風電塔筒焊縫焊接方法和檢驗方法

風電塔筒焊縫具有數(shù)量多、長度長的特點，通常采用埋弧自動焊接技術，焊縫的坡口形式、焊接工藝均會影響焊縫質量。焊縫在焊接時必須做到外形美觀，不能出現(xiàn)明顯咬邊、氣孔、漏焊、燒穿、夾渣、未熔合等影響焊縫使用壽命的缺陷。

在塔筒制造之前，生產廠家必須按NB/T47014——2011《承壓設備焊接工藝評定》標準的規(guī)定送具有資質的第三方機構進行檢驗，焊縫的坡口形式、焊接材料的選用必須按塔筒設計方審核認可的焊接工藝評定執(zhí)行。盡可能采用機械加工的方法制作焊接坡口，如需要采用熱切割方法制作焊接坡口，在坡口切割后必須打磨光滑并去除熔渣。卷制筒節(jié)時，必須使用樣板進行多次檢驗，保證筒節(jié)弧度的均勻性。在組對筒節(jié)時，必須嚴格控制相鄰筒節(jié)的錯邊量，保證筒節(jié)之間的同軸度。筒節(jié)之間不得進行強制裝配，焊接部件必須在無外力狀態(tài)下放入正確位置之后再進行焊接，避免產生焊接應力.

正式焊接前必須將焊接部位表面的銹蝕、油污、水分及其它有害物質清除干凈，焊接過程中必須嚴格控制環(huán)境溫度和濕度，防止焊縫產生氫脆裂紋。對于厚度大于40mm的鋼板，焊前必須進行預熱處理。焊機的電壓波動幅度需不大于5%，合理設置焊接能量輸入控制焊接速度，保證焊縫寬度、余高等外觀尺寸滿足設計要求。由于塔筒焊縫焊接工作量較大，不能一次完成，需要分為多層焊道進行焊接，因此宜采用雙面焊接。內壁坡口焊接完畢后，外壁需在清根至露出焊縫坡口金屬、清除雜質并用角磨機去除氣刨滲碳層之后再進行焊接。每層焊接完畢后均要清除熔渣，如檢測到表面存在缺陷，則需要在打磨之后進行補焊。為了達到風機20年的設計壽命，塔筒的焊縫必須具有合理的硬度和塑性，焊接時需嚴格保證清根質量，控制焊縫層間溫度，防止由于焊接線能量輸入過大造成焊縫冷卻時在熱影響區(qū)產生馬氏體組織，從而降低焊縫的塑性。大量生產實踐表明，焊接線能量輸入不得大于40kJ/cml2。打磨可以改善焊縫外觀質量，提高焊縫的疲勞強度，對于風電塔筒所使用的低合金高強度鋼焊接件有較為明顯的效果，因而塔筒中一些重要的環(huán)向焊縫，如筒節(jié)與法蘭連接處，在焊接完成后可對焊縫進行打磨處理，從而提高關鍵位置焊縫的疲勞壽命照。

由于塔筒焊接是一個非常復雜的熱成形過程，因此為了保證焊縫質量，不僅需要制定合理的焊接工藝，選用性能穩(wěn)定的焊接設備，還必須嚴格管控焊接人員的資質，只有具備國家認可資質的焊工才可以從事風電塔筒的焊接工作。

風電塔筒焊縫檢驗

檢驗是保證風電塔筒環(huán)向焊縫達到設計要求的重要手段，塔筒焊縫的檢驗可以分為外觀檢查和無損檢測兩個方面。外觀檢查主要是檢查焊縫的外形尺寸和余高是否滿足設計要求、焊縫與母材是否平滑過渡，以及焊縫表面是否有明顯裂紋與夾渣等缺陷。焊縫的內部質量必須借助無損檢測工具進行判斷。目前塔筒環(huán)向焊縫的無損檢測主要通過超聲波探傷、磁粉探傷進行，焊縫的質量等級必須符合NB/T47013—2015《承壓設備無損檢測》標準一級要求。對于環(huán)向焊縫和縱向焊縫連接處的T形接頭，需要增加射線探傷檢測，焊縫質量等級不得低于NB/T47013—2015標準二級要求。對于外觀檢查過程中發(fā)現(xiàn)的焊縫缺陷（如焊縫余高超標、表面裂紋等），可以通過打磨、補焊的方法消除。對于無損檢測過程中發(fā)現(xiàn)的焊縫內部缺陷（如裂紋、未熔合等），則需要制定針對性措施進行處理。通過對焊縫進行合理檢驗，消除不可接受的焊接缺陷，可以有效提高焊縫的疲勞壽命。