基于钢管塔主材的焊接工艺研究杨炎忠

基于钢管塔主材的焊接工艺研究杨炎忠

杨炎忠

广东省电力线路器材厂有限公司广东广州510450

摘要：现阶段城市乡镇的发展，钢管塔的建设越来越多，为保障输电可靠安全性，必须采用科学合理的焊接工艺及方法。钢管塔主材的焊接需要做好前期的准备工作，才能保证焊接工作的正常进行，控制好钢管塔焊接的质量。本文介绍了钢管塔，分析钢管塔的应用范围和结构特点，探讨了钢管塔主材的焊接工艺。

关键词：钢管塔；焊接工艺

引言

钢管塔主要应用于输电容量大、杆塔承载荷载大的江河跨越工程。随着长距离、大容量的特高压建设的兴起，与角钢塔相比，承载能力大且抗灾害能力强的钢管塔优势凸显，钢管塔的大量应用得到业界的认可。钢管塔制造难度大、要求高，涉及带颈法兰、直缝焊管、高强螺栓等新型材料，几钢管—法兰对接焊、检验等关键技术。

一、钢管塔概述

钢管塔：主要部件用钢管，其它部件用钢管或型钢等组成的格构式塔架。

输电线路钢管塔，是指主材用圆形钢管构件，斜材用钢管或圆钢、型钢等构件组成的空间格构式结构。钢管塔主要应用于输电容量大、杆塔承载荷载大的江河跨越工程。随着长距离、大容量的特高压建设的兴起，与角钢塔相比，承载能力大且抗灾害能力强的钢管塔优势凸显，钢管塔的大量应用

钢管塔具有承载力大、结构传力清晰、用钢量少、节约线路走廊、塔型美观等优点，有利于线路的安全，也有利于提高输电线路的建设水平。钢结构铁塔适用于各种电压等级，应用广泛，如下图1：

三、钢管塔主材的焊接工艺

3.1焊接依据

参照GB985.1、GB985.2进行焊接

3.2坡口加工

优先采用机械加工，也可选用自动或者半自动气割或等离子切割、手工切割的方法制备。但应保证焊接坡口处平整、无毛刺，坡口两侧20mm范围不得有氧化皮、锈蚀、油污等，也不得有裂纹、气割熔瘤等缺陷。严禁在焊缝间隙内嵌入填充物，必须要按照要求尺寸组队。

3.3焊材的选择

应选用与钢材相匹配的焊接材料，焊接强度等级不同的钢材，按照等级较低的钢材选用焊接材料。定位焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3，长度不小于25mm。定位焊点一般不少于3点，且应均匀分布。严格按照焊接工艺规定的焊接方法、焊接参数进行焊接。并按要求进行预热、焊后进行热处理。焊接完毕，在距焊缝端头50mm明显处打上钢印代号。

3.4预热要求

一般在下列情况下应对焊件进行预热：

焊接Q345以下等级钢材时，环境温度低于-10℃；焊接Q345钢时，环境温度低于0℃；焊接Q345以上等级钢材时，环境温度低于5℃。

当Q345级钢材厚度超过32mm，Q420级钢材厚度超过28mm，Q460级钢材厚度超过24mm。

3.5钢管与带颈锻造法兰的环向对接焊缝、钢管主材变坡处的环向对接焊缝要求100%熔透，且应达到一级焊缝的质量标准，同时按相关规定进行焊接工艺设计、评定，以合格工艺施焊，焊缝质量应按标准要求进行检查；变坡处钢管的纵向焊缝应错开布置。

3.6钢管与刚性法兰焊接时，钢管应插入法兰厚度一半深，双面角焊缝，入下图2所示，焊脚尺寸取管壁厚度。

图2

3.7钢管与柔性法兰焊接时：

对上圈环向角焊缝：当法兰板厚≥30mm时，法兰盘内侧应倒角坡口，焊脚尺寸可取焊缝的有效高度。对下圈环向角焊缝：当钢管壁厚≥8mm时，钢管端外侧应倒角坡口，焊脚尺寸可取焊缝的有效高度。

3.8节点板和钢管的主要受力焊缝，应满足外观二级的质量要求，焊脚尺寸取较薄构件的1.2倍，当节点板厚度≥8mm时，应根据焊接规程要求开坡口焊接。

3.9节点板或钢管上的加劲板焊缝为次要焊缝，一半均为角焊缝，满足三级焊缝的质量要求，焊脚尺寸取较薄构件的1.0倍，当加劲板厚度≥12mm时，应根据焊接规程要求开坡口焊接。

3.10对于T型连接焊缝：

当对t2厚度大于20mm的板材在厚度方向进行焊接时，应采取冷却收缩时不易引起层状撕裂的焊接工艺控制措施。

3.11对于钢管与钢管的相贯焊缝，焊脚尺寸未注明者一般不小于较薄构件的1.2倍，且不大于2.0倍，焊缝沿全周连续焊接并平滑过渡，当被焊接构件厚度≥8mm时，要按规定进行剖口后再焊。

3.12焊接时，不得随意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量的焊缝。

3.13所有焊接件均需加封焊，以防酸液进入接触面而造成锈蚀。导地线挂点、爆肝承托绳耳板孔、横担提线用施工孔等统一采用套管或厚板钻孔塞焊的形式。

四、结语

钢管塔的应用是现代电力行业发展的趋势，高强钢管塔用直缝焊管、带颈法兰及其焊接，是保证钢管塔质量的基础。推广使用钢管塔是基建标准化建设和全寿命周期管理工作的重要组成部分，是全面建设“两型三新”输电线路的具体措施，对转变电网发展方式具有重要的意义。

参考文献：

[1]常建伟，乔亚霞.我国输电线路钢管塔直缝焊管生产现状综述[C].//第12届全国电站焊接学术论文讨论会论文集.2013：1-7.

[2]曲趵特高压钢管塔自动焊焊接工艺及常见问题分析[J].加工工艺，2013-08-05.

[3]韩暘.钢管塔在特高压电网的应用及焊接技术[J].山东电力高等专科学校学报，2012-08-15.