闸门焊接变形控制的分析

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1、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、前言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，电站装机容量为1120MW，多年平均发电量45.52亿kW•h。其中，溢流坝检修闸门、进水口检修闸门、进水

2、口拦污栅的制作工程由水电六局实施。针对平面闸门结构复杂，焊接量大、易产生焊接变形的情况，为了减少焊后校正工作量，降低生产成本，在焊接过程中采取合理的工艺措施，有效地控制平面闸门的变形是十分重要的。二、闸门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：1)结构型式：垂直、平面、滑动叠梁式2)孔口尺寸：表孔15m×23.

3、6m(宽×高)3)门槽底坎高程：341.78m4)设计水头：23.6m5)门体支承：主支承定轮、反向弹性滑块、侧向简支轮6)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I130-207)门体吊点：双吊点，吊点间距11m1)充水方式：小开度提上叠门门叶充水2)启闭条件：动闭静启3)门体主要材料：定轮ZG35CrMo；板材Q345B；型材Q235B三、闸门拼装、焊接施工工艺措施1、闸门拼装施工方案闸门整体拼装前，我们根据施工图纸要求将面板、主梁、次梁、边梁等构件按制作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

4、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。[2]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

5、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

6、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①CO2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φ1.2200～23024～27150～24018～22立焊φ1.2160～20022～24120～15018～22仰焊φ1.2160～19022～24120～15018～2

7、2②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φ3.2110～14020～22φ4.0140～17024～26立焊φ3.2100～13020～22φ4.0130～16024～26仰焊φ3.2100～13020～22φ4.0130～16024～26四、闸门焊接过程中产生变形的原因及分析在闸门制作过程中发现，闸门面板边缘出现波浪变形；主梁构件焊接完成后翼缘板角变形；焊缝纵向收缩较大等变形。变形产生后，经查阅相关资料，分析产生的原因可知。焊缝在结构中所处的位置对结构的变形影响很大，但平面闸门中的焊缝位置已经确定，不能更改，所

8、以，它对结