關(guān)于波波娜電站壓力鋼管加勁環(huán)埋弧自動焊接工裝設(shè)計(jì)

1、<p>　　關(guān)于波波娜電站壓力鋼管加勁環(huán)埋弧自動焊接工裝設(shè)計(jì)</p><p>　　【論文關(guān)鍵詞】壓力鋼管加勁環(huán) 角焊縫 埋弧自動焊 工裝改進(jìn) 波波娜電站 </p><p>　　【論文摘要】傳統(tǒng)的加勁環(huán)焊接工作多采用手工焊，但是面對越來越大的加勁環(huán)直徑，傳統(tǒng)手工焊生產(chǎn)效率已難以滿足生產(chǎn)進(jìn)度的需要。本文介紹一種將一般埋弧自動焊滾焊臺車改進(jìn)成為滿足角焊縫自動焊的工裝技術(shù)，并在實(shí)

2、踐中成功應(yīng)用。 </p><p><b>　　1問題的提出 </b></p><p>　　波波娜水電站位于新疆和田市喀拉喀什河上，電站共3臺機(jī)組，總裝機(jī)容量l5萬kW，水頭200m，鋼管材質(zhì)為Q345R，內(nèi)徑4600mm，板厚22mm～42mm不等。加勁環(huán)板厚同主管壁厚，焊縫為不開坡口角焊縫，焊腳高度為16mm一28arm。壓力鋼管總長910m，加勁環(huán)分布問距：下彎段

3、1m，其他段2m。 </p><p>　　以板厚34ramJJl1勁環(huán)焊接為例，圖紙要求焊腳高度24ram，單節(jié)鋼管長度2m，加勁環(huán)數(shù)量為2件，單道焊縫長14665mm，單節(jié)鋼管加勁環(huán)焊縫總長58660mm。如若采用傳統(tǒng)手工焊焊接，每道焊縫約需5個(gè)工日，58660mm的焊縫約需20個(gè)工日，生產(chǎn)效率極為低下，在焊工數(shù)量不足的情況下難以滿足工期要求。因此，壓力鋼管加勁環(huán)的焊接需采用生產(chǎn)效率較高的自動焊接方法。 <

4、;/p><p>　　2自動焊接的方案選擇 </p><p>　　要實(shí)現(xiàn)壓力鋼管加勁環(huán)的自動焊接，有兩種方法可以使用：一是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，二是埋弧自動焊。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊由于焊絲直徑過小，想堆焊出大的焊腳尺寸非常困難，并且項(xiàng)目所在地和田沒有二氧化碳?xì)怏w出售，只能從700km外的喀什運(yùn)輸，成本太高。加之施工現(xiàn)場地勢開闊，多風(fēng)沙，二氧化碳?xì)怏w的保護(hù)效果也不可能理想。所以，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

5、存在諸多困難，不易實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效，經(jīng)比較決定采用埋弧自動焊。 </p><p><b>　　3工裝設(shè)計(jì) </b></p><p>　　如果想要實(shí)現(xiàn)壓力鋼管加勁環(huán)的埋弧自動焊，首先需要解決以下兩個(gè)問題： </p><p>　　(1)由于埋弧自動焊單位時(shí)問內(nèi)熱輸入量巨大，同樣是直徑4mm的埋弧焊絲和焊條，埋弧焊的焊接電流是焊條的近4倍，單位時(shí)間內(nèi)熱輸

6、入量非常大，對焊槍及焊件的角度要求苛刻。如圖1所示的傳統(tǒng)手工焊位置進(jìn)行埋弧自動焊，會造成母材融化后熔池金屬受重力影u向往下流動，來不及填充融化部分母材，咬邊現(xiàn)象及焊腳不對稱現(xiàn)象嚴(yán)重。要焊接出符合規(guī)范規(guī)定的焊縫，必須采用如圖2所示的焊接位置，即以豎直焊槍為對稱，實(shí)現(xiàn)船型位置焊接。 </p><p>　　(2)實(shí)現(xiàn)壓力鋼管加勁環(huán)角焊縫和埋弧焊機(jī)的相對轉(zhuǎn)動，但由于埋弧焊的工藝特點(diǎn)(熔池必須有焊劑覆蓋及焊劑的松散性)，只

7、能使加勁環(huán)施焊部位角焊縫實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動，埋弧焊機(jī)焊槍保持不動。 </p><p>　　針對以上情況，我們設(shè)計(jì)了如圖3所示的一套工裝解決了上述兩個(gè)問題。 </p><p>　　(1)滾焊臺車軸線傾斜成與地面成45。夾角將壓力鋼管吊放到臺車上，在高度較低的管口一端加裝三個(gè)導(dǎo)向輪，同時(shí)起導(dǎo)向作用和防止鋼管在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生軸向竄動，加勁環(huán)角焊縫此時(shí)成船型位置，與豎直焊槍左右對稱。 </p>

8、;<p>　　(2)設(shè)計(jì)制作一個(gè)可移動龍門架，上面搭設(shè)焊接平臺，焊接時(shí)埋弧焊機(jī)固定在平臺上，壓力鋼符及加勁環(huán)隨臺車轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)船型位置焊接。 </p><p>　　4加勁環(huán)埋弧焊工藝 </p><p>　　加勁環(huán)材質(zhì)為Q345R低合金高強(qiáng)鋼，對于板厚大于30mm的加勁環(huán)，應(yīng)主要注意防止焊接冷裂紋，嚴(yán)格控制焊前預(yù)熱溫度和層間溫度。厚度大于38mm的需要做后熱處理。焊接材料選用H0

9、8MnA和HJ43l，焊絲規(guī)格為直徑4mm，焊接工藝參數(shù)見表1。 </p><p>　　焊接完成后進(jìn)行焊縫外觀檢驗(yàn)，要求焊腳高度及對稱度符合規(guī)范要求，無咬邊及表面裂紋氣孑L等，焊縫成型質(zhì)量優(yōu)良。 </p><p>　　此套焊接工裝已在我項(xiàng)目部加勁環(huán)角焊縫埋弧自動焊焊接中大規(guī)模使用，所焊焊縫成形美觀、質(zhì)量優(yōu)良，相比傳統(tǒng)手工焊焊接方法，極大地提高了加勁環(huán)的焊接生產(chǎn)效率。</p>