输电线路铁塔制造用钢及加工焊接技术

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1、输电线路铁塔制造用钢及加工焊接技术摘要：本文笔者根据多年的工作经验，结合实践介绍了输电铁塔用钢，直缝焊管、带颈法兰的现状及存在问题；同时对输电线路铁塔加工过程中可能存在的焊接问题进行探讨，对输电线路铁塔加工焊接问题的影响因素进行探讨，得出相应的焊接质量控制措施，用以提高输电线路铁塔的质量，供大家参考。关键词：高压输电铁塔；铁塔用角钢；加工焊接；中图分类号：TM723文献标识码：A文章编号：一输电铁塔用钢1铁塔用角钢概况随着我国电力系统电网全面升级改造,高压线路铁塔用钢仍然以角钢为主，铁塔角钢需求量不断增加,市场需求前景依然广阔。高压线路铁塔的塔型设计

2、与钢铁生产状况密切相关．钢材材质和规格的用钢重要标准系B／T706—2008《热轧型钢》、YB／T4163—2007《铁塔用热轧角钢》。但目前的钢材生产的实际生产能力没有达到需求的水平。现用材质最高等级系Q690E，等边角钢最大规格系250mm×250mm×35mm，角钢正向高强度，大规格方向发展。7这些年来在国家电网公司的积极推动下，Q460B、Q460C角钢在试点工程得与推广，Q420B角钢得到了大规模的应用，收到不错的社会经济效益。从总体来看，现阶段我国输电铁塔用角钢材质常用Q420B、Q235、BQ345B、等级，而型号以20#以下角钢质量比

3、较稳定。Q420C、20#及以上规格等级的角钢质量稳定性有待提高。2存在的问题标准方面，现有角钢规格不全，如25#大规格角钢中缺少铁塔最常用的22mm厚度；从角钢的尺寸偏差上，存在大规格角钢肢宽偏差较大，小尺寸角钢厚度偏差较大的问题；在重量偏差、弯曲度等方面也不能满足输电铁塔的加工要求。规格方面，从理论上讲，规格越多所选规格就越经济。但由于市场需求量小，导致很多规格角钢采购困难，在设计或加工时不得不以大代小，导致塔重增加，也造成一定的浪费。质量方面，高强角钢及大规格角钢，生产质量不稳定，主要表现为强度与冲击性能难以同时达标，离散度大。此外，大规格角钢

4、表面质量较差，易出现裂纹、氧化铁皮压入和酸洗裂纹等缺陷，弯曲度及外形也难以满足要求。3输电铁塔用直缝焊管与带颈法兰7直缝焊管与带颈法兰是输电线路钢管塔的主要受力部件。过去钢管塔主要用于输电线路的大跨越，与钢管连接的法兰不是带颈法兰，而是采用平板带筋法兰，这种结构的钢管塔焊接工作量大，焊接残余应力大，构件变形不易控制，加工效率低，外形观感差，因而新设计的钢管塔中广泛应用了带颈法兰。材质方面，目前直缝焊管与带颈法兰用钢仍以Q345B为主，少量工程采用了Q420B、Q420C级钢。但我国幅员辽阔，受冬季气温影响，更高强度等级和质量等级的钢材也会逐渐得到应用

5、。3．1直缝焊管输电铁塔用直缝焊管一股采用高频焊工艺或埋弧焊工艺生产。高频直缝焊昔是通过高额焊接机将一定规格的长条形钢带卷成管状井将对接边缘以不带填充盘属焊接而成。高额焊管不填充焊接材抖，无焊接飞溅．焊接热影响区窄．生产效率可达20m／min。目前高频焊管最大加工直径610mm。厚度3—20mm．用于输电线路钢管塔用高频直缝焊管直径一般小于或等于426mm，埋弧直缝焊管主要是通过钢带或铜板采用u—O—E或J—c—O—E成型工艺，通过埋弧焊工艺焊接而成。其特点是焊缝质量高．应力分布均匀，规格范围太。目前我国最大生产直径选1829mm，最大厚度44mm，

6、输电铁塔用埋弧焊管直径一般大于426mm。部分铁塔制造企业也具备生产埋弧焊管的能力。3.2带颈法兰7带颈法兰主要用于风电塔架．电力、石油、化工流体管道的连接．在输电铁塔上刚开始应用。对于大型带颈法兰一般经过锻坯、碾环整形、机加工得到．小规格法兰一般经由模锻、机加工成型，其生产的关键环节在于钢坯选择、锻造及热处理过程。3.3直缝焊管与带颈法兰生产中的问题标准方面，目前我国没有专门用于输电铁塔的焊管，法兰技术标准，由于钢管塔受力状况、运行环境、设计要求等与管线钢、流体法兰有明显差别，在国家电网公司推动下．2009年12月颁布了企业标准Q／GDW384-2

7、009《输电线路钢管塔加工技术规程》，在其附录中对铁塔用直缝焊管、带颈法兰，平板法兰、88级高强螺栓等做出了具体规定。直缝焊管方面．目前我国Q345B级输电铁塔用直缝焊管产品质量比较稳定，但Q420及以上等级的焊管质量不稳定，主要表现为：不同生产厂家、不同批次钢管管体强度值波动较大．冲击功较分散：焊缝冲击功虽然合格，但较母材有较大幅度的下降：对高强度埋弧焊管．焊接材料的选用较为棍乱．7带颈法兰方面．由于法兰用钢坯目前一般按GB／TL591供货．在没有特殊要求时．钢厂对各元素的成分控制有较大的自主权。特别是对高强度带颈法兰．不同批次的钢坯．热处理后的性

8、能差别较大，成品率低。总体看．我国输电铁塔用高强度、高质量等级的直缝焊管、带颈法兰的实际生产能力有限。二输电