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摘要：在水利项目中，钢闸门作为水工建筑物蓄水控制装置，用于调节水位和控制流量。焊接对钢闸门的制造质量有重大影响。适当的焊接工艺减少了钢闸门的焊接变形，为钢闸门的安装、调节和安全操作提供了良好的条件。
关键词：平面钢闸门;焊接变形;措施
许多因素都会影响钢闸门焊接的变形。焊接变形不仅指钢板的厚度、尺寸和结构状态，还指焊接的形状、焊接顺序、热入口、环境温度和预热。但是，制造过程的材料、结构和技术方面可以通过制造过程中的一些措施来控制。这使可以有效地预测和控制焊缝接变形。
1.焊接变形问题出现的原因
1.1单个零件的制造工艺不合格。水工闸门有许多单个零件，如果单个体零件的制造过程不令人满意，可能会导致水工闸门的焊接变形。根据制造要求，装配水工闸门的单个构件时必须留出一定的空间。但是，某些技术操作人员在装配单个构件时可能会因为不知道如何操作而产生过大或过小的间隙，从而导致焊缝变形。发生熔接变形时，不仅会影响构件的大小，还会影响闸门的整体品质，从而影响闸门的运作并缩短其寿命。除了由于不考虑单个构件之间的间隙而导致的变形之外，单个构件的上坡口型也会影响焊接变形。
1.2门叶整体焊接质量较低。闸门不同部位的质量对整体焊接质量有一定影响。当前，门叶焊接整体质量差是焊接变形的主要原因。门叶焊接是闸门生产中的重要工艺之一。在此过程中，监理应有效控制焊机的数量和质量、所需的焊接工艺、基本焊接工艺等。但是，一些施工经理往往不知道自己的专业职责，这给门叶焊接过程带来了不必要的问题，从而导致焊接变形。
1.3门叶装配误差大。门叶装配是闸门生产的重要组成部分，也是最容易出现问题的部分。通常，应严格按照设计图纸装配门叶，并确保装配的准确性。但是，由于各种原因，门叶组合中经常会出现问题，错误更大，导致门叶组合焊接变形更大。
2.控制措施
2.1设计中采取的措施。（1）合理安排焊接位置。闸门的整体结构不应过于复杂，应尽可能采用对称结构。原则是闸门焊缝分布均匀，易于焊接。（2）合理选择焊缝尺寸和坡口形状。如果焊缝尺寸过大，焊缝工作负荷较大，填充金属量较大，焊缝变形较大。因此，在满足强度要求的情况下，建议使用较小的焊缝尺寸，以避免在不计算的情况下盲目增加焊脚高度。闸门接头焊接的坡口形状和大小通常由钢板厚度、坡口加工方法和焊接方法确定。闸门坡口形式和位置的合理设计可控制焊接的变形。通常，双Y比V形坡口的对接接头角度变形小得多。对于具有较大T形和十字形坡口，坡口焊缝不仅小于无坡口填充金属量小，而且可以有效地减少焊缝变形。（3）最小化不必要的焊缝。焊接结构应减少焊接数量。有时，为了减少总的闸门量并确保其整体稳定性和刚性，选择更薄的钢板和更多加强筋板将大大增加装配和焊接工作量以及焊缝变形。因此，设计闸门时应使用中等厚度钢板和适当数量的筋板，以最大限度地减少薄板和厚板的组合，并减少焊缝的数量和变形。
2.2制造过程中需要采取的步骤。（1）下料。下料前，卷板机校平，钢板平整度符合规范要求。钢板尽可能用数控切割机切割。如果使用半自动切割机，则必须保留一半的试样头进行切割，以包括焊接轴承数量（主要沿长度方向）。对于要接合的元件，在给料过程中，焊接收缩量应与面板焊接在一起，组装完毕后，应确定板的工艺尺寸。应避免由于切割尺寸过大而导致门叶整体出现大间隙和误差的现象。（2）加工坡口。闸门坡口尺寸直接影响闸门的焊接变形程度。因此，尽可能使用刨边机或半自动切割机来处理坡口，使相同坡口大小基本一致。对于需要气刨清根焊缝，如果将焊缝直接处理为对称双单边坡口，则在制造过程中，由于必须气刨清根，坡口截面增加。因此，大量焊接填充无法控制焊接变形。如果使用不对称的双单边坡口，气刨清根小坡口侧进行，这通常有助于减少焊缝填充量，并且焊缝变形自然减小。此方法可用于焊接主梁与边梁腹板。（3）生产单个部件。为了减少过多焊缝接头、主梁、侧梁、隔板、吊耳等引起的焊缝变形。根据门的图纸特性，可以分别制造单个构件。调整造型后，可以整体组装。。组装单个构件时，请先检查钢板的切割尺寸。如果尺寸误差超出标准，则必须在完成限定后装配它。组装时，必须考虑元件的直线、垂直度、拼装间隙。组装完成后，各个零件会以合理的焊接流程焊接，然后成型。（4）划线门叶组拼。整个门叶组拼面板划线过程非常重要。划线精度直接影响闸门拼装间隙，从而影响门的焊缝变形。根据工艺要求，将各个单个构件依次装配到相应的位置。如果存分节，则必须将它们装配在一起，并控制组件之间的装拼装间隙。对于某些穿孔零件，必须在完工后装配，并可使用套假轴焊接;对于具有精度要求的工作面，可以使用增加处理量的方法。门叶焊接调整后可由铣床处理;为了更好地确保门叶上下平整度，可以在整个门叶焊接后使用分组焊接方法。焊接时必须严格控制热量输入。（5）门叶焊接。热输入是一个非常重要的焊接参数。正确选择热输入直接影响焊缝变形的程度。如果输入的热量太大或太小，焊缝的硬度会降低。为了确保或提高低合金钢焊缝的抗冲击能力，应使用窄焊道工艺，即多层焊接。选择焊接方法。低水头闸门的厚度通常约为10 mm，如果焊接不好，很容易导致波浪进一步变形。CO2气体保护焊具有焊接变形小、效率高的显着特点，在变形控制方面取得了良好效果，控制焊接过程。为了减少焊缝变形，可以根据闸门特征和坡口加工形状选择合理的焊接顺序。可以使用跳焊、分段退步焊接，或预留反变形量和刚性固定等措施。
综上所述，水力闸门质量对我国水电发展有重大影响。闸门焊变形是制造闸门时常见的问题。这不仅会减少闸门的使用，而且还会影响水库的停水功能，从而危及人民的生命和财产。因此，我们必须高度重视采用科学方法控制焊接过程的变形，并制定科學有效的控制措施，包括控制装配误差，以便根据可能导致变形的因素缩小差异。这是提高焊接质量的唯一方法。
参考文献：
[1]孙霞敏.水工钢闸门门叶焊接变形的预防和控制[J].东北水利水电，2019，（7）：8-10.
[2]李涵.钢结构焊接残余应力分析[D].武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2019.
[3]徐咯.平面钢闸门焊接变形的控制[J].焊接技术，2019，35
（5）：64-66.
关键词：平面钢闸门;焊接变形;措施
许多因素都会影响钢闸门焊接的变形。焊接变形不仅指钢板的厚度、尺寸和结构状态，还指焊接的形状、焊接顺序、热入口、环境温度和预热。但是，制造过程的材料、结构和技术方面可以通过制造过程中的一些措施来控制。这使可以有效地预测和控制焊缝接变形。
1.焊接变形问题出现的原因
1.1单个零件的制造工艺不合格。水工闸门有许多单个零件，如果单个体零件的制造过程不令人满意，可能会导致水工闸门的焊接变形。根据制造要求，装配水工闸门的单个构件时必须留出一定的空间。但是，某些技术操作人员在装配单个构件时可能会因为不知道如何操作而产生过大或过小的间隙，从而导致焊缝变形。发生熔接变形时，不仅会影响构件的大小，还会影响闸门的整体品质，从而影响闸门的运作并缩短其寿命。除了由于不考虑单个构件之间的间隙而导致的变形之外，单个构件的上坡口型也会影响焊接变形。
1.2门叶整体焊接质量较低。闸门不同部位的质量对整体焊接质量有一定影响。当前，门叶焊接整体质量差是焊接变形的主要原因。门叶焊接是闸门生产中的重要工艺之一。在此过程中，监理应有效控制焊机的数量和质量、所需的焊接工艺、基本焊接工艺等。但是，一些施工经理往往不知道自己的专业职责，这给门叶焊接过程带来了不必要的问题，从而导致焊接变形。
1.3门叶装配误差大。门叶装配是闸门生产的重要组成部分，也是最容易出现问题的部分。通常，应严格按照设计图纸装配门叶，并确保装配的准确性。但是，由于各种原因，门叶组合中经常会出现问题，错误更大，导致门叶组合焊接变形更大。
2.控制措施
2.1设计中采取的措施。（1）合理安排焊接位置。闸门的整体结构不应过于复杂，应尽可能采用对称结构。原则是闸门焊缝分布均匀，易于焊接。（2）合理选择焊缝尺寸和坡口形状。如果焊缝尺寸过大，焊缝工作负荷较大，填充金属量较大，焊缝变形较大。因此，在满足强度要求的情况下，建议使用较小的焊缝尺寸，以避免在不计算的情况下盲目增加焊脚高度。闸门接头焊接的坡口形状和大小通常由钢板厚度、坡口加工方法和焊接方法确定。闸门坡口形式和位置的合理设计可控制焊接的变形。通常，双Y比V形坡口的对接接头角度变形小得多。对于具有较大T形和十字形坡口，坡口焊缝不仅小于无坡口填充金属量小，而且可以有效地减少焊缝变形。（3）最小化不必要的焊缝。焊接结构应减少焊接数量。有时，为了减少总的闸门量并确保其整体稳定性和刚性，选择更薄的钢板和更多加强筋板将大大增加装配和焊接工作量以及焊缝变形。因此，设计闸门时应使用中等厚度钢板和适当数量的筋板，以最大限度地减少薄板和厚板的组合，并减少焊缝的数量和变形。
2.2制造过程中需要采取的步骤。（1）下料。下料前，卷板机校平，钢板平整度符合规范要求。钢板尽可能用数控切割机切割。如果使用半自动切割机，则必须保留一半的试样头进行切割，以包括焊接轴承数量（主要沿长度方向）。对于要接合的元件，在给料过程中，焊接收缩量应与面板焊接在一起，组装完毕后，应确定板的工艺尺寸。应避免由于切割尺寸过大而导致门叶整体出现大间隙和误差的现象。（2）加工坡口。闸门坡口尺寸直接影响闸门的焊接变形程度。因此，尽可能使用刨边机或半自动切割机来处理坡口，使相同坡口大小基本一致。对于需要气刨清根焊缝，如果将焊缝直接处理为对称双单边坡口，则在制造过程中，由于必须气刨清根，坡口截面增加。因此，大量焊接填充无法控制焊接变形。如果使用不对称的双单边坡口，气刨清根小坡口侧进行，这通常有助于减少焊缝填充量，并且焊缝变形自然减小。此方法可用于焊接主梁与边梁腹板。（3）生产单个部件。为了减少过多焊缝接头、主梁、侧梁、隔板、吊耳等引起的焊缝变形。根据门的图纸特性，可以分别制造单个构件。调整造型后，可以整体组装。。组装单个构件时，请先检查钢板的切割尺寸。如果尺寸误差超出标准，则必须在完成限定后装配它。组装时，必须考虑元件的直线、垂直度、拼装间隙。组装完成后，各个零件会以合理的焊接流程焊接，然后成型。（4）划线门叶组拼。整个门叶组拼面板划线过程非常重要。划线精度直接影响闸门拼装间隙，从而影响门的焊缝变形。根据工艺要求，将各个单个构件依次装配到相应的位置。如果存分节，则必须将它们装配在一起，并控制组件之间的装拼装间隙。对于某些穿孔零件，必须在完工后装配，并可使用套假轴焊接;对于具有精度要求的工作面，可以使用增加处理量的方法。门叶焊接调整后可由铣床处理;为了更好地确保门叶上下平整度，可以在整个门叶焊接后使用分组焊接方法。焊接时必须严格控制热量输入。（5）门叶焊接。热输入是一个非常重要的焊接参数。正确选择热输入直接影响焊缝变形的程度。如果输入的热量太大或太小，焊缝的硬度会降低。为了确保或提高低合金钢焊缝的抗冲击能力，应使用窄焊道工艺，即多层焊接。选择焊接方法。低水头闸门的厚度通常约为10 mm，如果焊接不好，很容易导致波浪进一步变形。CO2气体保护焊具有焊接变形小、效率高的显着特点，在变形控制方面取得了良好效果，控制焊接过程。为了减少焊缝变形，可以根据闸门特征和坡口加工形状选择合理的焊接顺序。可以使用跳焊、分段退步焊接，或预留反变形量和刚性固定等措施。
综上所述，水力闸门质量对我国水电发展有重大影响。闸门焊变形是制造闸门时常见的问题。这不仅会减少闸门的使用，而且还会影响水库的停水功能，从而危及人民的生命和财产。因此，我们必须高度重视采用科学方法控制焊接过程的变形，并制定科學有效的控制措施，包括控制装配误差，以便根据可能导致变形的因素缩小差异。这是提高焊接质量的唯一方法。
参考文献：
[1]孙霞敏.水工钢闸门门叶焊接变形的预防和控制[J].东北水利水电，2019，（7）：8-10.
[2]李涵.钢结构焊接残余应力分析[D].武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2019.
[3]徐咯.平面钢闸门焊接变形的控制[J].焊接技术，2019，35
（5）：64-66.