高頸法蘭也被稱為長(zhǎng)頸法蘭和頸法蘭。它是一種盤形零件，主要用于實(shí)現(xiàn)管道與管道的連接。它已廣泛用于石化，城市供水和電力系統(tǒng)。特別是近年來，隨著國(guó)家電網(wǎng)特高壓輸電線路工程的規(guī)劃建設(shè)，對(duì)特高壓鋼管塔的需求急劇增加。高頸法蘭作為一種新型鋼管塔法蘭連接已被證明具有一定的先進(jìn)性和可靠性，對(duì)提高鋼管塔的生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用

1 焊接方法

       超高壓高頸對(duì)焊法蘭和鋼管的環(huán)向焊接方法有手動(dòng)氣焊和自動(dòng)擺動(dòng)氣焊兩種?；谏鲜鰞煞N焊接方法，一些超高壓鋼管塔生產(chǎn)廠家根據(jù)焊接工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝和構(gòu)件形狀，研制了內(nèi)、外埋弧焊環(huán)焊專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了高頸對(duì)焊法蘭和鋼管的環(huán)向焊接。該工藝采用埋弧焊對(duì)工件進(jìn)行雙面熔透焊，在焊接過程中不需要進(jìn)行根清洗處理。在保證焊接質(zhì)量的前提下，最大限度地提高了焊接效率。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最小直徑約300mm的埋弧焊雙面焊接。隨著高頸對(duì)接焊法蘭的不斷生產(chǎn)，焊接方法和焊接技術(shù)不斷改進(jìn)。根據(jù)實(shí)際工件的規(guī)格和尺寸，合理選擇手動(dòng)氣體保護(hù)焊、自動(dòng)擺動(dòng)氣體保護(hù)焊或埋弧焊等焊接方案。

2 坡口設(shè)計(jì)

       (1)UHP鋼管塔高頸法蘭及鋼管的坡口應(yīng)根據(jù)其相應(yīng)的焊接工藝要求設(shè)置，并預(yù)留一定的焊縫間隙，以保證對(duì)接焊縫能充分穿透，保證一定的鈍邊防止根燒。埋弧焊的對(duì)口間隙可預(yù)留0～1 mm，鈍邊應(yīng)≥7 mm。埋弧焊的對(duì)口間隙可預(yù)留0～1 mm， 鈍邊應(yīng)≥7 mm。

       (2)坡口加工圖如圖所示。

                薄壁管V形坡口

             I形坡口

            Y形坡口a

            Y形坡口b

3.特高壓高頸法蘭焊接基本規(guī)定

3.1 焊接材料

       焊接材料的選擇應(yīng)確保焊縫的強(qiáng)度，韌性和可塑性與母材的性能相匹配。特高壓法蘭材質(zhì)一般為Q345B鋼，氣體保護(hù)焊 （GMAW）可選用ER50－X焊絲。若使用特殊鋼材和焊接方法，需按照GB 50661—2011標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.2 焊接工藝評(píng)定

       制造單位焊接施工前應(yīng)按照GB 50661—2011和DL/T 868—2004相關(guān)要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并編制焊接工藝規(guī)程。

3.3 焊縫等級(jí)

       特高壓高頸法蘭與鋼管的環(huán)向?qū)雍缚p應(yīng)滿足一級(jí)焊縫的要求。

3.4 焊接工藝

       3.4.1 定位焊

　　       (1)法蘭管件定位焊焊接必須由持相應(yīng)資格證書的焊工進(jìn)行施焊。

             (2)定位焊附近的母材表面和側(cè)面應(yīng)均勻光滑，應(yīng)無毛刺，裂縫，結(jié)垢，生銹，油脂，水等雜質(zhì)。

             (3)定位焊焊縫厚度不應(yīng)小于3 mm，且不超過設(shè)計(jì)焊縫高度的2/3，長(zhǎng)度不應(yīng)小于40 mm，其間距宜為200～300 mm。定位焊點(diǎn)一般不少于3點(diǎn)，且應(yīng)均勻分布。

      3.4.2 焊接環(huán)境

　　       (1)氣保焊時(shí)風(fēng)速 2 m/s。

              (2)空氣相對(duì)濕度 80%。

              (3)焊件表面需保持干燥。

              (4)焊接環(huán)境zui好處于常溫狀態(tài)，≥ 0℃。

       3.4.3 預(yù)熱和道間溫度控制

　　       (1)、預(yù)熱溫度和道間溫度應(yīng)根據(jù)鋼材的化學(xué)成分、接頭的拘束狀態(tài)、熱輸入大小、熔敷金屬含氫量水平及所采用的焊接方法等因素綜合考慮確定或進(jìn)行焊接試驗(yàn)以確定實(shí)際工程結(jié)構(gòu)施焊時(shí)的最低預(yù)熱溫度。

　　       (2)焊接過程中zui低道間溫度≥預(yù)熱溫度，zui高道間溫度≤ 230℃。

3.4.4 焊縫寬度

       焊縫zui大寬度Bmax和zui小寬度Bmin的差值在任意50mm焊縫長(zhǎng)度范圍內(nèi)偏差值不大于4.0mm整個(gè)焊縫長(zhǎng)度范圍內(nèi)偏差值不大于5.0mm。焊縫寬度應(yīng)符合下表的要求，焊縫示意圖見圖。

            焊縫寬度

           注：表中 b為裝配間隙， 應(yīng)符合 GB/T 985.1—2008， GB/T 985.2—2008 標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)際裝配值；g為坡口面寬度。

            i槽對(duì)焊接縫圖

            非I型槽對(duì)接焊縫

4 結(jié)論

       目前，高頸鍛造法蘭的生產(chǎn)工藝已逐步成熟，整體質(zhì)量較好。焊縫整體合格率98%。關(guān)鍵質(zhì)量能滿足鋼管塔生產(chǎn)的技術(shù)要求，但該工藝仍需進(jìn)一步固化。