[发明专利]一种塔架门框的焊接工艺

说明书

本发明涉及一种塔架门框的焊接工艺，具体步骤包括：S1、卷制塔筒；S2、塔筒开孔；S3、门框孔开坡口；S4、定位门框；S5、点焊定位；S6、连接处预热；S7、选取焊丝；S8、内外坡口处焊接。本发明具有如下优点：通过在门框的外边缘设置第二锥体部，保证门框嵌入塔筒的水平精度以及定位嵌入尺寸，避免焊接应力横向集中，保证应力水平的减少以及应力平衡。

技术领域：

本发明涉及风力发电塔架领域，具体地说是一种塔架门框的焊接工艺。

背景技术：

海上风力发电塔架是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风电塔筒的塔架主体有多个塔筒节段竖直焊接而成，并在塔筒上焊接固定门框，首先需要在塔筒上切割门框孔，再将门框垂直压入门框孔通过焊接对两者进行固定。

而在塔架门框与塔筒的焊接过程中，存在如下技术问题：

1、专利号201711470055.9塔筒段的制造方法、塔筒段、塔筒和风力发电机组中公开，在第一筒节和第二筒节上分别开设缺口，门框嵌入到由两缺口组成的开口中并通过焊接固定，分别开设缺口存在一定的尺寸偏差，门框孔的尺寸精度低，开口与门框之间的贴合度低，门框嵌入开口时，无法保证嵌入的水平精度以及无法定位嵌入的尺寸；

2、门框与塔筒节段焊接时的应力是塔架门框焊接工艺中最为突出的问题，现有的门框在与塔筒焊接时，在塔筒的门框孔的内外侧分别开设坡口，如图3所示，焊接方向朝着坡口与门框之间的间隙倾斜，倾斜焊接角度无法精确控制，因此无法把控焊接质量，同时如图3所示，焊接应力横向集中在门框的外边缘以及塔筒的坡口处，使门框与门框孔之间的焊缝表面累积应力，出现焊接裂纹等焊接缺陷，为保证焊接牢固，坡口角度一般设置为45°，应力集中偏向门框，门框的应力水平高；

3、门框与塔筒的门框孔之间焊接时，需要操作人员手持烘枪交替预热，预热温度达到100℃，从而相对减小焊接时的应力，如果预热温度达不到要求，导致焊接过程中门框与门框孔之间的焊缝内部和表面产生较大的残余应力，焊接后的焊缝表面产生焊接裂纹，给产品带来返修的困扰和使用中门框焊缝断裂的风险，而手持烘枪交替预热过程中存在边预热边冷却的现象，能源的利用率仅为20%左右，预热效率低，无法保证预热的均匀性以及预热效率，因此对后续焊接应力集中产生较大的影响。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种塔架门框的焊接工艺，通过在门框的外边缘设置第二锥体部，保证门框嵌入塔筒的水平精度以及定位嵌入尺寸，避免焊接应力横向集中，保证应力水平的减少以及应力平衡。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种塔架门框的焊接工艺，具体步骤包括：

S1、卷制塔筒：将钢板放置在卷板机上进行卷制，形成第一塔筒节段与第二塔筒节段，第一塔筒节段的纵缝与第二塔筒节段的纵缝相错180°，将第一塔筒节段与第二塔筒节段组对后焊接环缝使第一塔筒节段与第二塔筒节段焊接成一体；

S2、塔筒开孔：在塔筒的外壁上划线定位门框孔位置，使门框孔的横向中心线与第一塔筒节段、第二塔筒节段之间的环缝对应，同时门框孔的纵向中心线均与第一塔筒节段的纵缝、第二塔筒节段的纵缝相错90°，然后通过切割机进行开门框孔，对门框孔的内边缘进行去毛刺打磨处理；

S3、门框孔开坡口：对门框孔内壁的内外两边缘位置分别开坡口，形成内坡口和外坡口，同侧的内坡口与外坡口对称设置形成第一锥体部，坡口钝边为2-3mm，打磨内坡口和外坡口，并清除内外坡口处的铁锈和油污；

S4、定位门框：门框的外壁上一体锻造凸出有第二锥体部，第二锥体部的延伸方向与门框的侧端面平行，第一锥体部与第二锥体部呈轴对称设置，将门框垂直压入门框孔内，使门框孔上的第一锥体部与门框外壁上的第二锥体部对应，第一锥体部与第二锥体部之间形成V型焊道；