风电塔筒用Q345E钢窄间隙埋弧焊性能研究-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2014年9月第43卷第17期风电塔筒用Q345E钢窄间隙埋弧焊性能研究徐国。郑卫刚(1．武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉430063；2．武汉理工大学机械工程训练中心，湖北武汉430063)摘要：随着风电机组功率的扩大，风电塔筒厚度不断增加，传统宽坡口埋弧焊工艺焊接难度加大，焊缝质量和生产效率降低。通过试验，研究风电塔筒用Q345E钢窄间隙埋弧焊性能，发现与传统宽坡口埋弧焊相比，窄间隙埋弧焊能够较大程度地提高焊缝力学性能和生产效率，这对风电塔筒的生产有重要的指导意义。关键词：

2、风电塔筒；Q345E钢；窄间隙埋弧焊；焊接性能中图分类号：TG445文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)17．0201．02PerformanceofNarrowGapSubmergedArcWeldingforQ345ESteelUsedforWindTurbineTowerXUGuo．ZHENGWeigang2(1．EnergyandPowerEngineering，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063，China；2．Engineer

3、ingTrainingCenter,WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063，China)Abstract：Withtheenlargementofthepowerofwindturbines，thethicknessofwindturbinetowersincreases．Itishardtoweldthetowersbythetraditionalwidegroovesubme~edarcwelding，andthemechanicalpropertiesa

4、ndtheproductioneficiencyarelower．TheperformanceofnarrowgapsubmergedarcweldingforQ345Esteelwasanalyzed．Theresultsshowthatcomparedwiththetraditionalwidegroovesubmergedarcwelding，narrowgapsubmergedarcweldingcangreatlyimprovetheweldingmechanicalpropertiesa

5、ndproductioneficiency,whichisofgreatimportancefortheproductionofwindturbinetower．Keywords．windturbinetower；Q345Esteel；narrowgapsubme~edarcwelding；weldingperformance由于风能具有环保、可再生等优点，近年来我国厚度加大。坡口宽度随之加大，因而开坡El所需的时风力发电产业发展迅猛，风电机组的功率越来越大，间、熔敷的金属量和焊接时间大大增加，生产

6、效率大塔筒越来越高。风电塔筒是支撑风机的关键部件，大降低：②坡ISl宽度增大使焊接过程中热输入提高，制造要求相当高。它受力复杂，不仅要承载风机几塔筒厚度增大使焊件拘束度提高，因而焊接变形和残十吨的重量，还要承受风机的震动和复杂风载荷的余应力增大，焊缝质量大幅下降网。作用。另外，它通常安装在恶劣的环境中，受到温差、1窄间隙埋弧焊的工艺特点风沙等环境因素的影响。目前．风电塔筒的主体材料基本上为Q345系在厚板焊接中，窄间隙埋弧焊保持了传统宽坡列的低合金钢[1]，厚度范围在8~70mm之间。塔筒是口埋弧焊

7、无飞溅、金属熔敷速度快等优势，同时克服焊接件．塔筒制造的关键是保证焊缝具有良好的力学了传统宽坡口埋弧焊的局限性。其优点具体体现在：性能。塔筒的焊缝有两种，一种是筒体板材间的焊缝，(1)高效节能省材。由于坡口宽度大大减小，焊另一种是筒体与法兰问的焊缝。由于埋弧焊具有生产接时间、焊接过程热输入和熔敷的金属量相应降低。焊接成本也会减少。相关资料显示，窄间隙埋弧焊可率高、焊缝质量好、节能省材等优点，两种焊缝均采用埋弧焊工艺焊接田。但随着塔筒厚度的增加，传统宽坡节省20％～40％的焊材，提高30％-45％的生

8、产效率。12I埋弧焊工艺焊接难度加大，主要表现在：①传统宽(2焊缝残余应力和焊接变形减少。窄间隙埋坡口埋弧焊需要在母材上开V形或X形坡口．塔筒弧焊焊接过程热输入较小．因而焊缝稀释率减小，热影响区变小。焊接变形和残余应力减少。收稿日期：2013．11-29(3)提高焊缝质量。窄间隙埋弧焊后焊道对前作者简介：徐1~(1993-)，男，湖北武汉人，本科生，研究方向为热加工工艺焊道有重退火功效，可细化晶粒，同时熔池范围的扩通讯作者：郑卫刚(1967．)，男，湖北武汉人，技师，