風(fēng)電塔筒生產(chǎn)中埋弧自動(dòng)焊的應(yīng)用研究

陳琨

（中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，甘肅 酒泉 735000）

從風(fēng)電生產(chǎn)的發(fā)展過程來看，塔筒是其中的重要設(shè)備裝置，但是由于塔筒的高度比較高，直徑比較大，在運(yùn)輸方面有著一定難度，因此風(fēng)電塔筒通常都是在生產(chǎn)車間內(nèi)進(jìn)行分段加工，再運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)開展安裝工作。此外，風(fēng)電塔筒進(jìn)行生產(chǎn)制作時(shí)，各個(gè)塔筒之間的焊接工作量會(huì)比較大，而運(yùn)用埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝，可以在最大程度上為風(fēng)電塔筒生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率提供一定保障。

1 埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝的現(xiàn)狀分析

從埋弧焊技術(shù)工藝的發(fā)展來看，該技術(shù)工藝有著一定的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，比如焊接的電流比較大、焊接的速度更快、焊接的質(zhì)量與效率更高、可以適應(yīng)各種不同的施工環(huán)境條件以及實(shí)際的生產(chǎn)效率比較高等，使得該技術(shù)工藝在相關(guān)厚板結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)焊縫焊接施工方面有著廣泛運(yùn)用。而且，由于近幾年風(fēng)電領(lǐng)域的飛速發(fā)展，從風(fēng)電的生產(chǎn)發(fā)展來看，整體風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要很多的塔筒作為支撐，這在很大程度上推動(dòng)了埋弧自動(dòng)焊技術(shù)的快速發(fā)展。

2 風(fēng)電生產(chǎn)過程中焊接技術(shù)工藝分析

風(fēng)電塔筒的結(jié)構(gòu)一般呈圓柱或者圓錐形，直徑大，焊縫長(zhǎng)，焊接工作量大，使得風(fēng)電塔筒生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)選用單節(jié)筒體縱向?qū)拥暮附蛹夹g(shù)工藝、相鄰?fù)搀w之間圓周方向的對(duì)接焊縫技術(shù)工藝以及法蘭及筒體之間圓周方向?qū)雍缚p技術(shù)工藝等，另外還有門框以及筒體角焊縫技術(shù)工藝，不過在實(shí)際的操作中運(yùn)用比較少。而埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝有著比較突出的優(yōu)勢(shì)，其一，埋弧自動(dòng)焊技術(shù)的焊接電流比較大，有效增加了相關(guān)的電流密度，使得熔深程度比較大，在很大程度上可以適應(yīng)長(zhǎng)焊縫以及旋轉(zhuǎn)體焊縫的施工操作；其二，埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝的焊接弧光受到焊劑作用，產(chǎn)生的輻射會(huì)比較少，為工作人員創(chuàng)造了比較良好的勞動(dòng)環(huán)境條件，而且勞動(dòng)強(qiáng)度也比較低；其三，埋弧自動(dòng)焊技術(shù)基本上采用的是自動(dòng)送絲方式，焊接相關(guān)參數(shù)可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)并保持在穩(wěn)定狀態(tài)，而且沒有特別高的焊工操作技能要求，焊縫的外觀成形比較好，在很大程度上不會(huì)受到人為因素的干擾，可以有效確保焊接品質(zhì)的穩(wěn)定。

3 風(fēng)電塔筒生產(chǎn)過程中埋弧自動(dòng)焊的運(yùn)用分析

3.1 焊接設(shè)備裝置

在選擇焊接設(shè)備裝置的時(shí)候，要保證焊接電源的穩(wěn)定，就要運(yùn)用適當(dāng)?shù)暮附訚L輪架進(jìn)行操作，但是由于焊接滾輪架體積比較大（如圖1），因此需要相關(guān)的工裝輔助工具進(jìn)行操作。

圖1 焊接滾輪架

（1）焊接電源方面。大部分焊接設(shè)備都會(huì)使用特定型號(hào)的弧焊電源（時(shí)代MZ-1250）以及特定型號(hào)的焊接機(jī)頭（MZ-ZK1250），這種特定型號(hào)的焊接設(shè)備裝置具有恒流以及恒壓的電源特點(diǎn)，而且引弧與收弧方面都是運(yùn)用的自動(dòng)化控制方式，電流發(fā)生波動(dòng)的幾率很小，在很大程度上可以保證電流的穩(wěn)定，可以有效把控整體焊縫的操作質(zhì)量。

（2）焊接滾輪架方面。由于風(fēng)電塔筒存在長(zhǎng)度不一的情況，因此，要根據(jù)塔筒各部位不同的尺寸以及重量來放置滾輪架和主動(dòng)輪以及從動(dòng)輪，確保這些裝置之間距離的合理性。而滾輪架一般會(huì)選擇橡膠滾輪，或者是由聚氨酯材料制作而成的滾輪架，這樣才可以增加滾輪相關(guān)接觸面的摩擦力，提升滾輪架耐摩擦以及耐高溫的功能水平。還要進(jìn)行一定的無(wú)級(jí)調(diào)速，將調(diào)整的范圍適當(dāng)增加，確保滾輪架具有相應(yīng)的啟動(dòng)能力以及精確性，這樣才可以有效控制并調(diào)整焊接的速度。

（3）輔助工裝設(shè)備裝置方面。一般來說，輔助工裝的設(shè)備裝置包括了風(fēng)力發(fā)電多功能焊接機(jī)架、多功能外縫焊接機(jī)架如圖（如圖2）以及龍門式風(fēng)力發(fā)電塔架焊接支架，都具有各自的優(yōu)勢(shì)，在使用時(shí)要根據(jù)實(shí)際的情況來合理選用。

圖2 多功能外縫焊接機(jī)架

3.2 埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝

（1）坡口技術(shù)工藝參數(shù)。從以往的操作經(jīng)驗(yàn)來看，如果焊接的坡口參數(shù)比較大，那么焊接施工的操作難度就會(huì)變小，但是由于金屬物質(zhì)的填充量增多，就會(huì)大大增加焊接的整體工作量。因此，要將坡口參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)。

（2）焊接技術(shù)工藝參數(shù)。在風(fēng)電塔筒生產(chǎn)過程中運(yùn)用埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝的時(shí)候，要先按照焊接的實(shí)際發(fā)展情況來設(shè)置相應(yīng)的焊接參數(shù)（如圖3），保證焊接參數(shù)的合理性，還要確保相關(guān)的焊接技術(shù)工藝達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖3 筒體焊接工藝參數(shù)及坡口圖

（3）焊接質(zhì)量的控制工作。在開展焊縫焊接的時(shí)候，必須要保證焊縫的干燥，將焊縫中存在的結(jié)晶水清理干凈，而且烘干溫度要控制在一定范圍內(nèi)，從而有效減少焊縫中的氫氣，避免焊縫存在氣孔以及裂紋的情況發(fā)生。同時(shí)，還要將坡口表面以及相關(guān)的金屬表面清理干凈，確保表面的金屬光澤處于明顯狀態(tài)。而且在進(jìn)行引弧板以及熄弧板安裝的過程中，要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇引弧板以及熄弧板的規(guī)格，這樣才能保證焊縫兩端的齊整。

3.3 焊接控制變形工作

在進(jìn)行風(fēng)電塔筒筒體和上法蘭焊縫X坡口對(duì)接焊縫的過程中，要做好焊接變形的控制工作、保證焊縫里面的質(zhì)量，才能確保風(fēng)電塔筒的生產(chǎn)質(zhì)量。焊接參數(shù)參考表1，其中帶’層數(shù)為內(nèi)側(cè)。

表1 筒體與法蘭焊接工藝參數(shù)

4 結(jié)語(yǔ)

將埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝運(yùn)用到風(fēng)電塔筒的生產(chǎn)中，在很大程度上可以提升整體的生產(chǎn)質(zhì)量與效率。因此，在運(yùn)用埋弧自動(dòng)焊技術(shù)工藝時(shí)，要有效利用相關(guān)的焊接技術(shù)工藝、嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的操作流程，并保證焊接實(shí)施方案的合理性，利用相關(guān)的設(shè)備裝置加以輔助，將焊接變形控制在合理范圍內(nèi)，從而全面提升風(fēng)電塔筒的生產(chǎn)制作質(zhì)量和效率水平。