1、 3MW風力發電機機架焊接工藝本工程為國電聯合動力技術有限公司的3MW風力發電機機架項目。主體結構材料采用Q345E，主要焊縫均采用坡口熔透焊。本結構具有裝配精度高，焊接難度大的特點。為保證本結構裝焊要求，特制定本方案。1、機架組成及材料、斜撐如上圖所示，本機架主要由機架縱梁、橫梁、耳板、斜撐桿等構件組成，全部采用Q345E材質鋼板拼焊而成。其材料化學成分和機械性能應符合國標GB/T1591-2008標準。具體數據參見表1、表2、表3。進場的鋼材除必須有生產鋼廠的出廠質量證明書外，應按GB/T1591-2008標準進行復驗，做好復驗檢查記錄。用于機架主體結構的30mm及以上厚鋼板應購買經過超聲

2、波檢驗合格的鋼板，而且進廠后應進行復檢，執行標準為中厚鋼板超聲波檢驗方法(GB/T2970-2004)，質量等級為II級。表1牌號屬棗et化學填護弋IK疔m/KcSiMjslNibVTiNiCwNlo.B.ALb不士于不小于A珀(5老asfl1.7QClOAB0-昭0.110.20(L砂Q.MCL30a.012aio_B隔0rD35iC札034)Q.Q300.01SDa.isCi030山呃EE倔山0甜amA0.204.541.7fl亂OMCL01&Q*075g,20-CL帥L5DOitaD.0150.10BU5九倔C嘰0甜01.5D0.030D.DE5E仇。酉(LOMQ4卻ASaoL70札僞5

3、0.03EL20a.2oC13&asooisa0.015亂沖B札斶0.03&c札順0.300.035D0甜a.025E05力020CG，zoir8DD.DDo.03a9.115fl.20(LSOawCi55oaoua.so.40,015D札畫山臨E0-020CS18D-BD150tiM2S0sunAg&DEra4003占B2DCD7口27E4DE30菇寳C0D-20EBgC0D-2DE-oQtGdCD-SOEJiD樂胡.0旳QC&D-訊E4C311沖擊試向弍樣.2、施工流程根據本機架特點，特制定以下施工流程，實際施工中應嚴格按施工流程進行施工，如有改變應經過工藝部門同意。材料采購f理化試驗f焊

4、接工藝評定f制定焊接工藝指導書I一下料f坡口機加工f縱、橫梁等箱型部件組焊f部件焊接f熱處理f外觀檢測f無損檢測f焊縫修補f矯正變形f胎架總裝f焊接f外觀檢測f整體退火處理f無損檢測f回胎架局部矯正f連接端面機械加工f驗收3、焊接工藝焊接為本結構件加工的關鍵工序，焊縫質量及焊接順序的合理性對機架成品的最終質量由很重要的影響，需對焊接全過程加以控制。焊接方法及焊條（絲）選擇本結構件焊接主要采用氣保焊焊接，拼板及部件組裝時定位焊、點焊采用手工焊焊接。本結構件材料均為Q345E,按照焊條選用原則，氣體保護焊焊絲為ER50-3B焊絲，直徑1.2mm，其焊絲化學成分和機械性能需符合GB/T8110要求。

5、手工焊條采用E5015低氫堿性焊條，直徑3.2mm。焊接工藝評定本結構在正式焊接前需進行焊接工藝評定，以確定焊接工藝參數，作為編制正式焊接工藝的依據。焊接工藝評定試驗合格方可進入正式批量焊接生產。根據本結構特點，工藝評定內容如下：1）、30mm+30mm對接焊接頭一件，焊接過程暫按3.33.10有關章節內容進行，焊后進行熱處理。焊接試樣經外觀檢測及無損檢測合格后進行焊接接頭的機械性能試驗，接頭性能各項指標應大于等于母材國標要求的最低性能指標值。2）、30mm（面板）與8mm（腹板）T型熔透焊接頭一件，焊接過程暫按3.33.10有關章節內容進行，焊后進行熱處理。焊接試樣經外觀檢測及無損檢測合格后

6、進行金相檢驗。接頭基本形式及尺寸縱、橫梁面板、底板拼板對接焊接頭，焊前需開坡口，坡口均采用機加工，加工后去毛刺，焊接前焊縫兩側20mm范圍內打磨清理干凈。對接焊接頭坡口形式及尺寸如圖3.1。圖3.1、30mm+30mm對接焊雙面坡口形式縱、橫梁面板與腹板，底板與腹板之間角焊縫采用熔透焊，腹板開單面坡口，坡口均采用機加工，加工后去毛刺，焊接前焊縫兩側20mm范圍內打磨清理干凈。角焊縫坡口如圖3.2所示。箱室外側r箱室內側圖3.2、熔透角焊縫坡口形式（外側碳刨清根）焊接工藝1）拼板對接焊工藝主要用于縱、橫梁面板對接縫、底板對接縫、腹板對接縫的拼板焊接。a、坡口如圖3.1；對板厚大于25mm的鋼板應

7、進行焊前預熱，預熱溫度100度左右。b、拼板，施定位焊，采用E5015焊條，直徑3.2mm。c、采用氣體保護焊焊接，保護氣體采用混合氣體：80%氬氣+2O%CO2；氣體保護焊焊絲型號：ER50-3B藥芯焊絲，直徑屮1.2mm；d、氣體保護焊焊正面第一層焊縫（打底焊）；焊絲屮1.2mm，電流180A220A,電壓20-32V,焊速150-300mm/min，焊絲伸出長度約20mm，氣體流量20-40L/mm。e、氣體保護焊焊接正面其余層焊縫（蓋面），共3層，焊絲屮1.2mm，電流200A250A,電壓20-32V，焊速150-300mm/min，焊絲伸出長度約20mm，氣體流量20-40L/mm

8、。同樣要求，焊接反面焊縫。2）縱、橫梁等部件組焊工藝圖3.3縱梁截面a、坡口如圖3.2；縱梁組焊后截面如圖3.3。以縱梁為例介紹焊接過程，橫梁組焊過程完全類似。b、縱梁構件組裝，施定位焊，定位焊采用E5015焊條，直徑3.2mm，焊點位于箱型截面外側面。為利于焊接內側腹板可先不裝，待結構內部焊縫焊完后再組裝內腹板。為減小焊接變形，縱梁內部每隔1000mm設置臨時加勁板，焊縫焊接時構件宜在平臺上采用拉馬螺栓壓緊后焊接，以減少焊接變形。c、保護氣體采用：CO2氣體：氣體保護焊焊絲型號：ER50-3B焊絲，直徑（p1.2mm；d、CO2氣體保護焊焊內側焊縫；采用雙數焊工對稱施焊，電流220A-250

9、A，電壓20-32V，焊速150-300mm/min，焊絲伸出長度約20mm，氣體流量20-40L/mm。e、用碳刨反面清根，直至露出反面焊縫金屬；再用角向砂輪打磨，見金屬光澤（不得留有黑斑）；f、焊接外表面焊縫，焊接要求同上。3）焊后處理a、構件的焊接，應采取自然冷卻的方法，不得采用澆水、高壓吹風等強制冷卻。b、因箱型部件焊縫較多，焊接后應根據變形情況及時進行火工矯正，確保構件焊后尺寸達到設計要求。c、所有焊縫的檢驗，必須在焊縫冷卻至自然溫度后方可進行，焊縫的無損傷探傷檢驗,必須在焊接完成24小時以后方可進行。d、整體部件焊接完成后進行整體熱處理，焊后熱處理采用600650C退火處理工藝，以

10、消除焊接應力，有效提高焊縫機械性能。4）焊縫缺陷的修補凡無損探傷檢測不合格的焊縫，應按GB50205標準規定的方法予以返修糾正，并重新檢查，直到合格為止。事先應嚴格確定裂縫和修補的范圍，返修的焊縫不得超過兩次，必須保證一次修補成功，確保焊縫工程質量。焊接材料的管理和使用1）焊條、焊絲的管理和使用，必須按產品說明書及有關規范的要求執行；2）焊條、焊絲使用前必須按產品說明書要求在烘箱內烘干并放入保溫箱保溫，溫度350C左右。在施工現場將焊條放入保溫桶內，隨用隨??；3）當天使用不完的焊條必須返還至保管處，E5015焊條須進保溫箱保溫，否則第二天不得使用；4）焊材保管倉庫對本工程所用焊材，專門堆放，專

11、材專用，并做好進出庫登記記錄。焊接人員要求1）焊工應按焊接種類（氣體保護焊和手工焊）和不同的焊接位置（平焊、立焊和仰焊）分別進行考試，考試合格方能上崗。2）特殊部位的焊接人員，尚需專門培訓和補充考核，待取得經驗后方能進行焊接。3）特殊部位的焊縫，應對應名稱、件號、焊接日期，做好焊工記錄。4）焊工必須嚴格按焊接工藝評定的要求，進行焊接。焊接前的準備1）對接接頭焊縫兩側20mm范圍內用鋼絲砂輪除銹、清理表面，并達到GB8923St3級要求。清理接頭后，一般應在24小時之內完成焊接，以防接頭再次生銹或被污染。2）對接或組合焊縫的兩端設置引、熄弧板，其材質和坡口與焊件相同，引、熄弧板的尺寸按有關標準。

12、3）工廠構件施焊，一般不允許加固定碼，如需臨時加碼，應經監理工程師批準。該碼拆除時，應距鋼板13mm，火焰切除，然后用砂輪磨光與鋼板齊平。4）冬季焊接需按標準或另外進行工藝評定。焊接質量保證措施1）進行磁粉、超聲波和射線探傷的無損檢驗人員，需持有效二級以上合格證書，并經監理工程師確認后方準上崗操作。2）在焊接環境溫度5C以上和相對濕度80%以下時方可施焊。當環境條件不滿足上述要求時，可以通過預熱創造局部施工環境。當環境溫度低于5C時，縫口4050mm范圍內應采取適當加溫措施；板厚大于25mm，縫口5080mm范圍內應預熱溫度80120C。3）現場焊接應用防風棚以局部防風。遇有雨天濕度過高時一般

13、應停止施工。如因進度需要施工時，除局部加熱去濕和防風外，整條焊縫需置于有效的保護下方準施焊。4）焊接人員必須嚴格遵守焊接工藝，不得隨意變更焊接規范參數。主要焊縫焊接后，應按規定打上焊工鋼印。5）質檢人員應定期及不定期檢查焊接工藝指導書的貫徹執行情況。如現場條件和規定條件不符時應及時反映、解決。6）焊接設備應處于完好狀態，并應抽驗焊接時的實際電流、電壓與設備上的指示是否一致，否則應督促檢查、更換。8）焊前準備應注意：a）熟悉有關圖紙和工藝文件，核對焊接部件。檢查并確認使用的設備工作狀態正常，2010.6.15 儀表工具良好、齊全。b）徹底清理待焊區的鐵銹、氧化鐵皮、油污、水份等雜質。9）定位焊應

14、注意:a）定位焊前應按圖紙及工藝檢查焊件的幾何尺寸、坡口尺寸、焊接間隙、焊接部位的清理情況，如不符合要求不得定位焊。b）定位焊必須距設計焊縫端部30mm以上，定位焊不得有裂紋、夾渣、焊瘤、焊偏、弧坑未填滿等缺陷。c）定位焊縫長50100mm,間距400600mm,焊腳尺寸小于設計焊腳尺寸的一半。10）施焊過程應注意：a）焊接時宜使用引板，且引弧板及引出板的材質、坡口與所焊件相同，引熄弧長度應在80mm以上，焊后采用火焰切割方法切掉引板，不得用錘擊掉。采用焊接接長的板件，其接長不得小于1000mm，寬度不小于200mm。b）多層焊施焊過程中每焊完一道，必須將熔渣清除干凈，并將焊縫及附近母材清掃干凈，再焊下一道。已完工焊縫亦應按上述要求清理。焊縫檢驗焊縫的外觀檢驗1）檢查所有焊縫尺寸、長度和位置是否符合技術規定、規范和圖紙的要求；2）檢查焊接材料、品種、規格是否應用正確；3）所有焊縫應在全長范圍內進行外觀檢查，焊縫不應有裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿及漏焊等缺陷。焊縫內部質量無損檢驗主要焊縫需進行超聲波探傷檢測，