論述輸電線路鐵塔Q 420高強(qiáng)鋼的加工

陳 超

（寧夏送變電工程公司 寧夏 銀川 750004）

伴隨我國工業(yè)的飛速發(fā)展，作為基礎(chǔ)工業(yè)的電力輸出起著尤其重要的作用。在2008年初，我國南方發(fā)生的特大冰災(zāi)也為輸電線路鐵塔提出了更高的要求。如何提高鐵塔在極端惡劣環(huán)境中的能力，從設(shè)計(jì)和加工的角度提高鐵塔風(fēng)險(xiǎn)防范迫切與必要。從經(jīng)濟(jì)和效益方面出發(fā)，提高材料的性能來抵抗外來的自然災(zāi)害。

1 Q420鋼材的化學(xué)成分及力學(xué)性能要求

表1 化學(xué)成分要求

表2 力學(xué)性能要求

2 Q420鋼材入廠檢驗(yàn)和焊接材料要求

Q420高強(qiáng)鋼入廠檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括：鋼材的外觀質(zhì)量、規(guī)格尺寸、允許偏差、力學(xué)性能及化學(xué)元素分析等，鋼材的外觀質(zhì)量除應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)符合以下規(guī)定：當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí)，其深度不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2，鋼材端邊或斷口處不應(yīng)有分層、夾雜等缺陷。焊接材料入廠時(shí)應(yīng)同時(shí)提供產(chǎn)品質(zhì)量證明書（包括熔覆金屬化學(xué)成分、力學(xué)性能保證值、推薦的焊接工藝參數(shù)等）。Q420高強(qiáng)鋼與其他低級(jí)別鋼材焊接時(shí)，宜選用強(qiáng)度與鋼材級(jí)別低一側(cè)相配的焊接材料。焊條、焊劑在使用前應(yīng)按照說明書的要求進(jìn)行烘干，重復(fù)烘干不得超過兩次。受潮的焊條不應(yīng)使用，焊絲在使用前應(yīng)清除銹、垢和油污。

3 Q420鋼材的機(jī)械加工要求

從Q420鋼材的化學(xué)性能及物理性能出發(fā)，Q420材質(zhì)的角鋼及板材綜合力學(xué)性能不佳，強(qiáng)度雖高，但韌性、塑性較低。焊接時(shí)脆化傾向大。冷熱加工性尚好，但缺口敏感性較大。正是由于這方面的原因，從設(shè)計(jì)規(guī)范到國家電網(wǎng)公司的要求中都對(duì)Q420鋼材的機(jī)械加工提出了要求：涉及Q420材質(zhì)的鋼材加工必須采用鉆孔工藝。就是要通過鉆孔來減弱缺口敏感性，來提高材料的使用機(jī)械性能，所以要求Q420材質(zhì)的角鋼的下料要通過鋸床來完成，需要沖孔的部位全部采用鉆孔。

4 熱矯正及熱變形加工工藝

熱矯正應(yīng)采用中性火焰加熱。熱矯正前應(yīng)確定加熱部位和矯正步驟。工件經(jīng)一次熱矯正后仍沒有達(dá)到要求，不允許在原位置進(jìn)行重復(fù)加熱。加熱溫度在200-300℃范圍內(nèi)，嚴(yán)禁捶打和彎曲。熱矯正一般采用點(diǎn)狀加熱或線狀加熱方法。點(diǎn)狀加熱點(diǎn)的直徑根據(jù)板材的厚度確定，一般為10-30mm，加熱點(diǎn)的間距根據(jù)變形量確定，一般為50mm。線狀加熱的加熱線寬度應(yīng)為鋼板厚度的0.5-2倍，加熱線之間的距離視工件的不平度確定，一般應(yīng)大于50mm，加熱時(shí)火焰應(yīng)均勻移動(dòng)。熱矯正時(shí)加熱溫度不應(yīng)超過900℃，熱矯正后工件嚴(yán)禁強(qiáng)制冷卻。在低溫環(huán)境（0℃以下）進(jìn)行熱矯正時(shí)，加熱部位應(yīng)采取緩冷措施。熱變形加工前需按照圖紙等技術(shù)文件對(duì)工件進(jìn)行確認(rèn)，制定工藝方案。熱變形加工時(shí)應(yīng)采用專用設(shè)備和工裝模具。對(duì)鋼板，當(dāng)彎曲線方向與軋紋垂直時(shí)熱變形加工時(shí)的最小曲率半徑為1.5倍板厚，當(dāng)彎曲線方向與軋紋平行時(shí)熱變形加工時(shí)的最小曲率半徑為2倍板厚；對(duì)角鋼，加工后邊厚最薄處不得小于原厚度的75%；對(duì)鋼管，加工時(shí)的最小曲率半徑為鋼管直徑的2倍，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐逛摴苁A。加熱時(shí)應(yīng)采用電爐、煤爐或油爐等設(shè)備，不得采用氧燃?xì)饣鹧婕訜帷?/p>

5 焊接加工工藝

焊接Q420高強(qiáng)鋼的焊工、技術(shù)管理人員、質(zhì)檢人員，應(yīng)經(jīng)過Q420高強(qiáng)鋼焊接專項(xiàng)技術(shù)考核，取得相應(yīng)的資格證書后，才能進(jìn)行焊接、技術(shù)管理和質(zhì)量檢驗(yàn)工作。無損檢驗(yàn)人員，須經(jīng)過國家授權(quán)的專業(yè)考核機(jī)構(gòu)考核合格，其相應(yīng)等級(jí)證書應(yīng)在有效期內(nèi)，按考核合格項(xiàng)目及權(quán)限從事焊縫無損檢驗(yàn)和審核工作。焊接設(shè)備及輔助設(shè)備應(yīng)滿足焊接規(guī)范參數(shù)的要求，施焊前必須先進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，工藝評(píng)定的相關(guān)檢測試驗(yàn)應(yīng)由具有國家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門認(rèn)證資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行。焊接時(shí)，作業(yè)區(qū)的環(huán)境溫度不得低于5℃，相對(duì)濕度不得大于90%，否則應(yīng)對(duì)焊件采取預(yù)熱措施。坡口制備宜采用機(jī)械方法加工。焊件在組對(duì)前應(yīng)徹底清除焊接部位及周圍10-15mm范圍內(nèi)氧化皮、油污、鐵銹等雜物，直至露出金屬光澤。定位焊所用焊接材料、焊接工藝應(yīng)與正式焊接的材料、工藝相同。定位焊縫厚度不宜超過設(shè)計(jì)焊縫厚度2/3，定位焊長度宜為30-50mm，間隔不宜超過600mm。定位焊接時(shí)，嚴(yán)禁在焊縫以外的母材上引弧，熄弧時(shí)應(yīng)將弧坑填滿。

6 質(zhì)量檢驗(yàn)要求

質(zhì)量檢驗(yàn)人員應(yīng)首先檢驗(yàn)Q420鋼材的出廠檢驗(yàn)證明，保證Q420鋼材的物理及化學(xué)性能是滿足要求的，再進(jìn)行原材料進(jìn)廠后的復(fù)檢（包括外觀、物理性能和化學(xué)成分），只有上述全部滿足要求后才能進(jìn)行投入生產(chǎn)使用。在生產(chǎn)的各個(gè)工序環(huán)節(jié)要嚴(yán)格遵守工藝規(guī)定和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都在可控的范圍內(nèi)進(jìn)行。熱矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面或損傷，劃痕深度不得大于0.5mm，且不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2。熱矯正工件不允許出現(xiàn)表面裂紋缺陷。鋼材熱矯正后的允許尺寸偏差，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。按矯正件數(shù)抽查10%且不應(yīng)少于3件，檢驗(yàn)方法為觀察檢驗(yàn)和實(shí)測檢驗(yàn)。抽樣檢查的工件如有不合格，應(yīng)加倍抽檢。如加倍抽檢的工件仍有不合格的，應(yīng)對(duì)余下工件進(jìn)行全數(shù)檢查。

7 結(jié)束語

文章主要介紹了輸電線路鐵塔在引進(jìn)新的Q420鋼材后，從原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)到生產(chǎn)加工的各個(gè)流程的工藝要求及實(shí)際操作規(guī)范，面對(duì)新的技術(shù)要求對(duì)輸電線路鐵塔加工企業(yè)提出了新的課題。要求輸電線路鐵塔加工企業(yè)只有嚴(yán)格遵守國家規(guī)范和工藝要求才能保證鐵塔加工質(zhì)量和安全性能。

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