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1、大型表孔弧形閘門門葉制造變形控制摘要：近幾年來大型水電站建設(shè)高潮連續(xù)，其閘門門葉外形尺寸不斷擴(kuò)大，分節(jié)增多，而且表孔弧門厚度較薄，其制作變形控制成為大形弧形閘門門葉制作的難點(diǎn)之一，本文從制作工藝流程著手，分析其控制制作變形的關(guān)鍵工序及其控制細(xì)節(jié)。關(guān)鍵詞：大型弧形閘門門葉制作變形控制中圖分類號：[TM622]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：引言隨著“西電東送”的進(jìn)一步深入，貴州區(qū)域內(nèi)建設(shè)了一批大電站，高壩建造水電站，因過流需要和結(jié)構(gòu)原因，很多電站設(shè)計中采用了大尺寸表面弧門，如北盤江董箐水電站表孔弧門、烏江構(gòu)皮灘水電站表孔弧門、烏江思林水電站表孔弧門、
2、大花水水電站表孔弧門。因表孔大型弧門存在門體外形尺寸大，分節(jié)多，門體厚度較薄，在制作過程中變形控制難度大。近幾年貴州區(qū)域大型表孔弧門參數(shù)表弧形閘門門葉制作工藝流程弧形閘門門葉制造工藝流程圖6變形控制關(guān)鍵工序弧門制作變形控制關(guān)鍵工序是下料、零部件預(yù)制、拼裝和焊接。下料門葉結(jié)構(gòu)制作下料是關(guān)鍵的一道的工序，直接影響弧門的整體外形尺寸和收縮變形情況。下料前先根據(jù)弧門焊縫分布情況進(jìn)行收縮計算，綜合以往制造經(jīng)驗(yàn)，確定門葉制造工藝曲率半徑，然后采用計算機(jī)進(jìn)行放大樣。放出門葉結(jié)構(gòu)大樣后，按大樣繪制各零部件制作的下料工藝圖，對異形件進(jìn)行編程并輸入數(shù)控切割機(jī)進(jìn)
3、行下料，對方塊形部件采用半自動切割機(jī)進(jìn)行切割。下料時應(yīng)根據(jù)工藝要求進(jìn)行切割。首先按規(guī)范要求對鋼板進(jìn)行裁邊，并對不平度超標(biāo)的鋼板用鋼板調(diào)平機(jī)進(jìn)行調(diào)平處理。同一縱面上的門葉隔板、縱梁腹板視結(jié)構(gòu)形式盡量取半切割整體下料，即下料時先將需要完全切斷的板材僅切割一部分，一般在錯開焊縫的條件下，切割線兩端各預(yù)留50~100mm不切割，以減少由于熱切割造成的變形，影響弧門拼裝質(zhì)量。對一些尺寸較大的構(gòu)件，如門葉面板，因受材料尺寸限制需接長或鑲寬時，采用二次下料的方法控制外形尺寸，減小第一次拼接焊接變形誤差。弧形門制作時縱向腹板下料尺寸是控制變形的關(guān)鍵，采料后
4、采用樣板比對檢核。6零部件預(yù)制采用零部件預(yù)制藝措施可以有效控制各部件的外形尺寸，并且避免散件直接整拼時焊接量過大而導(dǎo)致焊接變形控制難度增大。門葉主橫梁、T形梁隔板下料后進(jìn)行單元預(yù)制，預(yù)制件拼裝成整體后焊接。根據(jù)單元件焊縫的特點(diǎn)，外部長焊縫主要采船形位埋弧焊焊接，隔板主要采用CO2氣體保護(hù)焊焊接，內(nèi)部長焊縫主要采用手工電弧焊焊接。焊接完畢，檢查焊接收縮及變形情況，對超出規(guī)范要求的制作件，一般采用機(jī)械校正，特殊部位才用火焰校正。進(jìn)行火工校正時，由技術(shù)部門制定校正方案，操作者嚴(yán)格按方案執(zhí)行，火工校正溫度不得超過600℃。門葉整體拼裝1）弧門拼裝質(zhì)
5、量的基礎(chǔ)條件是拼裝胎模制作質(zhì)量，主要體現(xiàn)在胎模的外形尺寸和胎模自身的強(qiáng)度與剛度。由制作工藝規(guī)劃可知，門葉拼裝前應(yīng)先制作一個與弧門工藝曲率半徑要求相符的弧形胎模（考慮焊接收縮，制作時根據(jù)弧門結(jié)構(gòu)和焊縫分布情況確定一工藝半徑），各分節(jié)門葉結(jié)構(gòu)于胎模上拼裝為一整體后在胎模上進(jìn)行焊接，胎模制造時各支撐點(diǎn)與門葉框架結(jié)構(gòu)必須對應(yīng)，且胎模需具有足夠的剛度用以抵抗部件吊裝時產(chǎn)生的沖擊。6胎模結(jié)構(gòu)采用矩陣式型鋼立柱網(wǎng)（各型鋼之間用角鋼進(jìn)行連接加固），并用與弧門工藝曲率半徑相適應(yīng)的弧形鋼板直接支撐門葉面板。各支撐點(diǎn)與弧門隔板、橫、縱梁位置相對應(yīng)。胎?；《茸畹忘c(diǎn)
6、按檢測與操作方便要求而定，取最低點(diǎn)至平臺基準(zhǔn)高度不小于800mm，以便施工人員、質(zhì)檢人員進(jìn)行施工和檢測。在胎模四個角位置設(shè)檢測標(biāo)高，以便進(jìn)行弧門拼裝、焊接過程全面監(jiān)測。同時在胎模設(shè)計時綜合考慮門葉縱、橫向中心線及分節(jié)位置線。2）門葉整體拼裝門葉結(jié)構(gòu)采用整體拼裝制作工藝制作，這樣相對分節(jié)制作工藝易于控制門葉整體幾何尺寸。門葉部件單元制作完成并經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行門葉結(jié)構(gòu)整體拼裝。門葉結(jié)構(gòu)整體制作工藝即在胎模上將各分節(jié)門葉以部件的形式直接在胎膜上組拼成為整扇門葉后進(jìn)行焊接，對連續(xù)的隔板等構(gòu)件采用半切割狀態(tài)進(jìn)行組拼，焊接完成后在拆分時再進(jìn)行完全切割，
7、將門葉分解。拼裝步驟如下所示：①按施工圖的要求于胎模上設(shè)制縱橫中心線及分節(jié)位置線，并以此為基準(zhǔn)鋪設(shè)面板，面板鋪設(shè)完畢，整體放樣劃出各橫、次梁及隔板等拼裝位置線作為下一步拼裝工序的依據(jù)。②依據(jù)面板上繪制的拼裝線，先吊裝拼裝水平次梁。6③吊裝拼裝門葉中間位置上的主橫梁，并以中間主橫梁為中心向四周擴(kuò)散拼裝。門葉整體拼裝時采用頂緊裝配，如隔板、主、次梁與面板之間，隔板腹板、翼緣板與橫梁腹板、翼緣板之間等連接部位。焊接門葉焊接工作在拼裝胎模上進(jìn)行，并嚴(yán)格按焊接工藝指導(dǎo)書操作。門葉正式焊接前，將對所有焊縫進(jìn)行一次工藝性的加固焊（加固焊每段長度60mm，
8、間距300mm），以防止門葉正式施焊時由于焊接應(yīng)力而將定位焊拉開，從而產(chǎn)生操作失誤焊接變形。焊接時控制變形的關(guān)鍵是焊接熱輸入和焊接順序。焊接熱輸入控制是優(yōu)先采用變形小的手工電弧焊
