相关焊接直边锥形壳体与筒体焊接结构工艺性试验

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1、·机械研究与应用·2012年第6期(总第122期)应用与试验焊接直边锥形壳体与简体焊接结构工艺性试验周国强(新疆金风科技股份有限公司，新疆乌鲁木齐830026)摘要：针对风力发电机锥形壳体与外筒体直接连接处截面突变，引起局部应力过高，不利于设备的长期使用的问题，从设计优化该结构，对锥形壳体增加直边，改善局部应力状况。通过焊接模拟试样的工艺性试验，验证了焊接直边锥形壳体与简体焊接结构，对风力发电机焊接结构件的多道环形焊缝的布置和制造工艺进行了探讨和优化，规避了产品的制造过程可能出现的问题，缩短了设计制造周期。关键词：风力发电机

2、；焊接结构；工艺验证试验；焊接工艺规范；结构设计中图分类号：TG44文献标识码：A文章编号：1007—4414(2012)06—0095—04WeldingstraightconeshellandtubebodyweldingmoldingprocesstestZhouGuo—．qiang(Xinjianggoldwindscience&technologyCo．，Ltd，UrumchiXingfiang830026，China)Abstract：Aimingattheproblemsofexcessivechangeand

3、stressatthejointbetweentheconeshellandtubebodyweldinginwindturbines，whichcouldshoaentheuselifeofthedevice，theoptimizationdesignforthestructureisdone，thestraightedgeoftheconicalshellisaddedandthelocalstresssituationisimproved．Bythesampletestofweldingsimulationproces

4、s，theweldingstraightedgeoftheconicalshellcylinderandtubebodyweldingstructurearetestedandverified，thelayoutandmanufacturingprocessesofthemuhi—channelringweldforwindturbineweldingstructuralpansareexploredandoptimized，theproductmanufacturingprocessproblemsthatmayoccur

5、andsho~enthedesignandmanufacturingcycleareavoidedeffi—eiently．Keywords：windturbine；weldingstructure；processvalidationtest；weldingprocedurespecifications；structuraldesign1引言该结构由筒体、直边法兰、锥形壳体通过焊接构随着风力发电机组向3MW以上巨型化发展，部成部件总成。件1是薄壁简体，件2是直边斜法兰，件结构趋于复杂化，尺寸趋于巨大化，焊接结构件作件3是锥形

6、壳体，件1与件2焊缝结构外侧双面V形为风力发电机组机械部件中使用最多的结构，在结构坡口焊缝，内侧单面V形坡口焊缝结构，件2与件3尺寸上也体现出这种特点和一些创新。由于风力发是不等厚对接双V形坡口环形焊缝。从图1可知：电设备运行环境恶劣，受力复杂，工作寿命要求20①焊接材料为厚板；②焊缝计算长度32m为全熔透年，对设备质量要求非常苛刻，目前对复杂焊接结构性焊缝，焊缝结构上封闭环形焊缝，焊接量大拘束度的强度载荷分析缺少科学经验性模型，因此通过工艺较大；③2道环形焊缝距离较近，理论尺寸为70mm。性试验验证设计结构，优化制造工艺意

7、义重大。笔者主要对设计中某部件的典型焊接结构进行工艺性试验，对结构和工艺进行验证，达到优化设计，规范工艺，降低风险的目的。2锥形壳体与简体焊接结构设计分析2．1研究对象原设计为一锥形壳体直接与简体焊接，强度分析图1结构示意图和载荷计算结果证明锥壳与简体连接处计算应力的1．简体2．直边法兰3．锥形壳体安全裕量较小，对结构进行优化和增加加强直边。焊接结构，材料Q345D，结构示意图如图1所示2．3相关设计规范(左图为原设计)。对焊缝的设计，需避免焊缝集中，焊缝间应保持2．2结构分析收稿日期：2012一l1—21作者简介：周国强(

8、1974一)，男，新疆伊宁人，工程师，主要从事风力发电结构件设计、制造和质量控制，产品结构工艺设计和制造方面的工作。·95·应用与试验2012年第6期(总第122期)·机械研究与应用·足够的距离。在各行业的设计规范中对焊缝的最小3．3试验方案间距均有相关规定J。中国船级社《钢制内河船舶为保