风塔法兰与筒节焊后的火焰矫正工艺

哈尔滨华德学院（黑龙江 150025）石南辉 吴 犇 郝 亮

1.概述

风电塔架虽说是大型结构件焊接，但因风力发电机组对风塔法兰的平面度及塔架同轴度要求较高，所以对焊后的变形量要求很严格，甚至过于苛刻。平面度要求：由于法兰与筒节焊后的平面度要控制在2mm内，上法兰焊后的平面度要控制在0.5mm内，且均要内倾不允许外翻，所以要求我们对焊接变形量严格进行控制。但尽管我们进行了严格的控制，但因焊接的特殊性，焊接变形仍是很难避免的，焊接变形发生后就需要对其进行矫正。因风塔结构的特殊性，在各种矫正方法中，火焰矫正是效果最显著、最实用的。

2.风电塔架焊后的质量现状

风电塔架法兰与筒节焊接后需要进行的质量检查项目主要有焊缝外观与内部检验；此外还有焊后法兰面平面度及法兰外翻等指标的检查，这两项指标的检查是最重要的。由于风电法兰具有直径大、法兰端面需要内倾等特点，因此风电法兰一般都是锻造后进行机加工。由于加工难度较大，法兰的脖颈一般都比较短，脖颈短不利于焊接，焊后对法兰的影响比较大，如直接影响到法兰的平面度及法兰外翻两项指标，为此需要焊接后对焊接结构进行矫正处理。

3.矫正方法的选择

焊接结构的矫正方法按作用力性质可分为手工矫正、机械矫正和火焰矫正。按照各种矫正方法的特点，手工矫正因矫正力小，劳动强度大，故主要应用于薄板的矫正。机械矫正主要是通过专用或通用设备来完成，因风塔法兰的特殊结构在设备上很难实现矫正，所以采用适应性强、效果好的火焰矫正比较合适。针对风电法兰的特殊结构，我们将在火焰矫正的过程中严格控制加热量及加热位置，估计矫正效果会更理想。

4.法兰与筒节焊后法兰平面度、外翻矫正工艺

（1）矫正前准备 现场标记：矫正前先按检查结果对超标部位用记号笔做出标记，再按火焰矫正方案在需要加热的区域做好标记，正确选择加热位置。

工具器具：大号的焊炬、割炬（或特制的加热工具）等矫正工具；检查工具；红外线测温枪；加热气体等。

操作人员：经验丰富的焊接师傅。

（2）矫正工艺 根据现场实际情况可采用点状或线状加热方式；加热温度：540～600℃；加热宽度：<100mm；焊炬移动平均速度：3～4mm/s。

（3）矫正注意要点 ①加热温度（在室内为暗红色）绝对不能过高，防止过烧、过热。②加热后自然冷却，不可以进行强制水冷。③要注意加热位置的选择，由于加热位置会直接影响到矫正变形的方向，因此要按火焰局部加热引起的变形规律进行选择加热位置，不能把加热位置选反。④很好地控制加热位置的加热量，因加热量可直接影响矫正变形的能力。⑤用测温枪测温时，测温点不要正对加热火焰，要等加热停下后再测加热区附近，否则测出的温度不能反映工件的真实温度；要频繁进行测量，防止过烧。

5.矫正后的效果

经过此火焰矫正工艺矫正后进行测量，其检查结果合格率在90%以上，使长期困扰我们的焊后风塔法兰平面度及外翻问题得到了很好的解决。

6.结语

通过生产实践证明，用火焰矫正方法来矫正风电塔架筒节与法兰的焊后变形是完全可行的。

在实际操作中，只要正确选择加热位置及严格控制加热量，火焰矫正效果是很明显的，不但可以大大提高矫正的质量，减少对焊接结构的高温加热时间，而且节约了生产成本，提高了工作效率，得到了满意的结果。