（甘肃中水电水工机械有限公司祥云分公司 云南大理 672100）
摘要：通过改变风电塔筒的坡口形式，从而改进焊接工艺，有效的控制了焊接变形，保证了产品的焊接质量，提高了生产效率。
关键词：风电塔筒;焊接;平面内倾度;质量控制
引言
随着我国风电能源建设的迅速发展，作为对主机与叶片起支撑作用的风力发电塔筒，是由多个锥形筒体焊接而成，依靠法兰连接的锥形圆筒装结构。根据近几年设计高度，一般在70-80米之间，塔架顶端的机舱、轮毂、叶片等总重量达90多吨，所以风力发电塔筒的焊接质量与法兰的平面内倾度控制成为塔筒制作过程中的重中之重。
1 技术要求
我公司承接了24套风电塔筒的生产任务，塔筒总高度为77m，分为三段，塔筒为“两锥一直”型，单套重量为165.66吨。塔筒钢板厚度14-40mm，材质Q345D，连接法兰材质为S355NL-Z25。
1.1 焊接技术要求
1.1.1 筒体纵缝焊接前装好引弧板，并应仔细检查破口直线度、平面度等，要求单节筒体直线度小于2mm，平面度小于2mm。
1.1.2 焊缝外形尺寸要求：
1.1.2 焊缝NDT检验要求：
筒节之间环缝、纵缝100%UT，MT100%Ⅰ级合格；法兰与筒节焊缝100%UT，MT100%Ⅰ级合格；T形全熔透接头100%MTⅠ级合格，100%RTⅡ级合格。
1.2 连接法兰技术要求
1.2.1 法兰平面度、内倾度要求：
焊后整体母线直线度≤5mm，两端法兰平行度≤3mm，法兰同轴度≤3mm；连接法兰内倾度≤1.5mm，顶部法兰内倾度≤0.5mm；顶法兰平面度≤0.60mm（90°范围内小于0.3mm），其余法兰平面≤1.5mm（90°范围内小于0.5mm）。
2风电塔筒焊接工艺
单节筒节之间、筒节与法兰之间的坡口形式对焊后塔筒的整体尺寸、法兰平面度、内倾度以及焊缝外观均有着重大影响。因该项目技术要求较高，结合无清根焊接工艺，坡口形式为不对称双面坡口，钝边均为4mm，采用多层多道焊。
2.1 法兰焊接
2.1.1 塔筒法兰在专用的法兰组装平台上进行装配，装配时采用二氧化碳气体保护焊进行封焊，先焊接间隙较大的位置，封焊长度不低于100mm，间隔不大于500mm。
2.1.2 法兰焊接时采用埋弧自动焊进行焊接，焊接时先焊接塔筒内壁大坡口，焊接到剩余一道时暂停焊接，然后转到背面焊接，直到背面坡口焊接完成，最后再焊接内壁坡口剩余的一道盖面层。
2.1.3 采用筒体内外交替焊接过程中，需要实时测量法兰的变形情况，以便及时选择正确的焊接顺序，以保证焊后法兰平面内倾度符合设计技术要求。
2.1.4 法兰焊接参数：
法兰焊接时焊道布置图
2.2 筒体焊接
2.2.1 筒体组对在专用的组对台车上完成。
2.2.2 焊接时，先将内侧大坡口焊接完成，再焊接外侧小坡口。
2.2.3 对接坡口采用半自动仿形切割机制备，能够满足坡口直线度、坡口角度、钝边厚度等技术要求，从而有效的保证了整条焊缝的直线度、凹凸度以及焊缝内部质量。
3 塔筒焊接工艺改进及效果研究
塔筒传统焊接工艺中，采用单面坡口，正面焊缝焊接一遍后进行反面清根的焊接方式，虽能够在理论上保证塔筒焊后的形体尺寸以及法兰平面度、内倾度等，但在实际操作过程中难度较大，要求较高。在本项目制作过程中，采用不对称双面坡口无清根焊接方式，提高了焊缝直线度、凹凸度等焊缝外观的合格率，也保证了焊缝的内部质量，降低了劳动成本，提高了工作效率。
采用改进后的无清根焊接工艺， 能够在保证质量的前提下，达到了清洁环保的目的。
4 结论
通过风电塔筒的批量生产，掌握了不对称坡口的焊接方法、焊接顺序、焊接工艺，解决了风电塔筒生产过程中焊缝外观、焊接质量、法兰平面内倾度等问题，再生产过程中根据适时测量的结果调整焊接顺序，掌握坡口形式，能够有效的提高焊接质量，控制法兰焊接变形，对于少数不合格的产品采用火焰校正，保证产品的质量。
参考文献：
[1]郑艳梅.风电塔筒法兰焊接方法研究[M]科技创业家.2014
[2]陈祝年.焊接工程师手册[M]机械工业出版社.2006
论文作者:郁正军,梁金亮,刘凯,徐义洪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/30
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