解析风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺
大型风力发电机塔筒的失效分析与制造工艺过程控制
大型风力发电机塔筒的失效分析与制造工艺过程控制摘要：本文通过两个风电场风机塔筒失效案例，分析了大型风机塔筒基础环的结构薄弱点，提出了基础环法兰结构的优化方案。
为保证大型风机安全运行，指出在塔筒制造的关键工序中进行工艺过程控制和质量监督的具体措施。
关键词：大型风机；基础环；结构优化；工艺控制1 引言风能是可再生、取之不尽的洁净能源，随着能源的持续紧张和人们环保理念的加强，风能因其开发利用技术相对成熟，经济性较高而受到各能源公司、发电企业的青睐。
塔筒是风力发电机组的基础设备，用来支撑机舱及风力发电机部件，使风力发电机风轮中心达到设计工作高度。
一般塔筒要求具有足够的疲劳强度，承受机组启停、风况变化等周期性疲劳载荷的影响。
因此塔筒的制造、安装质量直接关系到整个风力发电机组的设备安全与可靠运行。
2 大型风机塔筒失效风力发电机组塔筒在运行中不仅承受塔筒自身和发电机组重力，还受到风轮旋转所产生的周期性载荷和自然随机风载的多重作用[1]。
风力塔筒在外界多重力的作用下最大应力分布于于塔筒与混凝土基础连接的部位，塔筒结构上薄弱点是连接法兰与塔筒对接焊缝、壁厚变截面处。
风电机组建造时，混凝土基础与塔筒基础环浇筑成为一体，因此整个风机塔筒的最大应力主要分布在塔筒基础部位对接焊缝和壁厚变截面处，内蒙古科技大学闻洋进行的按比例缩放塔筒拟静力试验，塔筒破坏过程中，应力测点验证了当这些部位应力远超出了屈服应力时，其余部位均为达到屈服点[2]。
2.1风机塔筒基础环开裂某甲风电场装机24×2MW大型风电机组，塔高80米，基础环直径4.2米，筒体周长约13.2米，基础环筒体壁厚42mm。
2015年8月份，该风电场工作人员巡检时发现1号风机基础环塔筒开裂，开裂位于基础环与法兰对接焊缝的法兰一侧母材，裂纹贯穿塔筒壁厚。
外壁裂纹长约1.9米，占全周长的14.4%，外壁裂纹张口约2mm，可塞入钢锯条，见图2.1，塔筒内壁裂纹长约3.6米，占全周长的27.3%。
风电塔筒法兰平面度与焊缝质量控制的研究
风电塔筒法兰平面度与焊缝质量控制的研究风电塔架是风力发电机的一个关键支撑部位，塔架有衍架式与圆锥筒体式。
目前最多的就是后面一种，就是由数段锥形筒体，依靠法兰连接成一个高度60米到90米之间的锥形圆筒状结构。
每段的筒体又是由不同厚度的钢板，卷制成筒节，通过焊缝对接组成。
由于塔筒是几段筒体通过焊接的法兰无缝结合的。
且风电塔筒所承受的主要作用力有：风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩，舵机的压力、弯矩，内部电机的振动摆力，以及自身的重力。
这些力通过焊缝与法兰上的高压连接螺栓承受传递。
如果法兰平面度差，高强度的螺栓就无法拧紧。
这就不单是质量问题也会带来安全隐患。
这说明如何控制法兰平面度是风电塔筒制作重点要解决的。
1、法兰平面的质量要求在制作风电塔筒中，法兰的平面度要求对不同位置的法兰它是不同的。
根据设计的图纸，每段塔筒焊接后，法兰平面度的值要小于等于2mm。
但是对于上段的与风机舵机座相连的顶法兰面它的平面度值要小于等于0.35mm。
而且对于所有的焊后的法兰不允许有外翻现象的出现，只允许内倾值在0~1.5mm。
2、法兰焊后变形的原因分析风电塔筒是由每块钢板卷筒，组对焊接而成。
每个筒节就类似一个圆台，它是由开好坡口后的钢板卷制而成。
塔筒就是通过内外环焊接，从大圆台到小圆台这样焊接而成。
每段开头结尾与法兰焊接，分为内环焊接与外环焊接。
当焊接内环时，热变形就产生法兰内环往下的拉力，这样就产生内倾现象（本身采购的法兰有一定内倾）。
焊接外环时同样的原理就会把法兰外环往下拉出现外翻情况。
因此内环焊与外环焊的焊道数与顺序影响到法兰的外翻与内倾及其大小。
筒节与法兰对接端面不平整，气刨焊焊缝不平齐，法兰焊接过程中就会有“波浪变形”，造成焊后法兰平面度差。
3、控制法兰变形的方法3.1法兰焊接顺序焊缝的焊接坡口是V型的，要防止法兰焊后内侧外翻，就需要有合理的焊接顺序。
即内外焊缝交替进行，首先内环焊焊2道，然后外部用二氧化碳气刨焊清根，，再埋弧焊焊接外部完毕，最后再焊接内部环焊。
浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺
浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺摘要：风力发电塔架是风力发电机的一个关键支撑部件，它是由数段圆锥筒体依靠连接法兰组成一个锥形圆筒状结构。
由于每段塔架是由滚制筒体和连接法兰焊接而成，如何控制塔架两端连接法兰焊接后的平面度是塔架制作的关键。
本文分析了风力发电塔筒法兰平面度控制工艺。
关键词：风力发电塔筒；法兰平面度；控制工艺；塔筒作为风力发电机组的重要设备之一，其制作精度要求比较严格。
制造厂家在生产时认为其制造技术较为简单，未能引起足够的重视。
一、概述风能作为一种不产生任何污染的可再生能源，在自然界蕴量巨大。
开发风能占地少，投资期短，近年来在世界各地得到了迅猛发展。
塔架是风力发电机组的主要支撑部件，承受载荷包括风载荷、机组自重及由机组重心偏移引起的偏心力矩等。
其结构多为圆锥台形的钢制焊接圆筒，高度一般在50~100m之间，底部直径3~5米，顶部直径2~3米，筒体板厚不等,多在10~40mm变化，材质均为Q345级，多建在偏远风多的丘陵及沿海地带。
受运输和吊装的限制通常分段制作，段与段之间通过法兰采用高强螺栓连接。
由于塔架受力复杂，法兰的平面度直接影响法兰的结合程度和预紧状态，良好的结合才能更好的传递上部的力到基础，因而对法兰的平面度作出比较严格的要求。
二、风力发电塔筒法兰平面度控制工艺1.在下料过程中控制塔筒节扇形钢板的弦长、弦高、对角线偏差。
全部料坯下料前应对外形尺寸进行检查，完全合格后，进行批量下料。
每段塔筒中间节应预留焊接收缩余量，一般预留2-3毫米，与法兰连接的筒节在钢板下料时应预留修正余量，一般预留5-10毫米。
筒节卷制、组对、焊接过程控制其圆度。
一是在筒节卷制过程中，按照滚压线进行卷制，在这个过程中要注意对板面及卷板机上下辊进行清理，以防氧化铁等杂物对板材造成压伤；对接完成后，要用角缘磨光机对焊道及坡口两侧30mm内进行打磨处理，要求去除铁锈及氧化皮，露出金属光泽，然后实施打底焊，焊缝应均匀、规整，焊后对焊接飞溅等及时进行清理。
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施
３ 控 制变 形 采取 的 工艺 措施
３ １ 采 用 反 变 形 法 ． 根 据 风 机 厂 的 要 求 及 图 纸 ， 法 兰 加 工 时 ， 法 兰 加 在 将 工 成 内 倾 。内 倾 量 要 根 据 与 法 兰 相 连 接 的 板 厚 而 确 定 。焊
它 由 ３ ４段 直 筒 或 圆锥 筒 通 过 高 强 螺栓 将 两端 的 法 兰 连 、
参 考 文 献
内 ， 角线 之差 小 于等 于 ２ ｍ。 对 ａ ｒ
（ ） 节 预制 时 ， 圆度 要控 制在 ３ ｍ 以内 。 ３单 椭 ｍ （ ） 用无 间 隙组对 ， 尽量 避免 强力 组 对 。 ４采 且 （ ）加 工 制 作 一 个 ５平 方 米 的 平 台 。 对 时 将 法 兰 平 ５ 组
接 方 法确 定 后 ，可 通 过调 节 焊接 工 艺 参数 来 控 制焊 接 热
口 。 。 Ｏ １ ｛
输 入 。焊 接 每 一 焊 缝 时 热 输 入 要 一 致 ， 一 层 都 要 用 小 的 每 热输 入 。
４ 应 注 意 的 问题
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在 法 兰 焊 接 变 形 控 制 中有 以 下 五 点 要 注 意 ： （ ） 好 法兰 材料 采购 关 ， 做好 人 厂检 验 。 １把 并
法 兰 焊 接 变 形 控 制 已在 多 个 项 目上 进 行 了 应 用 ， 得 取
了 良好 的经 济 效 益 ： ）大 唐辉 腾 梁 Ｂ区一 期 ４ ．Ｍ 项 １ ９５ Ｗ
目 ，３台 １５ ３ ．ＭＷ 塔 架 。２） 京 官 厅 二 期 ４ ．ＭＷ 项 目 ，３ 北 ９５ ３ 台 １５ ．ＭＷ 塔 架 。 ３） 大 唐 乌 力 吉 ４ ．ＭＷ 项 目 ，４ 台 ９５ ３
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施
风力发电塔架是风力发电设备的关键支撑部件，是连接风机的重要部件，它承受了风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩、陀螺力矩、电机的震动及受力变化时的摆动。
它由３、４段直筒或圆锥筒通过高强螺栓将两端的法兰连接在一起组成一台塔架。
因此法兰的平面度、角变形和椭圆度的好坏将直接影响到风机的运行，影响风机设备的寿命。
法兰是成品锻件，从法兰厂出厂时已经做好正火和回火处理，因此如何控制好该三个指标，避免通过火焰矫形来控制平面度、内倾、椭圆度显得很有实际意义。
1塔筒焊接后法兰的质量要求塔筒成段后法兰平面度要求顶法兰０．８ｍｍ，其余法兰１．５￣２．０ｍｍ（根据风机厂要求有所不同）；法兰椭圆度为３ｍｍ；法兰内翻顶法兰０￣－０．５ｍｍ；其余法兰０￣－１．５ｍｍ。
2法兰与筒体焊接变形分析目前各风机厂采用的主体材料基本上为Ｑ３４５系列的低合金钢，法兰为Ｑ３４５Ｅ－Ｚ２５材料，要求碳当量小于０．４５％。
其焊接性较好。
法兰与筒节相焊后，圆筒环焊缝所引起的纵向残余应力σｘ取决于圆筒直径、厚度和焊接压缩塑性变形区的宽度，应力峰值随着圆筒直径的增大和板厚的减小而增大；而横向应力σｙ直接原因来自焊缝冷却的横向收缩；对厚板焊接接头中除有纵向和横向残余应力外，在厚度方向上还有较大的残余应力σｚ。
在上层或接近上层的多层焊缝中，存在较大的拉应力，见图１。
焊接变形分为加热阶段的变形和冷却阶段的变形。
在加热阶段，焊缝及近缝区温度很高，材料的自由热变形量为α１Ｔ，其值较大；而远离焊缝区域温度低，其α１Ｔ较小，焊缝区的自由热膨胀变形将受邻近低温区所约束而被压缩，使焊缝两侧较远区产生拉应力。
在冷却阶段，当焊缝冷却到室温时，由于焊缝附近残留一个压缩塑性变形区，产生回弹，成为剩余焊接变形，产生剩余应力，焊缝区被限制收缩而成为剩余拉力，焊缝两侧以远则为压应力。
3控制变形采取的工艺措施３．１采用反变形法根据风机厂的要求及图纸，在法兰加工时，将法兰加工成内倾。
内倾量要根据与法兰相连接的板厚而确定。
风电塔筒制作法兰平面度控制
风电塔筒制作法兰平面度控制摘要：本文笔者结合多年的风电塔筒制作经验，对风电塔筒法兰与筒体的组焊工艺进行了优化改进，特别是采用法兰加工预留内倾量方法，有效地控制了法兰平面度，使得一次性合格率达到了90%以上，提高了生产效率，降低了成本，同时有效地消除了反复刨焊造成焊缝外观质量差，焊缝成型不好的现象，提高了产品外观质量和内在质量。
关键词：焊接；平面度；法兰内倾；法兰外翻；焊接变形1、塔筒制作法兰平面度控制1.1 在下料过程中控制筒节扇形钢板的弦长、弦高、对角线偏差（1）所有料坯下料前检查外形尺寸，经质量检查合格确认后，方可批量下料。
（2）每段塔筒中间节预留2～3mm 焊接收缩余量，与法兰连接的筒节在钢板下料时预留5～10mm 修正余量。
（3）δ≤14mm 壁厚的钢板可以不开坡口外，其他壁厚的钢板开23°坡口，预留5.0～7.0mm 钝边；与法兰连接的筒节开23°坡口，留5.0~7.0mm 钝边。
保证所有切割面切割后光滑，避免出现缺肉情况，清理切割飞溅及氧化皮等。
1.2 筒节卷制、组对、焊接过程控制其圆度（1）筒节卷制时，按滚压线进行卷制，卷制过程中注意清理板面及卷板机上下辊，防止因氧化铁等杂物压伤板材；对接后进行打底焊，打底焊采用CO2气体保护焊，其焊缝应规整、均匀，焊后及时清理焊接飞溅等；开坡口管节在管内壁打底焊，不开坡口的管节在管外壁打底焊。
（2）在筒节卷制中严格控制压延次数，筒节的周长误差控制到最低值。
（3）相邻筒节的组对，纵缝错位180°，环缝对接前应进行管口平面度修整，满足技术要求后方能对接，对接时控制环缝间隙均匀，并检查管节对接的素线长度、对角线偏差值满足要求，以保证上下管口的平面度、同轴度。
（4）单节筒节卷制不允许出现死弯，卷形过程中用弧形样板多次检查其圆度，不允许卷过量，直径尺寸偏差控制在±3mm 以内，卷形后筒节两头用十字拉筋支撑，才能进入下道焊接工序。
风电塔筒制作技术及质量控制分析
风电塔筒制作技术及质量控制分析风电塔筒是风力发电机组的重要组成部分，主要用于支撑发电机组大风作用下的稳定运行。
塔筒的制作技术和质量控制对于保证风力发电机组的安全运行和发电效率至关重要。
本文将对风电塔筒的制作技术和质量控制进行分析。
1. 材料选择：风电塔筒多采用结构钢材料，如Q345等。
材料选择应根据工程要求和设计要求进行，确保材料强度和韧性满足要求。
2. 制作工艺：风电塔筒的制作工艺包括下料、打磨、焊接、矫直等工序。
首先根据设计图纸进行下料，然后对下料的工件进行打磨，确保工件表面的平整度和光洁度。
接下来进行焊接工艺，将工件进行焊接，确保焊缝的质量。
最后进行矫直工艺，对焊接后的工件进行矫直，确保工件的几何形状和垂直度。
3. 检测方法：制作过程中需要进行各种检测和试验，以确保风电塔筒的质量。
常用的检测方法包括超声波检测、磁粉检测、尺寸检测等。
超声波检测主要用于检测焊接缺陷和工件的内部缺陷；磁粉检测主要用于检测焊缝和工件表面的裂纹和缺陷；尺寸检测主要用于检测工件的几何形状和尺寸。
1. 质量控制目标：风电塔筒的质量控制目标是确保制造过程中的每个环节都符合设计要求和工艺要求，以及确保风电塔筒的强度和稳定性满足要求。
2. 质量控制措施：质量控制措施包括原材料控制、制作工序控制、检测控制等。
原材料控制主要包括对材料的进货检验和材料的储存保护；制作工序控制主要包括制作工序的操作规程和操作规范的制定和执行；检测控制主要包括对制作过程中的各个环节进行检测和试验，以及对成品进行质量检验。
3. 质量控制流程：质量控制流程主要包括设计审核、工艺审核、制作过程控制、质量检验和整改措施等环节。
在设计审核环节，对设计图纸进行审核，确保设计符合工程和安全要求；在工艺审核环节，对制作工艺和工艺规程进行审核，确保工艺符合设计和制造要求；在制作过程控制环节，对制作过程进行监控和控制，确保制作过程符合设计和工艺要求；在质量检验环节，对成品进行质量检验，确保产品质量符合要求；在整改措施环节，对发现的问题和不合格品进行整改和处理，确保产品质量达标。
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施分析
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施分析摘要：随着不可再生资源的不断减少，我们为了节约资源，发电的方式有了很大的改变，例如可以通过水力、风力等可再生资源来发电。
在风力发电设备中，它最关键的部件就是风力发电塔架，它连接着风机中的重要部件，它主要起到的是承受作用。
塔架中法兰的好坏会直接影响到风机的运行，所以对法兰的焊接工艺就成为了主要研究对象，根据查阅相关文献与资料，本文通过法兰焊接时要控制的三个指标入手来进行讨论与分析，希望对以后的研究可以有所帮助。
关键词：风力发电机、塔筒、法兰焊接、变形控制、工艺措施影响法兰焊接的三个指标分别为：法兰的平面度、法兰的内倾量、法兰的椭圆度，在焊接过程中保证了这三个指标的完成，可以为我们带来很大的经济效益。
可是在我们平常的焊接工艺中常常会出现法兰外翻变形等现象，这就要求我们要根据筒体焊接过程中出现的问题，对传统工艺措施进行控制和改变，现在我们就根据法兰焊接变形的原因进行分析，提出有效措施，希望这些措施可以得到广泛的推广。
一、法兰的含义和作用法兰，它是一个将设备中的轴与轴或设备与设备连接起来的零部件，主要用于管端部位，适用范围广阔，它可以适用于建筑工程、轻重工业、电力设备等等方面，零件材质为不锈钢、碳钢、镍钢等为主。
法兰主要分为三种类型：丝扣连接法兰、焊接法兰、卡夹法兰，通常在风力发电机的塔筒中我们主要采用焊接法兰。
需要注意的是，在使用过程法兰一般都是以成对的形式使用，根据不同的压力导致法兰的厚度和使用的螺旋都有所不同。
正如它的含义所叙述一般，法兰的作用是连接，轴与轴的连接或者设备与设备之间的连接。
二、风电塔筒焊接后对法兰的质量要求由于不同的压力影响，设备中法兰这个零部件的厚度也会不同。
风力发电机中塔筒是通过三或四段的直筒或圆锥筒焊接形成的，这个焊接过程就需要通过高强螺栓把两端的法兰来连接起来，这样就完成了一个塔筒的建造。
在塔筒成段焊接中，要按照法兰的平面度、法兰的内倾量、法兰的椭圆度这三个标准来挑选适合的法兰，其中法兰的平面度要求顶法兰的厚度为0.8毫米，剩下的法兰为1.5毫米至2毫米之间，具体厚度按风机厂的要求为主；法兰的椭圆度为3毫米；所有的法兰在焊接后不允许有内翘的现象，只允许存在微小的内凹偏差，其中法兰的内翻顶法兰偏差不超过0.5毫米，其余法兰的偏差也不超过1.5毫米。
风力发电塔架法兰与筒体焊接变形预防控制技术
图 2、图 3 所示。经过工艺改进，法兰与筒体焊接后的内倾度一次合格率达到了
97%，大大提高了生产效率，进而提高了经济利益。
0.35 0.35 A
图 2 设计顶法兰无内倾度
2.2 采用对把固定法控制法兰角变形
图 3 采购顶法兰预留内倾度
为保证法兰焊接后满足塔架制造技术条件要求，连接法兰把紧时加厚度为
14477
19960
22320
30420
Φ4700 Φ4700 Φ4700 Φ4700 φ3070
图 1 SL30Biblioteka 0 风力发电塔架示意图1.2 法兰焊接产生变形的原因 法兰与筒体进行环缝焊接时，法兰坡口均为内侧坡口，因此焊接按常规的焊
接顺序是先焊完内侧，然后在背面清根焊外侧。焊接过程中焊缝和焊缝附近的法 兰脖颈处温度很高，在无约束状态下法兰受热迅速膨胀。当焊缝温度逐渐冷却时， 连接法兰因厚度较厚，刚度较大，与焊缝冷却速度不一致，法兰热影区温度冷却
备注
1#法兰 2#法兰 1#法兰
清根 碳弧气刨 碳棒
φ8
直、反
2#法兰
3/外 SAW H10Mn2 φ4
直、反 620～680 30～34 270～310 1#法兰
4/外 SAW H10Mn2 φ4
直、反 620～680 30～34 270～310 2#法兰
5/内 SAW H10Mn2 φ4
直、反 600～660 30～34 270～310 1#法兰
缓慢，导致焊缝区域在冷却时产生的收缩应力无法抵消；法兰因热影响区受热而
产生膨胀应力，从而使远离焊缝区的法兰面内侧形成“外翻”的“角焊缝”。
如果法兰与筒体组对时，间隙过大或者法兰放置不平，在焊接过程中法兰面
风电塔筒制作技术及质量控制分析
风电塔筒制作技术及质量控制分析1. 引言1.1 背景介绍风电塔是风力发电系统中的重要组成部分，起着支撑风力发电机组及叶片的作用。
而风电塔筒作为风电塔的主要构成部分，其质量直接影响着整个风力发电系统的安全性和稳定性。
随着风力发电行业的快速发展，对风电塔筒的制作技术和质量控制要求也越来越高。
风电塔筒的制作技术包括材料选用、设计制造、钢筋混凝土浇筑等工艺环节。
采用先进的制作技术能够提高风电塔筒的结构强度和耐久性，从而确保风力发电系统的长期稳定运行。
而质量控制是保证风电塔筒制作质量的关键，包括对材料、工艺和成品的严格检测和监控。
本文将对风电塔筒制作技术及质量控制进行深入分析，探讨生产工艺流程分析、质量控制方法和质量检测设备等相关内容，以期为风力发电行业的发展提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨风电塔筒制作技术及质量控制方面存在的问题，并寻找有效的解决方法，从而提高风电塔筒的生产质量和效率。
通过分析生产工艺流程和质量控制方法，为风电塔筒的制造提供科学的依据和技术支持。
研究目的也包括对目前质量控制设备的现状进行评估和改进，以确保风电塔筒的质量符合标准要求。
通过本研究的深入探讨，可以为风电塔筒制作技术和质量控制领域的进一步发展提供重要参考，为我国风电产业的健康发展提供指导和支持。
2. 正文2.1 风电塔筒制作技术风电塔筒制作技术是指在风电塔建设过程中，对塔筒的制作工艺和技术进行探讨和分析。
风电塔筒是风力发电机组的主要承重部件，其制作质量直接影响到整个风力发电系统的安全和可靠运行。
风电塔制作技术主要包括材料选用、工艺流程、焊接技术等方面。
首先是材料选用，风电塔筒通常采用优质碳素结构钢或合金结构钢制造，以确保其具有足够的强度和耐久性。
在材料选用的基础上，制作工艺流程也至关重要。
一般而言，风电塔筒的制作工艺包括切割、弯曲、焊接、涂装等环节，其中焊接技术是最为关键的一环。
焊接工艺的合理性和技术水平直接影响到风电塔筒的使用寿命和安全性。
探析风电塔筒制作技术及质量控制
探析风电塔筒制作技术及质量控制摘要：风电塔筒制作有很多工程也有非常多的工序在制作的过程中要采取更加科学合理的制作技术，才能够提升制作的质量，与此同时在制作的过程中必须要做好质量控制，才能够确保制作的效果。
本文主要探析风电塔筒制作技术及质量控制。
关键词：风电塔筒制作技术质量控制风电塔筒作为风力发电机组的基础骨架支撑，同时兼具电力输送，运行维护作用，对整个风电发电机组全寿命安全运行起着至关重要的作用。
风电塔筒的制造有严格的制作步骤和质量控制措施，其主要材料有钢板、法兰、油漆，内附件材料，焊接材料，紧固件，成品构件等。
一、塔筒制造流程首先根据各项目整体情况，采购选择符合当地气候等特点的钢板，钢板运送至加工厂后采用专业机械将钢板卷筒并检验其圆柱度，检验合格后焊接卷筒纵缝，然后安装法兰并且进行环缝焊接，确保连接强度，再就是将每一个卷筒拼装焊接起来，整体焊接完成后要进行防腐处理，防腐处理后安装内饰，最后就是进行包装运输。
塔筒制造过程中涉及到的每一个焊接部分都是质量控制点，焊接完成后都需要使用专业的探伤仪进行焊缝探伤，检测焊缝中是否含有杂质或者是气泡，确保焊缝的牢固性。
二、塔筒制造方案1.材料准备及检验采购回来的钢板、法兰等材料要检验其外观尺寸，达到一定的合格率才可以验收。
每采购一批钢板都要随机抽取总数量的10%进行全方面检验，质量达到JB/T4730.3-2005Ⅱ级才算合格。
而环锻法兰检测外形合格后除了要随机抽取总数量的10%进行UT检测外，还要进行MT检测。
UT检测结果要符合JB/T4730.3I级标准要求，MT要满足JB/T4730.4I级标准要求。
2. 钢板下料钢板下料采用的是数控切割机。
首先根据工艺要求进行编程，校验无误后将程序输入数控切割机，然后标记出钢板的编号，进给方向，厚度等，最后由数控切割机按照编写程序进行切割。
切割完成后要检验其尺寸，长度误差小于2mm，宽度误差要小于2mm，对角线误差小于3mm，而且要选择五个以上的点进行测量然后取平均值。
风电产品主要零部件加工变形的原因及应对方法
风电产品主要零部件加工变形的原因及应对方法发布时间：2023-04-21T03:11:47.272Z 来源：《当代电力文化》2023年第1期作者：马赛[导读] 随着国家对风电的支持，我国风力发电市场快速发展，风力发电技术也不断改善，风电生产商对于产品的质量要求也越来越高。
马赛润阳能源技术有限公司 300000摘要：随着国家对风电的支持，我国风力发电市场快速发展，风力发电技术也不断改善，风电生产商对于产品的质量要求也越来越高。
风电的主要零部件转子、定子、主轴、底座、塔筒等都是铸造而成，这些零部件的共同特征是壁厚相对薄，体积大，加工过程容易变形。
在加工过程中，工件变形一直是难以解决的问题。
工件变形成为机械加工行业工艺设计人员重要的研究课题之一。
本文针对风电主要零部件转子、定子、主轴、底座、塔筒等在加工过程中变形、变形的原因以及应对措施进行分析并加以阐述。
关键词：零部件;工件;风电;变形引言在实际的工业生产加工中，机械零件和设备生产是非常重要的环节，能够对加工工艺的精度产生关键性影响。
由于加工工艺对零件加工精度的影响会受到很多因素的制约，所以不同的加工工艺会对不同的零件加工精度产生不同的影响。
为了提升加工精度，提升机械加工的整体水平，需要不断对机械加工工艺进行探索和创新。
加工精度是指工件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与设计几何参数的符合程度。
为了提升机械零件的可操作性，必须加强对精度的要求，降低或避免各种因素对加工产生的影响。
因此，在实践中要想有效地解决机械加工工艺对零件加工精度的影响，就必须对各种影响因素进行深入分析和探讨。
1机械加工工艺技术概述机械加工工艺技术是指利用传统的机械加工方法进行机械制造，并在制造中结合机械产品尺寸、形状及性质等方面设计的图纸和相关生产技术，形成完整的机械产品的零部件加工。
机械加工工艺技术水平决定了机械加工产品的质量，所以需要机械产业技术人员做好全面的加工工作，减少加工误差的出现，降低机械产业的成本。
风电塔架控制法兰变形的方法研究
风电塔架控制法兰变形的方法研究
发表时间：2018-03-14T11:06:00.640Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：刘永江陈文善王宗郁正军[导读] 摘要：风力发电塔架法兰与筒体焊接时，法兰平面容易产生“角变形”；故在采购法兰时预留反变形量；并在组对时控制组对间隙；焊接时注意焊接顺序及电流电压。
刘永江陈文善王宗郁正军
（甘肃中水电水工机械有限公司祥云分公司云南大理 672100）摘要：风力发电塔架法兰与筒体焊接时，法兰平面容易产生“角变形”；故在采购法兰时预留反变形量；并在组对时控制组对间隙；焊接时注意焊接顺序及电流电压。
采用技术措施控制后可满足法兰平面度及内倾度要求，且此控制方法已在多个工程中得到应用，取得较好效果。
关键字：风力发电塔架；法兰；平面度；内倾度；变形；控制引言。
风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺
风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺张永军(陕西国防工业职业技术学院机械工程学院,陕西西安 710302)摘要:介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值。
关键词:风力发电机;塔筒;法兰;变形;控制工艺中图分类号:TG404 文献标识码:B 文章编号:1672-1616(2010)17-0071-021 工程背景2009年6月,某企业承制了一批1.5MW 管塔式风电塔筒,塔筒总高70m ,由上、中、下3段和基础环构成,段与段之间依靠法兰用螺栓连接,整体形状为圆锥形筒体结构,外形如图1所示。
底部最大直径4010mm ,顶部最小直径2955mm ,筒体板厚由基础环44mm 变化到顶部12mm ,自身总质量为125t ,筒体板材为Q345E ,法兰材质为S355NL -225。
图1 风电塔筒结构示意图 风电塔筒不仅高度高,而且要承受来自其顶部机舱的几十吨的质量,同时风电塔筒通常被安装在风力较大处,工作环境复杂,因此要求其具有较高的稳定性。
为确保风电塔筒安装后的稳定性和使用寿命(一般为20a 以上),对风电塔筒的制造质量提出了很高的要求。
其中塔筒法兰内倾量设计要求为顶部法兰0～0.5mm ,其余法兰0～1.5mm ,如图2和图3所示。
由于法兰和筒体是通过焊接的方法连接在一起的,所以如何保证法兰与筒体焊接图2 顶部法兰的设计内倾量后的内倾量满足设计要求,便成为影响风电塔筒生产进度和保证塔筒质量的关键技术问题[1]。
图3 其余法兰的设计内倾量2 传统工艺及存在问题2.1 传统工艺为了使法兰与筒体焊接后的内倾量满足设计要求,传统工艺是将2个合格的法兰通过刚性固定法[2]连接,找正法兰与筒体的位置后,再焊接成为一个整体。
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺分析
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺分析发布时间：2022-02-15T08:49:15.254Z 来源：《防护工程》2021年28期作者：苏鹏祥[导读] 板材切割口的大小与焊接坡口都应在满足设计需求的前提下进行板材下料工序。
中车兰州机车有限公司甘肃兰州 730050摘要:风力发电高塔中，塔筒是风力发电的基础部件，因为塔筒的体积过大，在制造时需要进行分段制造，然后用法兰将塔筒的分段进行连接，进行发电机组的组装。
若在利用法兰焊接过程中出现了细节失误或手段错误，就会导致法兰变形，从而影响塔筒焊接质量。
因此，针对风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺进行分析，提出了控制变形的技术手段，以保障风电塔安全平稳的运行，提高风电塔筒法兰焊接的工艺要求。
关键词:风电塔筒;法兰焊接;变形控制;工艺分析1.风电塔筒塔架的制造工艺板材切割口的大小与焊接坡口都应在满足设计需求的前提下进行板材下料工序。
另外需要注意以下几点:①尽量进行成套下料，保障后续小拼装工序的进行。
②切割前后选用一致的记号做好标记。
③焊接坡口的大小与类型需要满足焊接工艺。
确定好圆筒的圆度满足设计需求。
卷筒施工时需要注意以下4点:①处理压头时，需要按照设计要求进行压头与弧度的预留。
②样板卡弧的操作符合要求。
③卷板前需要清理卷板与操作环境。
④在筒体出现凹凸时，需要立即对其测量，若超过规定范围，立即舍弃。
进行组拼单元与拼装法兰时，要保证法兰平面度与角变形量。
需要注意的是:①拼接过程中遇到纵缝拼接时，靠近筒节的纵焊接缝需要错开，且角度不得小于90°。
爬梯位置不能进行纵接缝的设置。
②环缝间隙需要均匀，间距也应该满足要求。
③单元筒节无法对接时不能过于强求，以免出现应力集中的情况。
④筒节与筒节对接时需要进行外边对接，保证不会出现偏差。
⑤筒体与法兰焊接时，角变形量和平面度需要满足标准。
2.筒体的卷圆、拼装与焊接2.1单节塔筒（1）筒体的滚制:使用三棍将下好料的单节塔筒壁滚圆。
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺分析
风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺分析发布时间：2022-10-24T08:20:21.289Z 来源：《中国电业与能源》2022年12期作者：阮承鹏[导读] 作为风力发电重要的基础设施，塔筒在实际的应用中发挥着至关重要的保障作用，对相关生产活动的持续进行带来了可靠的保障作用。
阮承鹏南通泰胜蓝岛海洋工程有限公司江苏南通 226200摘要：作为风力发电重要的基础设施，塔筒在实际的应用中发挥着至关重要的保障作用，对相关生产活动的持续进行带来了可靠的保障作用。
运用法兰焊接工艺完成相关的焊接操作时，由于不确定因素的存在，很容易造成风电筒法兰变形现象的出现，影响发电设备的效果。
因此，为了增强风电塔筒的焊接质量，减少法兰变形造成的影响，需要对相关的工艺措施展开深入地分析。
关键词：风电塔筒；法兰焊接措施；法兰变形；焊接质量前言：为了改善生态环境质量，提高清洁性能源的利用效率，可以完善风力发电基础设施，最大限度地减少相关污染物对环境的影响，优化我国的能源结构。
风力发电系统运行的过程中，对于风电塔筒的焊接质量要求非常高，客观地说明了控制好这种焊接技术的重要性。
鉴于此，本文首先介绍了风电塔筒制造工程中法兰焊接的相关操作方式，其次明确了风电塔筒焊接过程中存在的问题，最后针对风电塔筒法兰焊接变形控制工艺的有效措施展开了深入的剖析，仅供参考。
1风电塔筒制造工程中法兰焊接的相关操作方式为了完成塔筒组装的生产任务，需要对所有的结构进行必要的焊接操作。
由于风电塔筒焊接过程中主要采用法兰工艺，操作中可能会出现法兰变形问题，需要技术人员对于相关的行业参考标准有着深入地了解，增强焊接技术的适用性。
塔筒法兰焊接操作的过程中，技术人员主要遵循的原则是由零到整，增强不同结构部件之间的粘结性。
由零到整的顺序主要是指先将塔筒简单的法兰结构及对应塔架上的焊接流程完成，然后再进行复杂的内部结构焊接。
这样的焊接顺序不仅增强了焊缝质量，也减少了相关资源的消耗量，增强了法兰焊接技术的适用性。
浅谈风塔法兰椭圆度的控制及矫正 刘美芝
浅谈风塔法兰椭圆度的控制及矫正刘美芝摘要：介绍了风塔法兰椭圆度在制造中形成的原因，阐述了针对椭圆度超标的解决方案及矫正方法。
关键词：法兰椭圆度形成应对措施矫正方法风塔就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，是连接风机的重要部件，它承受了风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩，陀螺力矩，同时吸收机组的震动。
风塔法兰即风力发电塔筒连接法兰，风电塔筒为圆锥筒形焊接结构，分段制造，每段高度在几米、十几米至三十几米，每段之间采用法兰连接，顶部安装风力发电机。
风力发电塔筒的制造难点在于解决各段之间连接法兰的平面度、法兰角变形（内倾）、法兰椭圆度与焊接变形之间的矛盾。
在风塔制造过程中，法兰椭圆度不仅是塔架质量检验的把关环节，也是评价风塔塔架质量的重要指标。
但是由于塔筒卷制过程中本身存在的圆度偏差，进而造成筒节与法兰组对时椭圆度出现偏差，接着又是组对焊接应力等特殊性，不能完全保证风塔法兰椭圆度完全达标。
本文主要浅谈法兰椭圆度的形成及应对措施、矫正方法。
1.法兰椭圆度的形成与法兰组对的筒节是钢板通过卷板机辊制而成，影响辊制筒节圆度的因素又有诸多种，比如卷板机的性能、卷板机的精度以及操作工人师傅的技能等等。
法兰与筒节组对时如何更好的操作使法兰椭圆度最大程度的得到控制？筒节辊制不可避免的存在椭圆度，面对与其对接的机加工法兰或多或少存在不完全吻合。
焊接对法兰椭圆度亦有影响。
2.应对措施风塔塔架作为大型焊接件，其生产过程中因组对、焊接变形等各种因素造成的塔架整体尺寸出现偏差，如何可靠、有效的控制是塔架生产中的重要环节。
1）筒节辊制控制a．常用卷板机为三辊卷板机和四辊卷板机，我公司三辊卷板机用来辊制板厚≥40mm的钢板，四辊卷板机用来辊制板厚＜40mm的钢板，目前多数主机厂1.5KW，2KW，2.5KW的机型钢板厚度小于40mm的钢板居多，可以利用四辊卷板机辊制，四辊卷板机的优点在于可以控制预弯剩余直边最小，最大程度上保证了辊制筒节对接接口处的圆度。
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解析风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺
摘要：随着能源问题与环境问题的日益突出，风能资源作为一种清洁环保可再
生能源，其重要性越来越高。
当前，风力发电产业获得快速发展，风电发电机组
单台设计容量增加，其对塔架的高度要求越来越高。
管塔式塔架因其结构紧凑，
安全可靠，便于维护等优势，在风电发电塔架设计中应用较为广泛。
关键词：风电塔；法兰外翻变形；控制工艺
在风力发电装备中，风力发电塔架具有十分重要的，不可缺少的作用。
它在
整个发电过程中起着连接风机各个关键装置的作用，要担负起叶片转动过程中产
生的各种压力，冲击，以及电机的震动还要调整受力过程中的摇摆。
发电塔架经
过3、4段直筒或锥筒联合在一起构成的。
因为每一节塔架是将滚制筒与法兰通
过焊接的方式连在一起的，所以。
最重要的是在焊接之后要调控好平面度。
要是
在制作过程中操作不当，将不利于风力发电机的正常运作，造成机械破损．降低
机械设备的工作效率，缩短机械设备的寿命。
1 传统工艺及存在问题
1.1传统工艺
为了使法兰与筒体焊接后的内倾量满足设计要求，传统工艺是将 2个合格的
法兰通过刚性固定法连接，找正法兰与筒体的位置后，再焊接成为一个整体。
传
统工艺实现的方法通常有 2 种：第 1种方法是将两法兰用螺栓连接在一起，在2
个法兰之间、螺栓内侧均匀垫上 2mm 厚的垫片，拧紧螺母并找正法兰和筒体的
位置后，实施法兰与筒体的焊接，然后将螺栓拆除。
第 2 种方法是先在两法兰内
壁均匀焊接 8 ～ 10 块连接钢板，将两法兰固定在一起，然后找正法兰与筒体的位置后，再进行焊接，最后将连接钢板去除。
1.2存在问题
不管采用以上哪种方法，由于焊接应力的作用，当将螺栓或连接钢板去除后，均会出现一个共性问题，那就是法兰出现外翻变形，不能满足相关的设计要求。
由于受法兰外翻变形的影响，采用第 1 种方法焊接后，拆卸螺栓非常困难。
采用
第 2 种方法焊接后，必须割下连接钢板，打磨和抛光焊点，同时还必须进行探伤
检测等，这样使得工艺繁琐，生产效率较低。
2风电塔筒法兰焊接工艺
在风电塔筒焊接作业中，为保证筒体与法兰焊接作业能够满足角变形要求，
并且加快筒体组装速度，决定采取将单个法兰与筒体对接点焊之后进行焊接组成
一体的方式。
先在专用法兰平台上进行组装，组装后上单节法兰在焊接滚轮架上进行法兰
焊接。
采取埋弧自动焊进行焊接，直流反接，焊丝牌号：H10Mn2，焊丝直径规
格为Φ4，应用HJ350作为焊剂，应用MZ1250自动弧焊机进行焊接。
先进行外侧封焊，对外侧点对时间隙比较大的位置进行封焊，再进行内侧焊缝焊接，内侧焊
接一道后，外侧应用碳弧气刨清根，在完成清根后，应用角向磨光机与砂轮进行
坡口打磨，并将坡口两侧20mm宽范围内打磨，通过坡口打磨消除碳化物与氧化物，避免在焊接作业中出现裂纹或夹渣等缺陷问题，进行外侧焊接后再焊完内侧
焊缝。
3 风电塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施
3.1合理运用埋弧技术
在进行法兰和筒节的焊接作业时，利用埋弧自动焊，开展焊接作业。
在正式
焊接作业前，需要做好预热处理，通常控制在100-150℃范围内。
当多层焊接时，必须彻底清除前一层焊道的焊渣、裂纹，包括断续定位的焊缝，较大气孔或风电
塔筒法兰焊接变形控制的工艺措施。
3.2对焊接工艺展开改进措施
当锻造法兰厚薄程度不同时，要对技术参数进行视觉控制，确保焊接的质量。
解决由于板厚的不同，造成锻造法兰外翻或内倾过大，需要采取一个合理的焊接
顺序，采用两面分层交替的焊接方法。
针对锻造法兰焊接常见的问题，进行方案
改造，其原方案为：法兰和筒体均为制作为内坡口；组对合格后，开展点焊，外
部使用 CO 2 焊封焊一圈；内部 SAW焊接；外部气刨清根；外部 SAW 焊接，在 3
层焊接前，进行气刨清根 SAW 焊接。
对此方案进行改造，法兰和筒体内坡口，实现零间隙组对，外部点焊牢固，不进行封焊处理，内部 SAW 焊接，外部气刨清根、SAW 焊接，两法兰每相隔一孔，通过螺栓把合，进行成对焊接，完成后，待到冷却，将螺栓打开。
在3层焊接前进行气刨清根 SAW 焊接。
4法兰焊接时应注意的问题
在法兰焊接变形控制中以下五点需要注意：（1）把好法兰材料采购关，并做好入厂检验；（2）下料尺寸控制要严格。
长宽尺寸应控制在2mm内，对角线之
差小于等于2 ram；（3）单节预制时，椭圆度要控制在3mm 以内；（4）采用无
间隙组对，且尽量避免强力组对；（5）加工制作一个5平方米的平台。
组对时
将法兰平放在平台上采用立式组对。
此外还有两个方面也应该给予高度重视。
第一点，焊后冷裂纹。
由于法兰是
锻件，所以要是在焊接的过程中工艺参数确定的不合适，在焊接结束之后，很长
的一段时间内，在焊缝、法兰脖颈处将会产生纵向贯通的裂痕，同时这种裂纹还
会因为刚度过大而出现扩张的情况．这种在后期才会出现的问题会对塔架产生十
分巨大的破坏作用，所以对此，我们一定要小心警惕。
因为，这种问题一旦产生
后将无法修复，最终引起整个法兰的报废。
第二点，重视法兰焊接热影响产生的
裂纹。
加强法兰组对前的质量检查工作，可以通过MT检测对法兰脖颈处的表面
裂痕进行检查：调整组对手法，防止出现强力组对。
结论
（1）通过改进风电塔筒与法兰的焊接工艺，不仅保证了法兰的角变形量，而且工艺执行方便、可靠，提高了施工效率，焊缝返修率低，无论是焊缝外观还是
内在质量都较好，获得了用户的好评。
（2）安排焊接工艺时，应充分考虑产品实际情况和现场条件，尽量使工艺简洁、实用，工艺要有良好的可操作性，这样才能保证产品质量和工期。
生产实践
证明该工艺可在风电塔筒的生产中广泛应用。
参考文献：
[1] 张汉生.风电塔筒制造工艺对法兰平面内倾度的影响研究[J].数字化用户，2013，（26）：50-50.
[2] 刘旭东，王昀.风力发电机组塔筒法兰焊接方法研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（24）.。