风电法兰零件图工艺分析
法兰加工工艺分析
毕业论文课题名称法兰加工工艺分析系/专业xxxx班级xxxx学号xxxx学生姓名xxxx指导教师:xxxx2013 年 5 月 16 日摘 要本文名字为法兰工艺与分析。
其中主要阐述的法兰的工艺分析。
法兰又称法兰凸缘盘,它是是管子与管子相互连接的零件,主要连接于管端。
而锻造法兰由锻造和冲压两部分组成。
它是由锻压法兰机的锤头、冲头、相关模具对原材料冲压,从而产生变形,这样活得设计师们设计的形状和尺寸。
在锻造加工中,坯料整体发生明显的塑性变形,有较大的塑性流动;在冲压加工中,坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形,其内部不出现较大距离的塑性流动。
法兰的锻压主要用于加工金属制件,同时也可用于加工某些非金属,如陶瓷坯、橡胶、砖坯以及复合材料的成型等。
法兰的轧制属于塑性加工,其主要用于生产金属制件等。
中国关于制造行业已有几千年的历史,早在2000多年前,聪明而又智慧的先人就已经应用冷锻工艺制造工具。
不过,经过后期欧洲一些国家的先进技术,法兰的制造相关技术现在已经很成熟了。
关键字:法兰、工艺 、锻造┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊AbstractName for flange forging process and the analysis in this paper. Mainly in this paper, the analysis of the flange of the process .Flange and flange plate, it is the pipe and pipe connected parts, main connection in the pipe end. Consists of two parts, forging and stamping and forging flange. It is by the hammer forging flange machine, punch, die stamping for raw materials, resulting in a deformation, so live the designers design the shape and size. In forging processing, the blank overall obvious plastic deformation occurs, have larger plastic flow; In stamping process, the billet is mainly by changing the space location and shape of each part area, its internal not appear larger distance of plastic flow. Flange forging press is mainly used for machining metal parts, at the same time, can also be used for processing and some nonmetal, such as ceramics, rubber, bricks, and composite material molding, etc.Rolling forging flange belongs to plastic processing, mainly for the production of metal parts, etc. About forging industry in China has several thousand years of history, as early as 2000 years ago, intelligence and wisdom of ancestors has already applied cold forging process manufacturing tools. However, after the late European some countries advanced technology, technology related to forging flange is very mature now.Key words :Flange 、Process 、Forge┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊目录第1章 绪论 (3)1.1 法兰的简介 (3)1.1.1 法兰的历史...............................................................................................3 1.1.2 中国制造行业的发展现状及趋势. (3)1.2 法兰结构 (4)1.2.1 法兰的种类.................................................................................................4 1.2.2 法兰的密封面型式........................................................................................8 1.3 法兰的性能及应用范围. (8)1.3.1 法兰的性能..............................................................................................8 1.3.2 常见法兰的应用范围. (8)第2章 法兰加工工艺分析 (10)2.1 零件的工艺分析.................................................................................................10 2.1.1 零件图分析..................................................................................................................10 2.1.2 零件的工艺分析..........................................................................................................10 2.2 法兰毛坯的选择.................................................................................................11 2.2.1 毛坯锻造和铸造的区别............................................................................11 2.3 工艺规程的确定. (12)2.3.1 基面的选择.............................................................................................12 2.3.2 制定工艺路线.........................................................................................12 2.3.3 刀具的选择.............................................................................................13 2.3.4 切削用量的选择. (14)2.4 法兰加工顺序的选择 (14)2.4.1 确定加工顺序及进给路线.............................................................................15 2.4.2 数控加工方法的拟定..................................................................................15 2.4.3 定位与夹紧...............................................................................................15 2.4.4 数控加工工序卡片的拟定................................................................................15 2.4.5 对刀点与换刀点的确定.............................................................................17 2.4.6 高速切削技术.. (17)2.5 法兰下料与数控编程...............................................................................................................18 2.5.1 法兰材料算料和下料..................................................................................................18 2.5.2 法兰下料工艺..............................................................................................................19 2.5.2 加工工序. (19)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊2.5.4 数控程序编制.....................................................................................................................20 第3章 法兰的质量检验.. (21)3.1 不锈钢法兰的硬度测试 (21)3.1.1 维氏硬度.........................................................................................................................21 3.1.2 布氏硬度.........................................................................................................................22 3.1.3 洛氏硬度.......................................................................................................23 3.2 常见不锈钢法兰表面处理方法..............................................................................................23 3.3 法兰的超声波检测及包装......................................................................................................23 总结..............................................................................................................................................24 致谢...........................................................................................................................................25 参考文献 .. (26)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊第1章 绪论1.1 法兰的简介1.1.1 法兰的历史1842年,英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤,使锻造法兰进入应用动力的时代。
基于风电塔筒法兰焊接措施的分析
基于风电塔筒法兰焊接措施的分析摘要:随着能源问题和环境问题越来越突出,风能资源越来越重要,成为环保的可再生能源。
现在,风电工业发展迅速,风力发电机组单机规划能力不断进步,塔架高度日益增加。
风电塔筒因为其结构紧凑,安全可靠,易于维护等长处。
以风力发电塔筒法兰为例,研讨了风力发电机塔式法兰的焊接工艺,提出了法兰焊接中的问题,提出改善的办法,从而提高焊接的质量。
关键词:能源;风力发电;焊接风电塔筒是风力发电的塔杆,在风力发电机组中发挥着重要的支撑作用,并对机组震动进行吸收。
风能向电能的科学化转化,能够为城市社会群体的生产生活提供便利,减少环境污染,降低煤矿使用量,实现城市能源结构的优化,与社会可持续发展需求保持高度一致。
风电塔筒是比较常见的一种塔架,具有良好的使用价值,结构稳固,外观简洁且便于维护。
法兰焊接是风电塔筒制造过程中重要环节,因此加强法兰焊接质量控制的研究分析,在保证风电塔筒稳定运行方面具有重要的现实意义。
1.塔筒法兰焊接工艺研究1.1风电法兰技术特征法兰用材是一种锅炉压力容器钢,碳、硫、磷等合金含量控制更为严格,韧性好,采用低合金,高强度钢Q345E/S355NL,工作环境温度接近-40℃,承受风力可达12级,对热处理的要求为正火,正火工艺通过细化晶粒,均匀组织,改善组织缺陷,提高锻件法兰的综合力学性能。
正火程度对组织影响较大,合适的温度使得晶粒细化,从而得到良好的性能。
温度过低,作用不大,温度过高,晶粒粗大,极易形成魏氏组织,使性能下降。
对锻件法兰改进前后的正火工艺进行了力学性能试验及组织观察,结果表明,采用适当的正火工艺可以获得综合力学性能较好的法兰。
风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。
1.2改进塔筒法兰焊接工艺首先,选择内侧位置作为管节和法兰的坡口区域,科学选择接头参数,合理安排焊接顺序,保证塔筒法兰焊接工作的有序开展。
顺利将管节和法兰进行焊接,结束作业之后,可视具体情况开展火焰整形,促进塔架生产速度提高的同时,保证塔筒法兰焊接的角变形情况与设计规范相符,提升焊接质量。
风电法兰工艺路线设计
风电法兰工艺路线设计
风电塔筒法兰是风电塔筒的关键连接件、支撑件和受力件,是风力发电设备的重要部件,对生产制造有很严格的要求。
今天,山东伊莱特重工有限公司就跟您探讨一下风电法兰工艺路线的设计。
1. 加工方法
工件为环状,综合力学要求较高,需要热处理和锻造。
风电法兰毛坯为直径为700毫米长度为1600毫米的Q345E钢材棒料,需要下料,所以选用锯削来初步加工毛坯。
由于工件需要有较好的力学性能,需要锻造,为了有利于锻造和获得较好的力学性能,所以先加热后在锻造。
工件为环状,须要碾环,所以在锻造后冲孔使其可被碾环加工。
在冲孔后为了使其容易被碾环加工和在碾环过程中防止工件出各种缺陷,使其再次回炉加热,使其有较好的加工性能。
回炉加热后,工件在碾环机上加工。
加工后由于工件内部会产生很大的应力,影响之后的加工,所以安排退应力去火来消除工件内部应力。
工件形状成为了环形,直径很大,高度小,适于立车加工,在立车加工,工件基本成型,还有孔为加工,所以选用钻削,来夹攻控。
孔加工完后工件成形,由于工件加工好后有尖角,需要倒角,采用钳工用手工倒钝。
现制定工件加工方案为锯削、加热、锻造、再次加热、碾环、去应力退火、车削、钻削、钳工倒角。
2. 加工阶段
由于此工件需要多种机械加工,所以以每种机械加工来划分加工阶段。
风电法兰的加工阶段划分为锯削、加热、锻造、再次加热、碾
环、去应力退火、车削、钻削,最后为钳工手工倒角。
在车削加工过程中,为了提高加工的效率,加工划分为粗加工上表面和外圆表面,精加工上表面和外圆表面,粗加工内圆表面和下表面,精加工内圆表面和下表面。
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。
风力发电塔架法兰的制造工艺要求及质量控制
激
光 每个法兰 塔架法兰
检 各设16组 安装质量
测
检验点 检验报告
仪
焊接时 , 先进 行上面 坡口 焊接, 焊 接3遍 后, 翻 个焊 下 面坡口 , 上 、下 面 坡口 交替 焊 接, 每焊3 层 进行 翻个 , 以 免产 生过 大的 焊 接变 形, 法兰 拼 缝焊 接完 毕 , 及 时进 行焊缝 的焊后保温 缓冷处理。焊 接方法及 规范见表2。
2.1 底 座下 法兰 2.1.1 底座 下法 兰 的预 制 核对 材 料及 标 记, 下 料预 留 加工 10mm 余 量 , 编 程 后进 行数 控 切割 , 并 进行 材 料标 记移 植 。切 割面 斜度 不 大 于2 m m 。 塔 架底 座 下 法 兰 按 排 板 要 求 进 行 拼 接 ( 见 图2) 。
1.3 下 列情 况之 一时 , 钢板 必 须按炉 批号 进行 化学 成分、 力学 性能 复验 , 合 格后 方可 使用 。
a) 无 质量 证明 书、 质量 证 明书 无效 或质 量 证明 书 与 钢板实 物不 对;
b) 质量 证明 书内 容项 目不 全的 ; c) 制造单位对材料的化学成分和力学性能有怀 疑 的; d) 用户 或监 造工 程师 要求 复验 的。 风 力发 电塔 架法 兰焊 缝布 置见 图1 。
2 .1 .2 底 座下 法兰 与筒 节单 节的 组焊
2.1.2 .1 法兰与 筒节 单节 组 对 为 了有 效 地控 制法 兰 角变 形 ( 法兰 与 单节 筒节 焊 接 后 在法 兰端 面轴 向 形成 的变 形 量, 见图 3) , 我 们采 用 以 下 方法 进 行组 焊: 法兰 与 筒节 单节 组 对, 与法 兰相 连接 的 筒体 在塔 架 筒体 环缝 组 对前 先与 法 兰组 焊。 筒体 与 法 兰 组对 前 必须 先校 核 筒体 端部 椭 圆度 , 调 整至 合格 。彻 底 清 理塔 体的 坡 口内 及 两侧 各 20mm 范 围内 的 铁锈 、油 污 等杂 质 。组对 时 在平 台 上倒 拨筒 体无 间 隙组 对, 法兰 与 筒体 组对 时的 方 位严 格 按法 兰及 筒体 排 板要 求。 为 有 效 控制 法 兰焊 接后 的 变形 量, 确保 变 形量 不超 差 , 焊 接 前 必须 将两 段 带法 兰筒 体 用螺 栓连 接 在一 起, 将法 兰紧 固 好, 然后 焊接 , 如 图3所 示。
法兰零件地加工实用工艺
法兰零件的加工工艺一,零件的工艺分析。
ه对于该零件的工艺分析:主要从结构形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯材料等方面进行。
该零件的加工表面由凸台平面、中心孔Φ40及2-Φ22的沉孔、2-Φ13的通孔组成?尺寸标注完整:几何条件充分。
各尺寸均未标注公差:Φ40孔表面粗糙度要求较高:为Ra1.6um。
2个沉孔与通孔粗糙度要求不高:为Ra12.5um,其余各表面的粗糙度要求均为Ra3.2um。
但是该零件图为轴对称图形:轮廓有多次要求换向进给?每当坐标移动换向时;由正?负、负?正,:都有可能带入因机床磨损而产生的机械间隙:加工中要注意反向间隙补偿。
在数控铣床上加工时是手动换刀:不仅会降低生产效率:而且还会给编程增加许多麻烦:同时:因换刀增加了零件加工的接刀接差:从而降低了零件的加工质量。
因此尽量减少换刀次数。
该零件材料为HT200:切削加工性能好。
二,选择数控加工的容数控铣床与普通铣床相比:具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工围广等特点。
但是数控铣床价格较高:加工技术复杂:零件的制造成本也较高。
因此:正确选择适合数控铣削的容就显得很有必要。
普通机床无法加工或加工难度不大、质量难以保证的容作为数控加工的优先容。
对于普通机床能加工但加工效率低:而且又可以在数控机床加工其它表面时顺带加工出的容也可用数控加工。
例如该零件上2个Φ22沉孔及2个Φ除13通孔本身尺寸和加工精度要求都不高:但为了减少工艺装备:提高效率:可以在数控铣床上顺带加工完成。
除底面在普通机床上铣削外:其余各加工部位均需采用数控机床铣削加工。
三,确定加工方案根据上述分析:该法兰零件的中心孔Φ40表面粗糙度要求较高:因此应分别用粗、精加工两个阶段完成:Φ40孔采用三个工步?钻—粗镗—精镗的方法来加工完成:零件的上表面轮廓由粗铣、精铣完成。
另外由于工件毛坯是铸造件:加工余量较大:在加工中变形较大:因此也适合粗精加工分开的方法。
1平面的加工?由于上平面A采用的是去除材料的方法加工获得的表面:要求采用粗铣;精铣两种加工方案才能保证达到标准公差IT8级的精度:考虑到要进行高效率加工:尽量采用减少加工时间方法:故在进行粗加工时选用较大直径的面铣刀;宜选用直径大于80mm的面铣刀,进行粗铣和精铣由于粗铣和精铣在选择刀片上有所区别:所以选用两把刀具分别进行粗加工和精加工。
法兰盘工艺分析
法兰盘工艺分析
一、零件图分析
此零件为典型的盘类零件,结构简单,其尺寸和表面粗糙度要求较高
二、装夹方式:三爪自定心卡盘
机床选择:CK6140 MC650
三、刀具选择及切削用量:
CK6140
1.90°外圆车刀,主轴转速600r/min,进给速度
100mm/min。
2.内孔车刀,主轴转速700r/min,进给速度80mm/min。
3.内切槽刀,主轴转速500r/min,进给速度80mm/min。
4.内螺纹刀
MC650
1.中心钻
2.n6麻花钻,主轴转速100r/min,进给速度60mm/min。
3.n12立铣刀,主轴转速100r/min,进给速度60mm/min。
四、工艺路线的拟定
车床工序
(1)工序的划分:
车左端
1)车端面;
2)钻n32孔
3)粗车内孔
4)粗车n50、n75外圆
5)精车n50、n75外圆,至图纸尺寸要求
6) 精车锥度内孔,至图纸尺寸要求
8)切断
车右端
1)车端面,保证工件长度尺寸
2)粗车内孔
3)车M39螺纹
4)精车内孔,至图纸尺寸要求铣床工序
1)中心钻预钻孔
2)钻n6通孔
3)钻n12沉孔
法兰盘加工工艺过程
车端面
车外圆
手动钻
CA6140 、车
、
车端面
车外圆
CA6140 车内孔
车螺纹。
法兰零件的加工工艺
目录前言 (2)一法兰零件的加工工艺 (3)(一)零件图工艺分析 (3)(二)选择数控加工的内容 (4)(三)确定加工方案 (4)1平面的加工 (5)2孔系的加工 (5)(四)毛坯尺寸与材料特性分析 (6)二确定定位装夹方案 (6)(一)定位基准的选择 (6)(二)夹具的选择 (6)(三)刀具的选择 (7)四确定加工顺序 (9)(一)切削用量的选择 (12)(二)切削深度的确定 (13)五编程 (13)(一)加工工艺 (13)(二)程序 (13)六操作要点及分析 (16)(一)操作要点 (16)(二)要点分析 (17)总结 (17)参考文献 (19)前百根据学院要求大学生毕业之前写毕业设计,毕业设计是完成教学计划、实现培养目标要求的重要培养阶段,是学生运用在校学习的知识,去分析,解决实际问题的实践锻炼过程,是一个综合性的教学实践环节。
毕业设计是大学期间,学生毕业前的最后学习阶段,是学习深化与升华的重要过程:;是学生学习研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与动手实践能力培养效果的全面检验,培养学生能够根据机械设备和零件的要求编制合理的加工工艺,最后生成数控加工程序。
随着科学技术的不断的发展,对机械产品的不断发展,对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。
机械加工过程的自动化是实现上述要求的最重要的措施之一。
它不仅能提高产品的质量,提高生产效率,降低生产成本,还能够大大降低工人的劳动强度。
近年来,由于市场竞争日趋激烈,为在竞争中求得生存与发展,各生产加工企业不仅要提高产品质量,而且必须不断的改进,缩短生产周期,以满足市场上不断变化的需要。
计算机控制的数控机床的高精度、高度柔性化及适合加工复杂零件的性能,正好满足当今市场激烈竞争和工艺发展的需求。
可以说,计算机数字控制技术的应用是机械制造行业先进生产技术的标志,在很大程度上决定了企业在市场竞争中的成败。
近年来,由于市场竞争日趋激烈,各生产不仅要提高质量的产品,而且为满足市场上不断变化的需要进行频频改进。
风电锻造法兰工艺流程
风电锻造法兰工艺流程一、引言风电锻造法兰是一种常见的零部件,广泛应用于风力发电机组。
本文将介绍风电锻造法兰的工艺流程,包括材料准备、加热处理、锻造成形、热处理、机加工和质检等环节。
二、材料准备风电锻造法兰的材料通常选用高强度合金钢或不锈钢。
在生产开始前,需要对材料进行质量检验,确保其符合相关标准和要求。
同时,对材料进行切割、清洗和预加热处理,以提高后续工艺的顺利进行。
三、加热处理在进行锻造之前,需要对材料进行加热处理。
加热处理的目的是提高材料的塑性和可锻性,以便更容易进行塑性变形。
通常采用电阻加热炉进行加热,根据材料的不同,加热温度也有所差异。
四、锻造成形加热后的材料进入锻造机械设备进行锻造成形。
锻造是通过施加压力使金属发生塑性变形,改变其形状和尺寸。
风电锻造法兰的成形包括两个步骤:预锻和精锻。
预锻是指将材料锻造成大致形状,精锻则是在预锻的基础上进一步锻造,使其达到设计要求的尺寸和形状。
五、热处理锻造完成后,需要对风电锻造法兰进行热处理。
热处理的目的是通过控制材料的组织结构和性能,提高其力学性能和耐磨性。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
根据具体要求,选择适当的热处理方法进行处理。
六、机加工热处理完成后,风电锻造法兰需要进行机加工,以达到设计要求的尺寸和表面精度。
机加工包括车削、铣削、钻孔等工艺,需要根据具体情况选择合适的机床和刀具进行加工。
七、质检对风电锻造法兰进行质检。
质检的目的是确保产品的质量和性能符合相关标准和要求。
常见的质检项目包括尺寸测量、力学性能测试、表面质量检验等。
只有通过质检合格的产品才能投入使用或销售。
八、总结风电锻造法兰的工艺流程包括材料准备、加热处理、锻造成形、热处理、机加工和质检等环节。
每个环节都需要严格控制和操作,以确保最终产品的质量和性能。
风电锻造法兰在风力发电领域具有重要作用,其工艺流程的完善和优化对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
希望本文能够对读者了解风电锻造法兰的工艺流程有所帮助。
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。
大型海上风电塔架法兰锻件制造技术
大型海上风电塔架法兰锻件制造技术本文介绍了大型海上风电塔架法兰锻件的技术要求、锻造方法、热处理及其力学性能。
进一步探讨了提高大型海上风电法兰锻件力学性能的技术措施。
山东伊莱特重工有限公司是专业生产环形锻件的厂家,大型风电法兰是其主导产品,具备生产直径8米大型环件的能力。
近期我公司承接的8MW海上风电法兰直径为6.9m,内孔6.1m,法兰截面宽度400mm,厚度190mm。
此法兰用于118m的海上风电塔架底座基础环的法兰连接。
海上风电法兰的服役条件比陆上风塔法兰还要恶劣,法兰需承载复杂的应力负荷,以适应低温、海上风浪、台风、暴雨等恶劣气候的风源袭击,使风电机组的塔架构件受到叶轮旋转时的动负载及随机风载荷的共同作用,这时风电机组的零部件安全运行面临着严峻考验。
所以,风电塔架法兰产品的设计选材,除考虑材料的强度和工艺性能及安全运行外,还应充分考虑材料的低温冲击韧度这一重要指标。
大型风电塔架法兰锻件,一般采用S355NL钢(EN10025-3)锻制,此钢为低合金高强度结构钢,含碳量低,锰是主要的强化元素,并加入了少量的细化晶粒元素。
此次生产的海上风电法兰用钢的化学成分及技术要求列入表1。
表1 大型海上风电法兰锻件用钢的化学成分熔炼炉号化学成分(%)C Si Mn P S Cr Ni Mo V Cu Ti Nb N Al CEQ熔炼≤0.18≤≤≤≤≤≤0.90~1.65≤≤≤≤≤≥≤技术要求0.50 0.025 0.020 0.30 0.50 0.10 0.12 0.55 0.05 0.05 0.015 0.02 0.45成品≤0.20≤≤0.85~1.75≤≤≤≤≤≤≤≤≤≥0.030 0.55 0.025 0.35 0.55 0.13 0.14 0.60 0.06 0.06 0.017 0.015 BDVD40881 0.17 0.33 1.29 0.01 0.003 0.11 0.12 0.05 0.03 0.05 0.002 0.022 0.090 0.02 0.43 BDVD40778 0.15 0.32 1.30 0.008 0.001 0.08 0.05 0.01 0.03 0.04 0.002 0.029 0.010 0.02 0.40 BDVD40781 0.14 0.33 1.38 0.008 0.001 0.06 0.03 0.014 0.03 0.02 0.001 0.018 0.080 0.025 0.39为了保证法兰锻件的低温韧度,在钢冶炼时,需严格控制钢中磷、硫的含量,有效降低钢中夹杂物含量。
风力发电塔筒法兰生产工艺研究
( 法 兰 直 径 超 大 。 配 套 尺 寸 一 般 在 2 0 mm~ 4) 00 4 0 mm 范 围 内 。 图 1为 o 2 0 80 4 0 mm 风 电 法 兰 成 品
图 。
的 市 场 中 取 得 了 较 快 发 展 , 术 日臻 成 熟 , 本 持 续 技 成 下降 , 平 均增 长率超 过 了 3%。 年 0
定 材料在 锻造 制坯 和环锻成 形加 热过程 中的 温度 。
@ PD 数 显 热 处 理 炉 , 自动 调 整 热 处 理 全 过 程 I
的温 度 , 证 了法 兰 的 力 学 性 能 。 保
量
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图 3 法 兰辗 件 图
⑤ 先 进 的材 料 拉 伸 试 验 机 与 冲击 试 验 机 , 为 调
b1引言风电作为一种新型可再生能源具有清洁环保可持续发展等诸多优点发展可再生能源及提高能源效率已成为世界各国无可争议的能源发展战略的两个车轮各国争相发展风力发电并在以欧洲为主的市场中取得了较快发展技术日臻成熟成本持续下降年平均增长率超过了30
维普资讯
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文 章 编 号 :6 2 0 2 ( 0 7 0 — 0 9 0 1 7 — 1 1 2 0 )6 0 3 — 2
完全 对称 。 件最大 水平投 影 为矩形 , 间 为“ ” 单 中 一 字
的 零 件 , 有 良好 的 内 部 组 织 和 力 学 性 能 , 够 保 证 具 能
铁 路车辆 的一些 关键零 部件 的强度 和 可靠性 。 此 , 因
为 了 适 应 重 载 和 提 速 的 要 求 ,原 来 由 铸 造 工 艺 生 产 的 零 件 纷 纷 转 向锻 造 工 艺 生 产 。 是 , 些 车 辆 零 件 但 这 大 多 数 的 形 状 为 板 筋 结 构 , 锻 工 艺 性 非 常 差 , 造 模 锻
14.2轴流风机法兰制作工艺
轴流风机法兰制作工艺1卷制法兰制作工艺一般风机法兰制作均采用卷制加工的方法,图11.1确定卷法兰的宽度、长度、厚度:宽度:外径-内径+10;长度:【(外径+内径)÷2+4~5】×3.14;其中修正系数4~5根据法兰大小而定,90以上为5mm;厚度:图纸法兰厚度。
1.2预弯压头注意尖角必须切平1.3卷法兰专用卷法兰机卷制,用卡样板校正圆的曲率。
1.4整形法兰面整形平直1.5焊接1.5.1焊接前,法兰接头处留2mm左右的焊接缝;1.5.2焊接后表面焊疤打磨平整。
1.6车加工1.6.1叠法兰焊接,法兰数根据钻头的长度定;1.6.2外径按照图纸尺寸、内径根据图纸尺寸+2mm。
1.7钻孔划线或采用模板2整体割法兰制作工艺法兰平面度要求高时采用,尽量采用整体套割,减少料废。
图2,法兰1切割后,再套割法兰2,以此类推。
1231.1确定法兰的内径、外径内径:图纸尺寸+5mm;外径:图纸尺寸+5mm。
1.2气割圆环成形采用等分圆的原则,均布排列,尽量减少料损。
1.3车加工1.3.1叠法兰焊接,法兰数根据钻头的长度定;1.3.2外径按照图纸尺寸、内径根据图纸尺寸+2mm。
1.4钻孔划线或采用模板3拼接法兰的制作图3,壁厚大、法兰平面要求不是很高的法兰可采用分段圆弧气割的方法:1.1确定拼接法兰的宽度、总长度、厚度:宽度:外径-内径+10;总长度:【(外径+内径)÷2+4~5】×3.14;其中修正系数4~5根据法兰大小而定,90以上为5mm;厚度:图纸法兰厚度。
1.2确定分段的数量根据总长度的大小,合理排料,一般分为3-5段,即总长度÷(3-5)为每段的长度。
1.3焊接分段排列圆整、平整后焊接。
1.4法兰修正焊缝、焊疤打磨平整1.5钻孔划线或采用模板。
大型风电法兰锻件强韧化热处理实用技术
( %)
MO Cu ≤O . 5 5 N ≤0 . 0l 5 Al ≥0 . O 2
P ≤0. 02 5
S ≤0 . 0 2
№ ≤O . 0 5
V ≤0. 1 2
T i ≤0 。 O 5
Cr ≤ 0_ 3 0
H e a t 。 I 热 处 理
大型风电法兰锻件强韧化热处理 实用技术
● 任秀凤 。牛余刚
摘 要 :介 绍 了风 电法兰锻 件 的技 术要 求 、锻造 方 法、热 处理 工 艺及 其 力学性 能 ,提 出 了一 种提 高风 电法兰锻 件 力学性 能的 实
用热 处理技 术 。
关 键词 :风 电法兰 ;强韧 化 ;实 用技 术
Ni ≤0. 5 0
≤0. 1 0
表2 S 3 5 5 NL ( Q 3 4 5 E ) 钢 的力学性 能要 求及金相
公 称 厚 度/ mm >l O O ≤】 5 0
R
Re L
A
Z
A K v
组 织状态
晶粒度
, MP a
4 5 0 — — 6 0 0 ≥2 9 5 ≥2 2
( %) ≥5 0 Fra bibliotek试验温度/ ' C l
. 5 0 l
/ J
≥5 O
铁素体+
珠 光 体
6 级以上
参 磊 热 加 工 w w w . m e t a l w o 珏 r k i n l : 1 9 第 S O l . c o ∞2 m 9
H e n a l 州 I 热 处 理
图l 所示 。采 用的 热处理 方式 为常 规 正 火 ,或 正 火 + 高 温 回火 , 回 火 没 有组 织 转 变 的过 程 ,主 要 目
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摘要:针对风电塔筒锻造法兰焊接变形控制相关内容,做了简单的论述。
由于塔筒作业环境较为复杂,对锻造法兰焊接质量的要求较高,若想达到加工等级,加强锻造法兰焊接变形的把控,有着必要性。
焊后变形控制是重难点,要做好变形控制分析,通过改进焊接工艺,应用先进的方法,以确保锻造法兰焊后的质量,确保能够满足生产的需求。
关键词:风电塔筒;锻造法兰焊接;变形控制;质量问题1.风电塔筒塔架的制造工艺(1)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。
(2)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。
(3)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。
滚圆的过程中需要确认单面Y形坡口的方向是朝圆内的。
在进行筒体滚圆时,还可以进行纵缝的组拼,将筒体的对接缝隙控制在1~2mm,错边量控制在1.4mm以下。
(2)塔筒的椭圆度的检测:将塔体进行卷制后纵缝焊接,然后回圆。
回圆成功后使用样板来进行筒体圆度与棱角度的检查。
样板弦长控制在1/3Di内,Di是为了可以将筒体的内圆直径检测出来。
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。
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风电法兰零件图工艺分析
一:工件介绍:风电法兰为兰的一种,其焊接在塔筒和底座上,用于塔筒与底座的连接,相于其他法兰直径要大。
今天,风电法兰领军企业山东伊莱特重工就跟您来共同探讨风电法兰零件图工艺分析。
应用于我国北部草原上,其具有耐30度低温的特性。
其为连接件,有一定强度、韧性、屈服强度和抗拉伸强度等力学性能。
此产品特点形状简单,无精度要求,要求法兰可配合使用,且能适应以上环境要求,能可靠的连接塔筒与底座。
二、毛坯选择
考虑到此工件为大直径环状工件,应用于风电设备的连接,所处地域环境特殊,且使用时为焊接使用,所以风电法兰的毛坯要求有较好的综合力学性能,较好的耐低温性能,良好的焊接工艺性能和较好的耐腐蚀性。
故此选用的材料为Q345E钢材。
Q345E钢材综合力学性能较好,焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好,具有良好的低温韧性。
主要用于船舶,锅炉,压力容器,石油储罐,桥梁,电站设备,起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
由于此工件所需的力学性能较好,需要热处理和锻造,且在运输时要比较方便,在加工时节省材料适当的降低成本,所以选用直径为700毫米长度为1600毫米的Q345E钢材棒料。