焊接工艺计划书

Vestas焊接计划书

Vestas Welding plan

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2014年5月17日

Vestas2.0MW机座尾机架焊接计划书

一、 焊接工艺计划项目的确定

Vestas2.0MW机座尾机架图号762802、762807、762808、762809、

762810 、762811；机架重2043kg,长3560mm、宽2300mm，为工字梁箱型结构，由工字梁Ⅰ、工字梁Ⅱ、端梁、前面板、加劲筋板等构件组成。采用工装编号为FD536-017 FD536-018 FD536-019；检具编号：FD300-02，FD300-03, FD300-04, FD300-05, FD300-06, FD300-07, FD300-08，FD300-09；焊接过程有7处焊接关键尺寸，分别为：CTQ1直梁面板平面度 Straightness 2mm/100mm Max3mm overall length、 CTQ2 、CTQ3 、CTQ4 CTQ5 CTQ6 、CTQ7 3215-3。

根据设计要求及机架的实际施工情况，拟采用CO2气体保护焊本机架的焊接工作。CO2

气体成分为

80%Ar+CO220%

+6

【ISO14175-M21】，焊丝采用ER70S(RM56)【接近于ISO14341-A-G3Si1】,φ1.2mm，用于主要结构的平位【PA】、平角位【PB】、横焊缝【PC】和立位焊缝【PF】及其他焊缝的焊接。 二、 试件接头型式、接焊方法及材料

为保证本焊接产品焊接质量，根据设计文件的要求，按《Vestas风力涡轮用焊接部件基本质量要求、技术规范ECO号：285227》的规

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定，对拟采用ISO15614-1：2007的焊接工艺规程进行试验评定。 试件接头形式、焊接位置及焊接方法如表一所示。

表一、试件接头形式、焊接位置及焊接方法

试件焊接位焊接 部位 编号 置方法 焊材 简图 备注 1 135 PA ER70S φ1.2mm ER70S φ1.2mm ER70S φ1.2mm ER70S φ1.2mm ER70S φ1.2mm 熔透 非熔透 非熔透 熔透 熔透 2 135 PA 3 135 PA 4 135 PA 5 135 PA 三、试件准备

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1.试件材料选用本工程设计用料S355J2可用Q345D代，材质标准如表所示。试件下料前，根据材质标准对所用材料进行化学成分复验，复验结果应满足表二所示要求。

表二：试件材质标准（摘自ISO/TR15608-2005）

化学成分 牌号 C≤ S355J2orQ345D 0.25 Mn ≤1.8 Si≤ P≤ S≤ V≤ 0.1 Nb≤ 0.06 Ti≤ 0.05 Als≥ 0.01 0.60 0.045 0.045 2.试件坡口采用机械加工或火焰切割修磨的方法制作，组装前，焊接区母材表面作除锈、除尘处理。

A 对接试件组装。单面焊对接试件组装预留2°~3°的反变形量，组装间隙允差0~+2mm，坡口角度允差±5°。

B T型非熔透试件组装。立板焊接接头处进行机加工，组装不留间隙，根部清理干净、反面组装加固。 四、 试件焊接

1、本产品拟用焊接方法和焊接参数见表三。生产焊接参数根据WPQR记录数据的输入热±25%范围内实行生产。

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预规程 pWPS 焊道 Run 1 焊接 方法 Process 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 焊材规格 Size of filler metal (mm) Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 Φ1.2 电流强度 Current （A） 95～115 210～240 200～220 180～230 220～280 260～320 260～320 220～250 240～300 220～240 220～280 220～250 240～300 220～240 电弧电压 Voltage （V） 17～19 23～25 20～23 21～25 23～25 26～34 26～34 23～25 26～32 23～25 23～25 23～25 26～32 23～25 气体流量 Gas flow rate （L/min） 电流种类/极性 Type of current /Polarity DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ DCEP/+ 焊接速度 Travel speed （㎜/s） 18～23 21～23 20～23 18～23 21～23 20～23 20～23 21～23 20～23 18～23 18～23 21～23 20～23 18～23 热输入 Heat input (KJ/mm) 15-20 15-20 1 2-4 5 1 2-4 5-14 15-20 1、4 2-9 14-16 10-13 17-20 1 1、3 2、4 5-7 8-9 2 3 4 5 保护气体/焊剂 Gas/Flux 电弧保护 Shielding 根部保护 Backing Ar80%+CO220% Ar80%+CO220% 电弧保护 Shielding 根部保护 Backing 2、主要的焊接措施

2．1、焊工（包括定位焊），必须持DIN EN287-1或ISO9606-1考试的焊接资格证书，且只能从事焊工资格认定范围内的工作。脱离焊接工作半年以上的焊工，重新工作时，应重新考核鉴定资格。 风润新能源设备有限公司现具备的DIN EN287-1焊工列表

序号 1 2 3 姓名 丁峰 黄军军 惠明明 认可范围 DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml

4

4 5 6 7 8 9 10 刘豹 张伟 刘二刚 兰小龙 宋卫团 张小涛 刘文龙 DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PA ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PF ml DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PB ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PC ss nb DIN EN 287-1 135 P FW 1.2 t15 PF ml DIN EN 287-1 135 P BW 1.2 t15 PC ss nb 2.2、焊接前应检查并确认所使用的设备工作状态正常，仪表工具良好、齐全可靠，方可施焊。

2.3、施焊应严格执行WPS，不得随意变更参数。

2.4、施焊时，环境温度不应低于5℃，空气相对湿度不应高于80%。环境温度低于5℃时，应进行预热处理，预热60～80℃。相对湿度高于80%时，焊前应用烤枪对焊区进行烘烤除湿。

2.5、焊接选用直流电源，采用反极性（DCEP/+）连结。 2.6、焊接前清除焊接区的锈尘。多道焊时应将前道熔渣清除干净，并经检查确认无裂纹等缺陷后再继续施焊。

2.7、焊接尽量采用多道焊，采用135焊接时，焊丝作适当横向摆动，摆幅≤12mm。

2.8、做好详细的施焊记录。 五、 试件焊缝检验

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所有试件焊接后均经焊缝外观检查和内部超声波探伤。焊缝外观VT%按照ISO5817-2007B级检查验收,MT%按照ISO 16738检测、按照ISO23278Ⅱ级验收。内部超声波UT%按EN1714或ISO17640B级检测、按照ISO11666Ⅱ级验收。 六、 焊接接头性能试验 a) 接头试验项目

接头焊接试验项目如表四所示。分为60mm对接接头、30mm对接接头、15mm对接接头；60mmT型角接头、15mmT型角接头。 表四：接头性能试验项目

试件型式 试验项目 接头侧弯试验 对接接头 -20℃冲击试验 接头硬度试验 宏观断面酸蚀试验 角接头 接头硬度试验 宏观断面酸蚀试验 试样数量 4件 焊缝中心\\热影响区处各6件 1件 1件 1件 1件 试验方法 ISO4136 ISO5137 ISO9016 ISO9015 ISO9017/ISO5817-B ISO9015 ISO9017/ISO5817-B 接头拉伸（拉板）试验 2件

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材料类别serial No. 表五 ：工艺评定列 WPQR list 5

壁厚覆盖范围 评定编号 WPQR Number thickness 评定项目/WPQR project range of qualification(mm) pWPS No. 备注remark material 1 2 钢1.2 3 steel 4 5 WPQR-FR17-1301 WPQR-FR17-1302 WPQR-FR17-1303 WPQR-FR17-1304 WPQR-FR17-1305 ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t15 PA ss nb ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t60 PA bs ISO15614-1 135 P FW 1.2 S t60 PB ml ISO15614-1 135 P FW 1.2 S t12 PB sl ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t30 PA bs 7.5～30 30～120 ≥5 6～24 15～60 PWPS-FR19-1301 PWPS-FR19-1302 PWPS-FR19-1303 PWPS-FR19-1304 PWPS-FR19-1305 2、焊接试验结果要求

A、接头拉伸试验的抗拉强度以及焊缝金属拉伸的屈服强度、抗拉强度、延伸率等，不低于母材规定的最小值；

B、接头侧弯试验后，试样受试表面不出现长度超过试样宽度15%的裂纹，且单个裂纹长度不大于3mm；

C、接头-20℃冲击试验，采用V型缺口，平均冲击功不低于母材规定的34J，且每组中任一试验结果不低于0.7倍规定值； D、硬度测试结果不超过HV350；

E、宏观断面检查，焊缝成形良好，完全熔合，无超差缺陷。 3、试验结果判定和处理

A、试验结果满足上述要求，判定为合格；

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