三峡永久船闸人字门安装焊接施工工艺指导

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1、 三峡永久船闸人字门安装焊接施工工艺指导一：概述三峡永久船闸为双线五级船闸,布置在三峡水利枢纽左岸坛子岭左侧,分为南北两线，每线均有五个闸室，六个闸首,每个闸首布置了两扇人字门,每扇门叶约重860T,门叶宽为20.2M，高为38。5和37.5M两种，其几何尺寸之大，重量之重,堪称为同类产品之最,每扇门叶由12分节组成，从门叶的焊接结构来说具有如下的特点：1、 门叶的平面尺寸大而厚度小，属薄壁型焊接结构,焊接变形难于控制。2、 整个门体由12分节拼装而成，拼焊截面多,焊接工作量大。3、 门叶为立式拼装,每一拼焊断面上的焊缝在上节门叶处于自由状态下焊接，变形需要严格控制. 4、 对于板厚大于36m

2、m的焊接焊缝需进行焊后消应处理。5、 门叶两侧及中间止水为刚性止水，故对门叶焊接变形控制要求高.6、 门叶结构在门厚方向为不对称件,门叶面板侧焊缝量多，焊接时易产生向上游的倾斜。针对门叶以上结构特点，为了更好的控制人字门的焊后几何尺寸,在焊接之前特制定以下焊接工艺措施。二：焊接方法采用手工电弧焊三：焊接材料的选择人字门母材为345B,根椐等强原则,选用E-5015碳钢焊条。四:焊接人员数根据门叶的结构特点,每扇门叶每班812人。五：焊前准备1、 焊前必须将坡口及坡口两侧20mm范围清理干净，无油、脂等污物；坡口内的氧化皮、铁锈必须打磨显露出金属光泽. 2、 焊条在焊前必须在烘烤箱中在35040

3、0或按焊条说明书上指定的温度烘烤12小时，在100150下保温，随用随取，以免焊条受潮影响到焊接性能或焊接质量。3、 大于30mm的板厚，焊前须做好预热准备，预热温度为：75100。4、 焊前必须加固定位焊，加固的长度为50mm以上,间距为100400mm，焊接厚度不超过母材的1/2，最大不超过8mm，同时，定位焊处的裂纹、气孔、夹渣等缺陷在焊前必须清理干净. 注:加固时必须用喷灯预热，温度比正式焊接温度高30，且8名焊工在门叶宽度和厚度方向对称进行。5、 焊前准备必要的焊接工器具，如：逆变焊机、角磨机、风铲等,同时还准备必要的焊接监控量具，具体所需的工器具见附表说明。6、 焊前搭设好防风、防

4、雨棚及焊接脚手架，作业平台周围应搭设好安全网和防护栏,焊接工位之间设置好隔离挡板等，并由专人对现场环境进行监测，对出现的异常情况立即进行针对性的防护措施。 7、 设置焊接变形监控点，并做好详细的焊前检测记录,以便将焊接过程的监控数据与之进行对比。 六：焊接施工方案及工艺要求 6.1、焊接施工方案的制定 焊接施工方案的制定必须根据人字门门叶的结构特点来确定，人字门门叶的结构为：在门宽方向对称,在门厚方向为不对称，其单节门叶横向结构图如下： 下游 上游门叶在厚度方向不对称，且在上游面板侧焊接工作量大,必然引起门叶焊接收缩的不均匀，使门叶产生向上游方向的倾斜.根据人字门的运行特点及门体刚性止水的要求

5、,焊接过程中，关键是控制门体门轴柱、斜接柱、门叶向上游的倾斜值及门叶扭曲，同时坡口的大小不等，对缝间隙不均匀，焊工位置不对称，焊接线能量不一致等，都会引起门叶焊接收缩的不均匀，影响焊接变形,具体表现为：1、 门体高度方向的收缩变形门体高度方向的收缩主要影响顶枢装置与门体的配合，在施工过程中，顶枢装置是在整体门叶已经焊接完成后才进行安装，顶枢的安装位置是根据门体高度的具体情况再决定的，顶枢轴孔的中心位置是在门体焊接完成后,制造厂现场进行镗孔后确定,故门体高度方向的收缩可暂不考虑。 2、门体宽度方向的收缩由于人字门横向刚性较大，宽度方向又为对称件,宽度方向的倾斜及收缩可通过门体支枕垫块的调整来进行

6、修正,因此施焊时可不作考虑. 3、门体厚度方向的倾斜角变形门体在门叶厚度方向的倾斜角变形是由于焊缝在门厚方向分布不对称造成的,焊缝主要分布在面板上，焊接后门体有向上游倾斜的趋势,为此,可通过预留反变形或调整焊接顺序加以控制，三峡永久船闸六闸首人字门焊接已经完成，在拼焊时并没有预留反变形,施焊时经过合理的焊接顺序，使门体的倾斜值得到了有效的控制，在四闸首人字门安装时,决定不预留焊接反变形，门体的倾斜值通过焊接顺序调整加以控制。 4、门体其它方向的变形门体其它方向的焊接变形如：门叶面板波浪度变形等，因为对门叶整体几何尺寸影响较小或没影响，焊接控制可不做考虑。6。2、门体的焊接顺序根据门体结构及以上

7、焊接变形特点分析,焊接时,首先焊接门体门轴柱、斜接柱四个角及端板的对接缝以保证门体的形体尺寸，至于这种焊接顺序所造成的焊接应力通过后热消应给予解决。为了很好的控制变形，特制定以下焊接顺序:1、 焊接推力隔板与腹板的组合角焊缝.2、 焊接门体上下翼缘板与端腹板的立焊组合缝。3、 焊接端板的对接焊缝.4、 焊接推力隔板加强筋板与腹板的焊缝.5、 对以上的焊缝进行焊后消应热处理.6、 焊接端隔板和中间隔板与腹板的组合角焊缝，因为每块端隔板和中间隔板的长度为3M左右，为保证门叶焊后整体水平，防止门叶的倾斜,焊接时将端隔板、中间隔板与腹板的焊接分为5段，先焊接中间段，再焊接靠下游段，最后焊接靠上游段，整

8、体焊接方向朝上游。7、 焊接推力隔板加筋板与主梁上翼、下翼角焊缝。8、 焊接端隔板与主梁上翼、下翼角焊缝。9、 焊接竖隔板与主梁上翼、下翼角焊缝.10、 焊接主梁上翼缘板的对接焊缝。11、 焊接主梁下翼缘板的对接焊缝.12、 焊接节点板的对接缝（与面板的对接缝同时进行）。13、 焊接面板的对接缝。14、 焊接面板下翼缘板与面板的贴角横焊缝。15、 其它附件的焊接。具体焊接顺序图附后，焊接过程中,焊接质检员必须跟踪监控焊接变形，每个部位的焊缝焊接一道后必须进行焊接变形测量，根据焊接变形的实际情况调整焊接顺序。6.3焊后消应处理板厚大于36mm的焊缝，焊后立即进行消应处理。消应处理时使用多台自动控

9、温履带加热条同时进行，且通过红外线控制柜和热电偶严格控制升温、降温速度及保温温度和保温时间。消应处理的加热宽度，在焊缝中心两侧应不小于3倍板厚.在消应处理全过程中根据热处理规范由专职检测人员现场跟踪及时查看各加热器的温度并做好记录,消应后应提供热处理曲线图。热处理规范:加热速率不超过22025/max/h，加热温度580620后保温2h，降温速率不超过26025/max/h,降温300后空冷。6.4、焊接工艺要求1、 板厚大于30mm的一、二类焊缝,按工艺评定的要求进行预热,焊后缓冷，拼装定位焊时，其预热温度比正式焊缝的温度高30以上，当焊缝两侧板厚不同时,预热温度根据厚板确定，预热宽度为焊缝

10、中心两侧各3倍的板厚.2、 对于一、二类焊缝需焊透的，一侧焊后另一侧采用碳弧气刨清根，清根后，必须用磨光机或电磨将气刨渗碳层清除干净.3、 对于一、二类焊缝，如间隙过大的按中南院监理中心下发的大间隙焊缝处理方案进行，对于面板与面板之间的单边V型坡口，如间隙小于4mm，为保证焊透，必须扩大根部间隙至56mm,且焊前对坡口进行仔细打磨处理。4、 面板与后翼缘板之间应接触紧密，最大间隙不能大于2mm。5、 焊接过程中，为了保证焊接内部质量以及焊缝热影响区的力学性能,必需严格控制焊接线能量的输入，线能量不大于40KJ/CM，在门叶宽度方向对称焊接的焊工焊接线能量基本保持一致.6、 为了控制焊接变形，减

11、少焊接残余应力，焊接时采用多层、多道、分段、退步的方法进行施焊，每层厚度不大于6mm，焊条的摆动幅度小于12mm。7、 根据工艺评定书上规定的层间温度监控焊接施工过程的层间温度。8、 焊接过程中，层间清理应仔细，为防接头处夹渣，焊缝的接头必须错开30mm以上.9、 为了减少焊接应力,防止产生裂纹，除第一和最后一层焊缝外，中间层的焊缝可使用风锤等锤击焊缝.10、 对于一类焊缝的对接缝，焊后表面必需打磨平整。11、 门轴柱、斜接柱端板施焊后，应将填注环氧填料的一面磨平 ，以便调整并防止发生注入填料时发生堵塞。12、 严禁在非焊接区引弧,引弧和熄弧必须在坡口内,背拉杆对接焊缝组装焊接时必须设置引弧板

12、和熄弧板，焊后割除并将端头打磨光滑。13、 焊接过程中，焊条保温桶的电源必须接好，保温桶盖必须盖好，焊接时每次所取焊条不超过3根.14、 焊接完成后，焊工应仔细清理焊缝表面，清除表面飞溅等，进行焊缝自检，对于一、二类焊缝在焊缝两端距焊缝中心50mm处打上焊工钢号,并做好焊接记录.15、 板厚大于36mm的,焊后必须立即进行消应处理，温度为580620。16、 安装过程中，构件中所有的筋板、隔板等的过焊孔及筋板头均采用包角焊.七：焊缝的分类及焊缝检测要求1、 一类焊缝：推力隔板与端板的角焊缝,推力隔板与主梁腹板的角焊缝,竖隔板翼缘的对接焊缝，背拉杆的对接焊缝，背拉杆座板与接点板的连接角焊缝，主梁

13、上下翼缘板的对接横焊缝。2、 二类焊缝：面板的对接焊缝，竖隔板的腹板与主梁腹板连接的角焊缝，竖隔板和垂直次梁与面板的组合焊缝，端板的对接焊缝，主梁上翼缘与面板的组合焊缝.3、 不属于一类和二类的焊缝为三类焊缝。4、 焊缝的检测：4.1、所有的焊缝焊后立即进行外观检查，在焊接过程中，除了焊工自检外，焊接质检人员必须跟踪控制，焊缝表面不允许有表面裂纹、气孔、夹渣、未熔和等缺陷.检查标准按DL/T5018-94规范中表4.1.1和三峡工程标准 质量标准汇编进行。具体的检测标准要求见附后说明。4.2、对于一类和二类焊缝在焊后24小时可进行焊缝内部质量的检查和表面磁粉或着色渗透探伤，其检测要求如下：一类

14、焊缝：UT100，MT100二类焊缝：UT100, MT100或PT（磁粉探伤操作不方便的情况下） 超声波探伤按GB11345标准执行，磁粉和着色探伤按钢制压力容器表面探伤标准执行。一类焊缝的对接焊缝表面必须经过打磨处理，门叶组焊完成后，作好组焊记录,报请监理签证.八：焊缝的返修8。1、焊缝的外观检查发现有裂纹、未熔和等表面缺陷时，必须用角磨机将缺陷磨掉,再对缺陷处进行表面修补,修补的焊接工艺与正式焊缝的焊接工艺相同。8.2、焊缝内部质量发现有超标缺陷时，严格按已制定的焊接工艺进行，同时，同一部位返修次数不能超过两次,对于两次以上的返修 必须经技术总负责人批准,并经过监理工程师同意后方可进行.

15、焊缝返修的部位必须做好详细的返修记录。8.3、焊缝返修工艺8。3.1、用碳弧气刨对缺陷部位处进行刨削，清除缺陷. 8。3。2、用角磨机或电磨对气刨处进行打磨，除去渗碳层并露出金属光泽。 8.3.3、用磁粉或着色对气刨处进行表面探伤,检查缺陷是否完全清除干净。 8.3。4、对于板厚大于30mm的焊缝,返修前必须预热，温度比正式焊接时高30，焊后缓冷，对于板厚大于36mm的焊后必须经过消应热处理。 8。3.5、返修的规范与正式焊缝相同。九:焊接质量控制9.1加强焊接材料管理，焊材的验收、入库、烘烤、发放、领用均有记录可查。建立“焊条头回收制度”领用多少焊条必须交回多少焊条头，保证不错用、乱用焊条.9。2焊前编写详细的焊接工艺指导书或规程，并向全体的焊接人员进行技术交底.9.3施焊时必须严格按焊接工艺指导书或规程进行，加强施工过程、变形控制。9。4实行“三检制”制度,班组自检、队部复检、项目部终检，附质量检验框图。9.5服从业主、监理指导,发现问题及时上报，并积极参与解决。十：安全文明生产10。1设立专职安全员，对各种安全措施进行检查，建立安全制度。附安全保障机构框图。