露顶式大型弧形闸门门叶制造工艺措施-论文.pdf

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1、2014年第11期(总第290期)两(CumulativeNtyON．O11．2014．290)露顶式大型弧形闸门门叶制造工艺措施郭平俊(中国水利水电第四工程局有限公司水工机械总厂，甘肃永靖731600)摘要：大型弧形闸门制作工艺较复杂，门叶焊缝多、刚性差，焊接变形控制困难。文章结合柴家峡水电站露顶式弧形闸门门叶厂内制造施工，对制作的工艺方法、焊接工艺和焊接变形控制措施作了较为详细的阐述，可为类似工程提供借鉴经验。关键词：弧形闸门；门叶制造；水电站中图分类号：TV663文献标识码：A文章编号：1009-2374(2O14)11-0123-03柴家峡水电站位于甘

2、肃兰州市西郊，是黄河干流上缝，减小焊接变形。的一座中型水电站，装机总容量96Mw。电站右岸泄水闸(2)由于门叶面板的宽度约为17米，为了控制面系统设置有五扇露顶式弧形工作闸门。弧形工作闸门的板的焊接变形及满足设备的卷制要求，每节门叶面板需孔口尺寸为17m(宽)×12m(高)，设计水头12m，弧分成1O片进行预弯和卷制，相邻各节纵向焊缝相互错开面半径15．5m。闸门结构形式为露顶式弧形闸门，双主(避免出现十字接缝)，且间距不小于200mm，同时面横梁，斜支臂，主梁及支臂均为焊接箱形梁结构。闸门板周边放出约20mm的修边量，以保证门叶焊接后的几何结构形式见图1。尺

3、寸。由于露顶式大型弧形闸门外形尺寸大、面板薄，单(3)面板较薄(板厚12mm)，对接焊缝为二类焊节门叶结构刚性差，门叶结构的焊接变形控制和闸门整缝，采用C0，气体保护焊，背缝焊接时需清根处理，根体预拼装是大型弧形闸门制作的难点。焊接变形的控制据制造经验，面板横向预留18ram的焊接收缩量。贯穿于门叶下料、组装、焊接等制作工序的整个过程，(4)为了减小门叶整体组装后的焊接变形，门叶合理的焊接工艺措施是焊接变形控制的关键。通过厂内的主梁、边梁、纵梁等先进行单个构件的组装、焊接与预拼装可以检验门叶的制作质量控制效果。校正，然后进入门叶装配。其中主梁、纵梁等先组装成箱

4、形或T形，然后进行整体焊接，除箱形梁内采用C02气体保护焊外，其余焊缝采用埋弧自动焊。焊后校正焊接变形，单个构件校正合格后，方可进入门叶整体组装。1．2门叶装配工艺措施门叶在弧形装配台上进行装配。为了保证装配质量，采取五节门叶整体装配方案，弧形装配台按门叶整体搭设。门叶装配按：面板一次梁一主梁一纵粱一顶梁或底梁的装配顺序划线装配，门叶截面视图和主要控制尺寸见图2。图1闸门结构形式示意图(侧面视图)l门叶制作的主要工艺措施1．1主要制作单元的工艺措施(1)门叶主要由面板、主梁、纵梁、次梁、顶梁图2门叶装配主要尺寸控制示意图和底梁等组成。根据各部件尺寸的大小定制采

5、购不同规分别将卷制合格的面板吊放到弧形装配台上，用弦格的定尺钢板，以减少面板、主梁和纵梁等的对接焊长3m的样板检查，调整面板的弧度，控制样板与面板的123局部间隙应不超过lmm，然后将面板固定到装配台上。在弧形装配台上完成坡口面焊缝焊接，背面焊缝待装配时各装配面须顶紧，间隙过大易造成焊接变门叶解体翻身后清根焊接。形，纵梁与面板的装配间隙应不超过lmm，而且要求装采用cO，气体保焊，多层焊接，正面坡口焊缝焊垂直，错位不大于tmm。3层，背缝用碳弧气刨清根后进行焊接。闸门材料为组装完毕，按设计图纸和技术规范要求进行全面检Q345B，选用焊丝钢号为H08Mn2SiA

6、，直径1．2mm。打底查，重点检查各中心距、弧长、弦长和对角线、错位层电流为140-160A，电压为20-24V，其它层电流为180—等。严格控制两主梁中心距和对角线，以便于门叶与支210A，电压为20—26V。臂的预拼装，经检验完全合格后进行加固定位焊。(2)主梁的焊接。门叶的焊接在装配台上进行，焊前将面板周边与平门叶主梁为箱形结构，长度约17m，除腹板与翼板台进行连接加固，以减小焊接变形。连接的外侧坡口焊缝采用了埋弧自动焊，其它焊缝均该露顶式弧形闸门门叶采用的钢板相对较薄，且形用C02气体保焊。埋弧自动焊选用HO8MnA焊丝，直径r卜』体尺寸大，门叶仅在第

7、二节和第五节上有箱型主梁，单4．Omm，焊剂牌号为HJ431。cO，气体保焊选用焊丝钢号件门叶的刚性较差。为了防止门叶在厂内吊装、运输及为H08Mn2SiA，直径1．2mm。焊接顺序和参数如下：工地安装过程中变形，对各节门叶用型钢进行了整体加先焊隔板的立焊位置焊缝，再焊平角位置焊缝。焊固处理。接时由两名焊工从最中间一块隔板开始向两端的顺序焊接，采取对称位置，用相近的焊接规范参数施焊。2门叶的焊接工艺措施焊接腹板与翼板连接的内侧封底角焊缝，焊接时由2．1焊接方法和焊缝坡口设计两人从中间向两端对称位置，分段焊，分段长度约为门叶焊接采用了c0，气体保护焊和埋弧自动焊

8、。由400—500mm。于CO气体保焊