闸门焊接变形控制的分析.doc

关于闸门焊接变形控制的分析 作者：中国水利水电第六工程局有限公司 邱跃方 摘要：目前，在水利水电工程中，钢闸门作为水工建筑，扮演着越来越重要的作用，对防洪、排涝、引水、通航及调节水流发挥着十分重要的作用，可灵活可靠地调节、控制下游水量，保证河道的安全，满足灌溉、通航、发电供水需要。而闸门的制造过程会产生各种变形，文章简述了钢闸门制造焊接过程中产生变形的原因及控制方法。 关键字：钢闸门 焊接 变形控制 一、 沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7Km处，属二等大（2）型工程，电站装机1120MW，多年平均发电量45.52亿kW?h。二、主要技术参数 事故检修闸门门体由2叠叠梁门组成，叠梁门的梁系为实腹式同层布置，上叠门由5根主梁组成，下叠门由11根主梁组成，列纵向隔板、两主梁间设1根次横梁、主横梁端部接边柱。上叠梁门分3个制造单元，下叠梁门分5个制造单元，工地安装时拼焊成一体。上、下叠叠梁门均设有自动抓梁定位座。主要技术参数如下： 结构型式：垂直、平面、滑动叠梁式 孔口尺寸：表孔15m×23.6m(宽×高) 门槽底坎高程：341.78m 设计水头：23.6m 门体支承：主支承定轮、反向弹性滑块、侧向简支轮 水封装置：下游侧止水，顶止水和侧止水采用P60A橡塑复合水封、节间及底止水I130-20 门体吊点：双吊点，吊点间距 11 m 充水方式：小开度提上叠门门叶充水 启闭条件：动闭静启 门体主要材料：定轮ZG35CrMo；板材Q345B；型材Q235B 、闸门拼装、焊接施工 1、闸门拼装施工方案 闸门拼装前图纸要求将主梁、次梁、边梁等按工艺流程制作成结构件方可进行整体拼装。 1]闸门拼装组对工艺 ①将面板吊放在组对平台上与平台充分接触后，将面板定位在平台上； ②在面板上划出各构件的位置线，将构件依次吊放就位并进行定位焊； ③保证各构件间隙均匀，使其自然顶紧，避免强行装配。 ④面板组对中应避免产生十字交叉焊缝，使面板拼接焊缝和纵向隔板位置错开100mm以上，每节之间面板纵向对接焊缝错开100mm以上。 门叶组对工艺流程： 面板就位→划线→主梁就位→竖向隔板就位→水平次梁就位→边梁就位→整体尺寸检查。 2、闸门焊接施工工艺 [1]焊前准备 ①焊接前对闸门整体尺寸进行检测并记录，确认尺寸合格后方可施焊； ②焊接前对焊缝两侧各150㎜范围进行清理，保证焊缝质量； ③焊接前焊条按照说明书的要求进行烘干。 [2]焊接顺序 ①闸门焊接采取先大后小、从整体到局部的次序进行焊接，并保证对称施焊； ②焊接顺序为：主梁后翼缘板与边梁后翼缘对接平缝→主梁后翼缘板与竖向隔板后翼缘对接平缝→竖向隔板腹板与主梁及次梁腹板立面角焊缝→主梁、次梁及隔板腹板与面板平角焊缝→主梁后翼缘板与隔板后翼缘板对接仰缝→筋板焊缝； ③焊接过程中对闸门的变形进行监测，根据变形情况随时调整焊接顺序。 [3]焊接工艺 ①焊接方法为半自动CO2气体保护焊和手工电弧焊； ②焊接前将闸门划分成偶数个区域，每个区域内由一名焊工负责施焊，所有焊工均使用相同的焊接规范，保证对称施焊； ③长度在500㎜以上的焊缝焊接时进行分段退焊，较长的焊缝采取从中间向两端分段退焊的方法进行焊接，开坡口的对接焊缝需进行多层多道焊，每层厚度不小于焊条直径的1.5倍； ④要求清根的焊缝在清根时将定位焊和打底层全部清除； ⑤在保证熔透的前提下尽可能采用小电流施焊，以控制焊接变形。 [4]焊接参数 ① CO2气体保护焊 CO2气体保护焊焊接工艺参数表 焊接位置 焊丝直径（㎜） 焊接电流（A） 焊接电压 （V） 焊接速度（mm/min） 气体流量（L/S） 平 焊 φ1.2 200～230 24～27 150～240 18～22 立 焊 φ1.2 160～200 22～24 120～150 18～22 仰 焊 φ1.2 160～190 22～24 120～150 18～22 ②手工电弧焊 手工电弧焊焊接工艺参数表 焊接位置 焊条直径（㎜） 焊接电流（A） 焊接电压（V） 平焊 φ3.2 110～140 20～22 φ4.0 140～170 24～26 立焊 φ3.2 100～130 20～22 φ4.0 130～160 24～26 仰焊 φ3.2 100～130 20～22 φ4.0 130～160 24～26 闸门从整体到局部的次序进行焊接，并保证对称施焊 六、结论 本文中主要探讨了闸门制作过程中焊接变形产生的原因以及预防焊接变形的措施和矫正焊接变形的方法，在焊接应力的作用，闸门构件可能发生多种形式的变形，残余应力的存在与变形的产生是相互转化的，认清变形规律，就不难从中找到减