海上风电螺栓无焊接一体成型工艺
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来源: 未知
发布日期:2025-08-01
整支一体成型: 指螺栓从杆部到梯形头部在模具中,通过塑性变形(如冷镦、热锻、温锻)或机加工的方式,由一根连续的棒料或坯料直接加工成型,中间没有任何焊接、拼接或组装环节。这消除了焊接工艺本身带来的潜在缺陷。
海上风电环境很严苛:要求螺栓具有很高的耐腐蚀性,焊接热影响区通常是腐蚀的起始点。风浪载荷巨大且持续变化,螺栓承受很好的拉应力、剪切应力和疲劳应力。焊接接头是疲劳强度的薄弱环节。一旦螺栓失效,海上更换的难度和成本远高于陆上。所以要求螺栓具有可靠性和很长的设计寿命(通常要求25年以上)。
焊接工艺的缺点(在海上风电关键螺栓中尤为突出):
焊接时产生的高温会改变螺栓头部和杆部连接区域的金相组织(晶粒粗化),导致强度下降,特别是韧性和疲劳强度降低。可能产生硬脆的马氏体组织,增加脆性断裂风险。
焊接冷却过程会产生高残余应力,与工作应力叠加,加速疲劳裂纹产生。焊接过程中可能出现气孔、夹渣、未熔合、裂纹等内部缺陷,成为疲劳裂纹的起源。
焊接质量受操作人员技能、参数控制等因素影响较大,一致性相对难保证。
焊接区域缺陷的检测(如超声波探伤)比检测均质材料更复杂,且某些小缺陷可能被漏检。