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Vestas焊接计划书
Vestas Welding plan

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2023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拟定
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+6 -3。
根据设计规定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%【ISO14175-M21】，焊丝采用ER70S(RM56)【接近于ISO14341-A-G3Si1】,φ1.2mm，用于重要结构的平位【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，根据设计文献的规定，按《Vestas风力涡轮用焊接部件基本质量规定、技术规范ECO号：285227》的规定，对拟采用ISO15614-1：2023的焊接工艺规程进行实验评估。
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
试件编号
焊接位置方法
焊材
简图
焊接
部位
备注
1
135
PA
ER70S φ1.2mm

熔透

2
135
PA
ER70S φ1.2mm

熔透

3
135
PA
ER70S φ1.2mm

非熔透

4
135
PA
ER70S φ1.2mm

非熔透

5
135
PA
ER70S φ1.2mm

熔透

三、试件准备
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规定。
表二：试件材质标准（摘自ISO/TR15608-2023）
牌号
化学成分
C≤
Mn
Si≤
P≤
S≤
V≤
Nb≤
Ti≤
Als≥
S355J2orQ345D
0.25
≤1.8
0.60
0.045
0.045
0.1
0.06
0.05
0.01
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、除尘解决。
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。
预规程
pWPS
焊道
Run
焊接
方法
Process
焊材规格
Size of filler
metal (mm)
电流强度
Current
（A）
电弧电压
Voltage
（V）
电流种类/极性
Type of current
/Polarity
焊接速度
Travel speed
（㎜/s）
热输入
Heat input
(KJ/mm)
1

1
135
Φ1.2
95～115
17～19
DCEP/+
18～23

2-4
135
Φ1.2
210～240
23～25
DCEP/+
21～23

5
135
Φ1.2
200～220
20～23
DCEP/+
20～23

2
1
135
Φ1.2
180～230
21～25
DCEP/+
18～23

2-4
135
Φ1.2
220～280
23～25
DCEP/+
21～23

5-14
135
Φ1.2
260～320
26～34
DCEP/+
20～23

15-20
135
Φ1.2
260～320
26～34
DCEP/+
20～23

3

1、4
135
Φ1.2
220～250
23～25
DCEP/+
21～23

2-9
14-16
135
Φ1.2
240～300
26～32
DCEP/+
20～23

10-13
17-20
135
Φ1.2
220～240
23～25
DCEP/+
18～23

4
1
135
Φ1.2
220～280
23～25
DCEP/+
18～23

5
1、3
135
Φ1.2
220～250
23～25
DCEP/+
21～23

2、4
135
Φ1.2
240～300
26～32
DCEP/+
20～23

5-7
8-9
135
Φ1.2
220～240
23～25
DCEP/+
18～23

保护气体/焊剂
Gas/Flux
电弧保护
Shielding
Ar80%+CO220%
气体流量
Gas flow rate
（L/min）
电弧保护
Shielding
15-20
根部保护
Backing
Ar80%+CO220%
根部保护
Backing
15-20
2、重要的焊接措施
2．1、焊工（涉及定位焊），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有的DIN EN287-1焊工列表
序号
姓名
认可范围
1
丁峰
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
2
黄军军
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
3
惠明明
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
刘豹
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
5
张伟
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
6
刘二刚
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
7
兰小龙
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
8
宋卫团
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
9
张小涛
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
10
刘文龙
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，应进行预热解决，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、做好具体的施焊记录。
五、 试件焊缝检查
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ISO5817-2023B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、 焊接接头性能实验
a) 接头实验项目
接头焊接实验项目如表四所示。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：接头性能实验项目
试件型式
实验项目
试样数量
实验方法
对接接头
接头拉伸（拉板）实验
2件
ISO4136
接头侧弯实验
4件
ISO5137
-20℃冲击实验
焊缝中心\热影响区处各6件
ISO9016
接头硬度实验
1件
ISO9015
宏观断面酸蚀实验
1件
ISO9017/ISO5817-B
角接头
接头硬度实验
1件
ISO9015
宏观断面酸蚀实验
1件
ISO9017/ISO5817-B

表五 ：工艺评估列 WPQR list 5
材料类别material
serial No.
评估编号 WPQR Number
评估项目/WPQR project
壁厚覆盖范围 thickness range of qualification(mm)
pWPS No.
备注remark
钢1.2 steel
1
WPQR-FR17-1301
ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t15 PA ss nb
7.5～30
PWPS-FR19-1301

2
WPQR-FR17-1302
ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t60 PA bs
30～120
PWPS-FR19-1302

3
WPQR-FR17-1303
ISO15614-1 135 P FW 1.2 S t60 PB ml
≥5
PWPS-FR19-1303

4
WPQR-FR17-1304
ISO15614-1 135 P FW 1.2 S t12 PB sl
6～24
PWPS-FR19-1304

5
WPQR-FR17-1305
ISO15614-1 135 P BW 1.2 s t30 PA bs
15～60
PWPS-FR19-1305

2、焊接实验结果规定
A、接头拉伸实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、接头侧弯实验后，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℃冲击实验，采用V型缺口，平均冲击功不低于母材规定的34J，且每组中任一实验结果不低于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、实验结果鉴定和解决
A、实验结果满足上述规定，鉴定为合格；
B、拉伸实验结果若低于上述规定，允许从同一试件上再取一个试样重新实验，若达成上述规定，则仍鉴定合格，否则，判为不合格；
C、冲击实验结果不满足上述规定期，允许在同一试件上再取一组实验，若总计6个实验结果的平均值不低于规定值，且低于规定值的试样不多于3个（其中不得有2个以上结果低于0.7倍规定值，且最低值不低于0.5倍规定值），则仍鉴定为合格，否则，不合格。
七、 具有资质的人员/qualification of personnels
根据产品规定《Vestas风力涡轮用焊接部件基本质量规定、技术规范ECO号：285227》的规定，无损检测应符合EN473、ISO9712，且必须有可用的3级资格证书人员一名，负责无损检测的性能；焊接协调员应可以根据ISO14731的国际焊接工程师一名、负责WPS、WPQR等工作、生产车间国际焊接技术员一名负责WPS的执行、组装过程的尺寸检查、工装应用等，监控生产符合维斯塔斯规定，我公司改变焊接协调员必须立即告知维斯塔斯。资质人员安排见《项目组织机构图》。