風塔法蘭與筒節焊后的火焰矯正工藝

哈爾濱華德學院（黑龍江 150025）石南輝 吳 犇 郝 亮

1.概述

風電塔架雖說是大型結構件焊接，但因風力發電機組對風塔法蘭的平面度及塔架同軸度要求較高，所以對焊后的變形量要求很嚴格，甚至過于苛刻。平面度要求：由于法蘭與筒節焊后的平面度要控制在2mm內，上法蘭焊后的平面度要控制在0.5mm內，且均要內傾不允許外翻，所以要求我們對焊接變形量嚴格進行控制。但盡管我們進行了嚴格的控制，但因焊接的特殊性，焊接變形仍是很難避免的，焊接變形發生后就需要對其進行矯正。因風塔結構的特殊性，在各種矯正方法中，火焰矯正是效果最顯著、最實用的。

2.風電塔架焊后的質量現狀

風電塔架法蘭與筒節焊接后需要進行的質量檢查項目主要有焊縫外觀與內部檢驗；此外還有焊后法蘭面平面度及法蘭外翻等指標的檢查，這兩項指標的檢查是最重要的。由于風電法蘭具有直徑大、法蘭端面需要內傾等特點，因此風電法蘭一般都是鍛造后進行機加工。由于加工難度較大，法蘭的脖頸一般都比較短，脖頸短不利于焊接，焊后對法蘭的影響比較大，如直接影響到法蘭的平面度及法蘭外翻兩項指標，為此需要焊接后對焊接結構進行矯正處理。

3.矯正方法的選擇

焊接結構的矯正方法按作用力性質可分為手工矯正、機械矯正和火焰矯正。按照各種矯正方法的特點，手工矯正因矯正力小，勞動強度大，故主要應用于薄板的矯正。機械矯正主要是通過專用或通用設備來完成，因風塔法蘭的特殊結構在設備上很難實現矯正，所以采用適應性強、效果好的火焰矯正比較合適。針對風電法蘭的特殊結構，我們將在火焰矯正的過程中嚴格控制加熱量及加熱位置，估計矯正效果會更理想。

4.法蘭與筒節焊后法蘭平面度、外翻矯正工藝

（1）矯正前準備 現場標記：矯正前先按檢查結果對超標部位用記號筆做出標記，再按火焰矯正方案在需要加熱的區域做好標記，正確選擇加熱位置。

工具器具：大號的焊炬、割炬（或特制的加熱工具）等矯正工具；檢查工具；紅外線測溫槍；加熱氣體等。

操作人員：經驗豐富的焊接師傅。

（2）矯正工藝 根據現場實際情況可采用點狀或線狀加熱方式；加熱溫度：540～600℃；加熱寬度：<100mm；焊炬移動平均速度：3～4mm/s。

（3）矯正注意要點 ①加熱溫度（在室內為暗紅色）絕對不能過高，防止過燒、過熱。②加熱后自然冷卻，不可以進行強制水冷。③要注意加熱位置的選擇，由于加熱位置會直接影響到矯正變形的方向，因此要按火焰局部加熱引起的變形規律進行選擇加熱位置，不能把加熱位置選反。④很好地控制加熱位置的加熱量，因加熱量可直接影響矯正變形的能力。⑤用測溫槍測溫時，測溫點不要正對加熱火焰，要等加熱停下后再測加熱區附近，否則測出的溫度不能反映工件的真實溫度；要頻繁進行測量，防止過燒。

5.矯正后的效果

經過此火焰矯正工藝矯正后進行測量，其檢查結果合格率在90%以上，使長期困擾我們的焊后風塔法蘭平面度及外翻問題得到了很好的解決。

6.結語

通過生產實踐證明，用火焰矯正方法來矯正風電塔架筒節與法蘭的焊后變形是完全可行的。

在實際操作中，只要正確選擇加熱位置及嚴格控制加熱量，火焰矯正效果是很明顯的，不但可以大大提高矯正的質量，減少對焊接結構的高溫加熱時間，而且節約了生產成本，提高了工作效率，得到了滿意的結果。