[发明专利]海上风电塔筒弹性支座补强焊接新工艺

说明书

本发明公开了海上风电塔筒弹性支座补强焊接新工艺，包括以下步骤：（1）焊前处理：用磨光机打磨坡口并清理坡口附近20mm范围内的杂质；（2）定位焊：采用实心气保焊GMAW进行组装定位；（3）温度控制：预热层间温度焊后保温；（4）焊接：先进行补强和弹性支座的焊接，焊后保温缓冷；补强和弹性支座焊接后整体与塔筒焊接，焊后保温缓冷；（5）外观检测；（6）焊后退火消应力热处理；（7）无损检测。采用该焊接方法，焊接质量好，外观成型美观。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及海上风电塔筒弹性支座补强焊接新工艺。

背景技术

弹性支座为海上风电塔筒支撑塔筒内部电器等设备的重要部件，由于弹性支座需要焊接在塔筒内部，根据结构设计需要在塔筒壁上开洞，同时根据强度计算塔筒壁上开洞需要采取加厚补强结构，焊缝质量等级须符合现行国家标准《承压设备无损检测》（NB/T47013-2015）规定，达到一级合格。但是补强结构焊缝焊接具有如下特点和难点：1、焊缝轨迹为曲面椭圆且焊接质量要求高，相对直道焊缝更有难度；2、坡口形式为不等厚对接，相对等候对接其坡口设计和工艺方案需综合考虑；3、部件厚度大且结构突变，焊接过程中容易产生应力集中。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种海上风电塔筒弹性支座补强焊接新工艺，为解决上述问题提供了较为有效的解决方案。

本发明采用的技术方案如下：海上风电塔筒弹性支座补强焊接新工艺，包括以下步骤：

（1）焊前处理：用磨光机打磨补强与塔筒之间的坡口、补强与弹性支座之间的坡口，并清理坡口附近20mm范围内的杂质；

（2）定位焊：采用实心气保焊GMAW先对补强与弹性支座进行组装定位，每隔100mm设置一个定位焊点使其点固，每段定位焊50mm长，组装定位根部留1mm的间隙，具体采用二氧化碳气体保护焊实心焊丝ER50-6，焊丝直径Φ1.2，电流200-240A，电压26-30V，焊接速度200-240mm/min；

（3）加温层温保温：在坡口两侧100mm范围内用电加热带均匀预热到100~150℃，层间温度控制在100-220℃；

（4）焊接：

a、进行补强和弹性支座的焊接，在补强和弹性支座外侧贴陶瓷衬垫后先将内侧焊接至内坡口面，再对外侧碳刨清根打磨与焊接，外侧焊完后对内侧角焊缝进行焊接并打磨清理焊缝表面；焊后采用保温棉覆盖焊缝进行保温缓冷，预防焊缝冷裂纹；

b、补强和弹性支座焊接后整体与塔筒先组装定位再焊接，焊后采用保温棉覆盖焊缝进行保温缓冷，预防焊缝冷裂纹；

（5）外观检测：焊工自检合格后进行质检，焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑、夹渣、咬边等缺陷；

（6）作退火消应力热处理；

（7）无损检测：MT人员按《承压设备无损检测》（NB/T47013-2015）规定进行磁粉检测，焊缝需达到I级合格；UT人员按规定进行超声检测，焊缝需达到I级合格。

上述技术方案中，其中，所述补强板采用Q345E-Z35作为母材，厚度为80mm；所述塔筒板采用Q345C作为母材，厚度为t=41.3mm；所述弹性支座采用Q345E作为母材。

进一步的，所述补强与塔筒二者对接的坡口按如下方案设计：内坡口的角度为40°，宽度20mm，深度27.5mm；外坡口的角度为54°，宽度12mm，深度11.8mm，中间钝边2mm。

进一步的，步骤（4）中补强和弹性支座整体与塔筒组装定位的方法及焊接参数与步骤（2）中相同。