不大于2mm,垂直度不大于1.5mm,加强筋板装配保证加强筋板与上、下圆环的顶紧,因下料误差造成的间隙,需要用码板进行刚性固定,减少焊接收缩,最后装配焊接加强筋板(4),加强筋板(4)焊接顺序是先焊接加强筋板与筒体的立焊,对称焊接,然后焊接上圆环与加强筋板焊缝,最后焊接下圆环与加强筋板焊缝,焊接前对有间隙部位采取刚性固定焊接,减少焊接收缩造成的角变形;
6)产品检验
因构件直径较大无法用常用工具测量整体翘曲和平面度,检验方案采用水准仪定位水平高度的方法,将工件在地面沿圆周三等分处支垫同一高度,用水准仪在上平面找出等分12点进行测量,找出最大差值,最大高低差不得超出单侧加工余量10mm,检验合格后发退火工序。
2.根据权利要求1所述的大直径厚壁法兰筒的制作方法,其特征在于,所述的步骤5)中,工艺评定采取留间隙,CO2气体保护焊,因碳弧气刨易造成表面碳化和焊接位置不便清理等因素,焊接中不用碳弧气刨清根方法,采用角磨机清理,焊接间隙5-7mm,用固定码板连接上下圆环与筒体,正式焊道不允许有定位焊点,焊接过程中逐步去除固定码板,焊道单侧为7层13道排道焊接顺序,1、2层均为单道焊接,打底层确保熔池完全熔透。
3.根据权利要求1所述的大直径厚壁法兰筒的制作方法,其特征在于,所述的步骤5)中,上、下圆环的内环外环焊接参数均为:CO2 打底焊,电流170A,电压22-23V,CO2填充层,电流190A,电压23-24V,CO2盖面层,电流200A,电压24-25V。
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112427887A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-03-02 | 青岛双源钢结构有限公司 | 一种法兰盘的加工工艺 |
CN113162336A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-23 | 宁夏西北骏马电机制造股份有限公司 | 变频输送隔爆电机特殊形状法兰的下料方法 |
CN114147433B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-08-08 | 上海阿波罗机械股份有限公司 | 一种燃料运输设备的制造方法 |
CN114799410B (zh) * | 2022-05-06 | 2024-04-26 | 南通中远海运船务工程有限公司 | 一种超大型船用法兰的成型工艺 |
CN115008136B (zh) * | 2022-06-21 | 2024-04-19 | 宜昌船舶柴油机有限公司 | 一种薄壁弹性透平导流环焊接成型工装及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201486774U (zh) * | 2009-06-19 | 2010-05-26 | 孙柏青 | 减震式风电塔筒 |
CN101941646A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-01-12 | 广州中船黄埔造船有限公司 | 门座式起重机的回转轴承法兰盘 |
CN102423825A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-04-25 | 无锡市创新化工设备有限公司 | 大型真空法兰的现场拼接工艺 |
CN102990237A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-03-27 | 中船华南船舶机械有限公司 | 大型连接筒体的焊接工艺方法 |
CN105921845A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-09-07 | 福建帆新能源装备制造有限公司 | 一种塔筒法兰焊接后的法兰平面度矫正方法 |
CN107165787A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-15 | 南通蓝岛海洋工程有限公司 | 一种塔筒法兰的安装方法 |
CN107876943A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-06 | 南通蓝岛海洋工程有限公司 | 一种风电塔筒的建造工艺 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101020288A (zh) * | 2007-03-21 | 2007-08-22 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种大型圆形罐体的组装方法 |
CN101468327A (zh) * | 2007-12-29 | 2009-07-01 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法 |
CN104533731A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-04-22 | 辽宁大金重工股份有限公司 | 筋板结构式风电塔架底法兰 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201486774U (zh) * | 2009-06-19 | 2010-05-26 | 孙柏青 | 减震式风电塔筒 |
CN101941646A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-01-12 | 广州中船黄埔造船有限公司 | 门座式起重机的回转轴承法兰盘 |
CN102423825A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-04-25 | 无锡市创新化工设备有限公司 | 大型真空法兰的现场拼接工艺 |
CN102990237A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-03-27 | 中船华南船舶机械有限公司 | 大型连接筒体的焊接工艺方法 |
CN105921845A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-09-07 | 福建帆新能源装备制造有限公司 | 一种塔筒法兰焊接后的法兰平面度矫正方法 |
CN107165787A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-15 | 南通蓝岛海洋工程有限公司 | 一种塔筒法兰的安装方法 |
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