本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)牛腿的焊接工藝。

背景技術(shù)：

牛腿是海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)多樁樁套的重要支撐部件，其質(zhì)量好壞直接影響其上部支撐的導(dǎo)管架穩(wěn)固度從而影響風(fēng)機塔筒等設(shè)備的運行穩(wěn)定性和使用壽命，是海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)的關(guān)鍵部件之一。牛腿為錐形環(huán)板結(jié)構(gòu)，上部與樁套外部支撐環(huán)通過焊縫連接，下部與鋼管樁通過焊縫相連接，焊縫質(zhì)量等級須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測》（nb/t47013-2015）規(guī)定，達到一級標(biāo)準(zhǔn)。但是牛腿焊接具有如下特點和難點：1、部件厚度較大且焊縫圓周長度長，部件數(shù)量多，工作量大；2、內(nèi)側(cè)不可達，只能單面焊，但需雙面成形；3、結(jié)構(gòu)較特殊，焊接位置不易操作；4、焊接質(zhì)量等級要求達到一級標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)牛腿的焊接工藝，工作效率高，焊接質(zhì)量好，焊縫成形也更光滑美觀。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)牛腿的焊接工藝，包括以下步驟：

（1）焊前清理：將牛腿上部與樁套外部支撐環(huán)之間的坡口，牛腿下部與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁之間坡口及坡口附近20mm范圍內(nèi)油污、銹、水分雜質(zhì)去除；

（2）點搭、組對：將牛腿上部與樁套外部支撐環(huán)、牛腿下部與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁按設(shè)計要求預(yù)組裝到一起，在正式焊接前采用點焊定位，先進行牛腿上部上焊縫的點焊定位，再進行牛腿下部下焊縫的點焊定位，每隔75～150mm設(shè)置一個定位焊點，使其點固，組對根部留1-3mm間隙，優(yōu)選2mm，確保打底能焊透，采用實心氣保焊絲er50-g，φ1.2mm，電流240-280a，電壓28-31v，焊接速度300-400mm/min；

（3）預(yù)熱：用火焰烘槍將坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)均勻預(yù)熱到≥80℃，

（4）焊接：

a、進行上焊縫第1-2層的焊接，然后進行下焊縫第1-2層的焊接，焊接方法均采用gmaw實現(xiàn)單面焊雙面成形，焊接的參數(shù)為：直流電，電流260-300a，電壓28-33v，焊絲選用er50-gφ1.2mm，焊接速度300-400mm/min，氣體流量15-25l/min；

b、進行上焊縫第3層至填充層的焊接，然后進行下焊縫第3層至填充層的焊接，焊接方法均采用雙絲埋弧焊，焊接的參數(shù)為：埋弧焊絲選用h10mn2φ4.0mm，埋弧焊劑選用sj101，前絲直流電，電流700-750a，電壓29-33v，后絲交流電，電流600-650a，電壓33-36v，焊接速度600-900mm/min；

c、進行上焊縫蓋面層的焊接，然后進行下焊縫蓋面層的焊接，焊接方法均采用雙絲埋弧焊，焊接的參數(shù)為：埋弧焊絲選用h10mn2φ4.0mm，埋弧焊劑選用sj101，前絲直流電，電流650-700a，電壓29-33v，后絲交流電，電流550-600a，電壓33-36v，焊接速度600-900mm/min；

（5）外觀檢驗：焊工自檢合格后，打上焊工鋼??；焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾渣等缺陷，咬邊≤0.5mm；

（6）無損檢測。

所述上焊縫的坡口為22-28mm，優(yōu)選25mm，坡口角度45-55°，優(yōu)選50°（自然坡口26°+切割坡口24°），確保焊槍運絲方便確保質(zhì)量的前提下提高效率；下焊縫的坡口角度50-65°，優(yōu)選64°（自然坡口為64°，不用另外切割開坡口）。

所述步驟（4）中g(shù)maw實現(xiàn)單面焊雙面成形后，將工件吊運到事先調(diào)好位置的調(diào)位工裝上，一端調(diào)高，以實現(xiàn)埋弧焊的船型平位焊位置。

所述牛腿采用dh36作為母材進行焊接。

本發(fā)明的有益效果是：打底層采用熔透效果好的實心焊絲，組對根部留2mm間隙，采用較大電流保證單面焊雙面成形熔透質(zhì)量；填充、蓋面層采用雙絲埋弧焊可大大提高工作效率和改善焊工勞動環(huán)境，同時焊劑覆蓋弧光減少煙塵和弧光傷害，焊縫成形也更光滑美觀，使焊縫質(zhì)量得到提高。

附圖說明

圖1為導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁和牛腿的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；

圖2為牛腿與外支撐環(huán)的上焊縫焊道順序圖；

圖3為牛腿與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁的下焊縫焊道順序圖；

其中：1、牛腿，2、內(nèi)加強環(huán)，3、外支撐環(huán)，4、導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。

如圖1所示，牛腿1為錐形環(huán)板結(jié)構(gòu)，上部與樁套外部支撐環(huán)3通過上焊縫連接，下部與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁4通過下焊縫相連接，在導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁內(nèi)側(cè)與下焊縫相對應(yīng)的位置設(shè)有內(nèi)加強環(huán)，上下焊縫質(zhì)量等級須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測》（nb/t47013-2015）規(guī)定，達到一級標(biāo)準(zhǔn)。

海上風(fēng)電導(dǎo)管架基礎(chǔ)牛腿的焊接工藝，包括以下步驟：

（1）焊前清理：將牛腿上部與樁套外部支撐環(huán)之間的坡口，牛腿下部與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁之間坡口及坡口附近20mm范圍內(nèi)油污、銹、水分等雜質(zhì)去除；

（2）點搭、組對：將牛腿上部與樁套外部支撐環(huán)、牛腿下部與導(dǎo)管架基礎(chǔ)鋼管樁按設(shè)計要求預(yù)組裝到一起，在正式焊接前采用點焊定位（間斷焊），要每隔75～150mm設(shè)置一個定位焊點，使其點固，否則焊接時會發(fā)生變形、跑位，組對根部留2mm間隙，采用實心氣保焊絲er50-g，φ1.2mm，電流240-280a，電壓28-31v，焊接速度300-400mm/min；每段定位焊不小于100mm；

（3）預(yù)熱：用火焰烘槍將坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)均勻預(yù)熱到≥80℃，

（4）焊接：（焊道順序如圖2和圖3所示）

a、進行上焊縫第1-2層的焊接，然后進行下焊縫第1-2層的焊接，焊接方法均采用gmaw實現(xiàn)單面焊雙面成形，焊接的參數(shù)為：直流電，電流260-300a，電壓28-33v，焊絲選用er50-gφ1.2mm，焊接速度300-400mm/min，氣體流量15-25l/min；打底層采用熔透效果好的實心焊絲，組對根部留2mm間隙，在工藝評定許可范圍內(nèi)采用較大電流保證單面焊雙面成形熔透質(zhì)量。為了能夠采用埋弧焊，特地設(shè)計了專用調(diào)位工裝，在上焊縫和下焊縫采用gmaw實現(xiàn)單面焊雙面成形后（即將工件實心氣保焊打底后），將工件吊運到事先調(diào)好位置的調(diào)位工裝上，一端調(diào)高，以實現(xiàn)埋弧焊的船型平位焊位置；

b、進行上焊縫第3層至填充層的焊接，然后進行下焊縫第3層至填充層的焊接，焊接方法均采用雙絲埋弧焊，焊接的參數(shù)為：埋弧焊絲選用h10mn2φ4.0mm，埋弧焊劑選用sj101，前絲直流電，電流700-750a，電壓29-33v，后絲交流電，電流600-650a，電壓33-36v，焊接速度600-900mm/min；

c、進行上焊縫蓋面層的焊接，然后進行下焊縫蓋面層的焊接，焊接方法均采用雙絲埋弧焊，焊接的參數(shù)為：埋弧焊絲選用h10mn2φ4.0mm，埋弧焊劑選用sj101，前絲直流電，電流650-700a，電壓29-33v，后絲交流電，電流550-600a，電壓33-36v，焊接速度600-900mm/min；

采用雙絲埋弧焊可大大提高工作效率和改善焊工勞動環(huán)境，相較原來的單一氣保焊效率提高4倍，相較單絲埋弧焊效率提高2倍；同時焊劑覆蓋弧光減少煙塵和弧光傷害，焊縫成形也更光滑美觀；填充層、蓋面層采用雙絲埋弧焊，焊接時，前絲直流、后絲交流，避免了磁偏吹，直流在前用低電壓大電流，產(chǎn)生較大的熔深，交流在后用高電壓小電流，熔敷填充產(chǎn)生較寬的焊道覆蓋，同時交流電弧對熔池還有攪拌作用，使焊縫質(zhì)量得到提高。

（5）外觀檢驗：焊工自檢合格后，打上焊工鋼印；焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾渣等缺陷，咬邊≤0.5mm；經(jīng)檢測，外觀檢驗合格。

（6）無損檢測：ut人員按國家標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測》（nb/t47013-2015）規(guī)定進行超聲檢測，焊縫需達到i級合格。經(jīng)檢測為i級合格。

本發(fā)明中牛腿采用dh36作為母材進行焊接。dh36為高強度船體用結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)gb712-2011，dh36厚度≤50mm屈服強度355mpa，抗拉強度490-620mpa，伸長率21%，-20℃沖擊功≥34j。根據(jù)dh36的母材特性，可選配氣保焊絲er50-6，埋弧焊絲h10mn2,埋弧焊劑sj101，母材焊材性能相匹配，符合工藝要求，滿足標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。