白银风电设备制造厂风电塔筒高强钢焊接

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1、白银风电设备制造厂低合金高强度结构钢埋弧自动焊接[摘要]本文围绕Q345D低合金高钢在实际埋弧自动焊接过程中容易出现裂纹的问题，以及在风电塔筒焊接中的反变形控制论述了在白银风电塔筒制造过程中Q345D低合金高强钢埋弧自动焊接由于采取有效的工艺而取得的效果。[关键词]Q345D低合金高强度结构钢；埋弧自动焊接；质量控制1、工程概况白银风电设备制造厂隶属中国水利水电第三工程局制造安装分局，是水电三局开发的第一个非水电项目。该项目主要是生产风电塔筒筒体及筒内附件，筒体材料采用Q345D高强度低合金结构钢。由于目前国内风电制造行业还没有统一的执行标准，因此按照国际风电行业制造规范

2、进行生产，技术要求与国际要求接轨。目前该厂主要承担平川捡财塘30套塔筒的生产，总装机瓦数，总吨位，工期三个月。2低合金高强钢的发展概况及应用2.1低合金高强钢的发展概况低合金高强钢的发展经历了三个阶段。20世纪20年代以前，工程钢结构的制造主要采用铆接，设计参数主要是抗拉强度。钢的强化主要靠碳以及加入单一合金元素，如Cr、Ni、Si等。含量达到2%～3%，甚至更高一些。20世纪20～60年代，钢结构制造中日益广泛的采用焊接技术，设计参数逐步要考虑材料的屈服强度、韧性和焊接性要求。钢的化学成分向低碳多合金元素方向发展，一般碳含量不大于2%～3%，含2～3个有利于焊接性的合金

3、元素。20世纪60年代以后，低合金高强度钢得到快速发展，钢中碳含量降低到0.1%以下，有的钢向超低碳含量发展。Ti、V、Ni等微合金元素逐步引起关注，而且正向多元素复合合金化方向发展。10还在低合金高强度钢的发展的第二阶段，人们就已认识到，单靠合金化的作用改善低合金高强度钢的性能是有限的，随着社会发展和技术进步，对低合金高强度钢的使用性能要求越来越高，由于低合金高强度钢的使用范围不断扩大，经济性问题也日益突出。因此，采用新技术是提高低合金高强度钢综合性能和改善性能价格比的有效途径。但是，技术进步只有在低合金高强度钢发展的第三阶段才比较明显的发挥出来。中国低合金高强度钢的研

4、究工作起步于20世纪50年代末、60年代初，正好处于国际上低合金高强度钢新的发展阶段。20世纪50年代初至80年代期间，美国、英国、德国、日本等先后开发出性能优异的低碳调质高强度钢，用于重要结构的焊接，取得了显著的经济效益。20世纪50年代初，美国首先研制出淬火+回火处理的抗拉强度800Mpa焊接结构用低碳调质高强度钢即著名的T-1钢，并在此基础上开发了A517标准中的一系列低碳调质高强度钢，主要用于压力容器、桥梁及工程机械等。美国T-1钢及压力淬火设备的研制成功，开辟了高强度钢生产的新途径，促进了各国焊接结构用低碳调质高强度钢的发展。日本20世纪50年代中后期用轧制后立

5、即水冷淬火+回火处理的方法，先后开发了600～800Mpa高强度钢及专用淬火设备。20世纪60年代初英国研制出QT35高强度钢，屈服强度ssMpa，用于制造潜艇壳体。此外，英国在HY80成分的基础上，采用真空冶炼技术研制出杂质控制比HY80钢更为严格的Q1(N)钢，用于潜艇制造。低合金高强度钢中的低碳调质钢是近30年来发展最迅速、最具活力的钢类之一，是体现冶金工艺技术进步的钢类，受到世界各国普遍关注。20世纪70年代以后，美国先后研制出HY100钢（ssMpa）和HY130钢（ssMpa），以及具有更高抗破裂性能的HY100（T）和HY130（T）高强度钢，用于海军潜艇及

6、核潜艇的耐压壳体。此外，日本在美国T-1钢基础上开发出HT和WEL-TEN系列钢以及比美国HY80钢强度稍高的NS63高强度钢，不久又研制出化学成分近似于HY130钢的NS80和NS90高强度钢，日本开发的WEL-TEN系列钢，抗拉强度已从600Mpa发展到目前的1000Mpa（如WEL-TEN100钢），该钢冲击韧性高、焊接性好，现场施工条件下采用超低氢低强度焊材时可以不预热焊。HQ70钢（sbMpa）、HQ80钢（sbMpa）、和HQ100钢（sbMpa）是中国在最近20年来先后开发的低碳调质高强钢，主要用于工程机械、压力容器等。HQ70和HQ80钢适用于制造汽车起重

7、机构件。HQ100钢可用于挖掘机铲斗，电动轮自卸车车厢板等高强耐磨部位。10近年来新设备、新技术的引进使中国工程机械产品结构逐步向大型化、轻量化和高参数方向发展，对钢材性能提出越来越高的要求。热轧及正火状态的钢通过增添合金元素提高强度的同时，会导致钢材的塑、韧性的下降。因此，抗拉强度sbMpa的焊接结构用高强度钢几乎都采用调质处理工艺。近20年来，美国、英国、德国、日本和前苏联等工业发达国家相继建立了各自的高强度钢及焊接体系，如美国的HY系列、英国的QT系列、德国StE系列、日本的HT及WEL-TEN系列、中国的HQ系列等。焊