乐滩水电站尾水管检修闸门主梁制造工艺

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1、乐滩水电站尾水管检修闸门主梁制造工艺韦振中国能源建设集团广西水电工程局有限公司摘要：主梁是闸门设备最重要的承重部件，关系到闸门设备乃至整个电站的运行安全，其制造技术、质量要求比较高。本文就乐滩电站尾水管检修闸门设备主梁制造工艺作一简要介绍，并着重介绍其焊接变形及防止变形措施。关键词：乐滩水电站;主梁;质景;变形;工艺;作者简介：韦振（1970-）,男，屮级工程师，本科，主要从事金属结构制作安装工作。收稿日期：2017-11-1Received：2017-11-1乐滩水电站扩建工程厂房尾水管共设12扇检修闸门，孔口尺寸为7.86mX12.86m,闸门型式为潜孔式平面滑动钢闸门，支承型

2、式为滑道，结构材料为Q345C，每扇重量为100t。该闸门的主梁由腹板和上下翼板互相垂直构成。该主梁断面呈工字形，腹板居中，左右和上下对称，由四条纵向角焊缝连接而成。前翼板、腹板、后翼板的规格分别为-30X600X8760mm、-26X1524X8440mm、-30X500X7660mm。主梁质量验收标准见表广2。表1形状和尺寸下载原表2单个零件的制造(1)在划线时，必须考虑焊缝焊接变形收缩量，放出焊接收缩量，以保证构件尺寸。焊缝纵向收缩量近似值为0.2mm/mo(2)下料时用自动切割机进行切割。气割边要求表面光滑、平整、垂直，下拖量不得过大。(3)下料后，应视变形情况分别以手工、

3、机械、火焰等三种方法对零件进行矫正。矫正后其形位公差应符合下列要求：表2焊缝质量下载原表(1)当气割边为待焊接边缘时，长度方向的直线公差应不大于边棱长度的0.5/1000，且不于1.5mm;厚度方向的垂直度公差不大于0.5mm。(2)当气割边为非焊接边缘时，长度方向的直线公差应不大于2.0mm;厚度方向的垂直度公差不大于厚度的1/10，且不大于2.0mmo(3)表面平面度不大于1.5mm。3选择装配-焊接顺序该主梁断面呈工字形，结构简单，制造的程序应是先装配后焊接，即先装配成工字形状并定位焊后再进行焊接。不应边装边焊，即不能先焊成T字形断面后再装另一翼板，最后焊成完整工字梁。这样做

4、，变形大，工序多，效率低。4装配(1)主梁的点焊应先划出组装线、基准线后，在点对模上组装点焊。(2)组装点对的定位焊应按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-2004)第15页之4.3.7的规定进行。(3)焊件装配必须保证间隙均匀，高低平整。5焊接方案比较下载原表从《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-2004)可知，主梁的翼板与腹板的角焊缝属于二类焊缝，焊缝质量要求比较高，所以为了保证四条角焊缝的焊接质量，釆用“船形”位置施焊，其倾角45°。主梁的翻身可以通过结构简单的翻转装置准确地转动到船形位置。6焊接变形分析及防止变形措施焊接时，集

5、中热源在局部加热，在焊件上产生非线性、不均匀温度场。不均匀温度场使材料不均匀膨胀，处于高温区域的材料在加热过程中的膨胀量大，受到周围温度较低、膨胀较小的材料的限制而不能自由地进行。于是焊件中出现内应力，使高温区的材料受到挤压，产生局部压缩塑性应变。在冷却过程屮，已经经受压缩槊性应变的材料，由于不能自由收缩而受到拉仲，于是焊件中又出现一个与焊接加热方向大致和反的内应力场。由于焊接结构的焊缝分布不同的因素，可产生收缩变形、挠曲变形、波浪变形等。制造这种对称的大型工字梁时，主要产生的变形是翼板的角变形和挠曲变形，挠曲变形中有上拱或下挠以及左(或右)旁弯。6.1挠曲变形焊缝分布对称的工字梁

6、，焊后产生的挠曲变形一般都很小，其变形方向和大小主要是受四条角焊缝的焊接顺序和工艺参数影响。另外焊接装配时工件摆放不平整等原因，也会产生挠曲变形。如果能奋针对性地注意提高焊接装配质量，通过合理安排焊接程序和调整工艺参数，挠曲变形是完全可以控制在一定范围内。6.2角变形主梁焊接结构主要采用T形接头。T形接头的角变形3取决于角焊缝的焊脚尺寸K和翼板厚度8。当焊脚尺寸K一定时，翼板厚度S越大，角变形P越小。此外，角变形不仅与焊脚尺寸及翼板厚度有关，而II与腹板刚度、焊接方法、线能量有关。所以为防止角变形，采取以下措施：(1)根据我公司现有焊接设备，选用自动埋弧焊。自动埋弧焊与手工电弧焊比

7、较，不仅具有生产效率高、焊缝质量好、节省焊接材料和电能、改善劳动条件等优点，最主要一点是自动埋弧焊的热能集中，焊接速度快，故焊缝的热影响区小，这样焊件的变形小。(2)根据焊接工艺评定结果选用适当的焊接参数。(3)采用刚性同定法，如阁1所示，采用三角加强板和活动加强板。三角加强板的作用在于加大腹板的刚度，控制焊后翼板发生转动。三角加强板的规格为-20X200X200mm,每隔500mm放一块，焊在焊缝的背面。活动加强板的作用在于阻止翼板发生角变形。活动加强板的规格为-2