大间隙焊缝焊接工艺论文

大间隙焊缝焊接工艺研究摘 要：本文对某桥大间隙焊缝焊接工艺方案及其试验检测结果进行了阐述，认为采用二氧化碳气体保护焊堆焊长肉至正常焊缝间隙，再采用二氧化碳气体保护焊打底填充，埋弧自动焊盖面，对焊接Q345qD钢板厚为16+16组合及相近厚度的超宽间隙对接焊缝可靠可行，以供参考。关键词：大间隙焊缝；钢结构；桥梁；焊接工艺1 概况在大跨径钢结构桥梁施工过程中，由于钢结构桥梁架设施工由于架设误差累积、桥梁受压缩以及温度、焊接收缩等原因的影响，往往在梁段合拢口或全桥合拢段附近需要采取加大焊缝间隙进行补偿，导致大间隙焊缝出现，需指定针对性的焊接工艺方案对其进行处理。在某一跨长江的特大型钢结构公轨两用桥梁桥面板焊接过程中，局部位置出现了大间隙焊缝，焊缝根部最大间隙为40mm。2 材料和设备2.1 材料主结构母材料类别为Q345qD，材料规格为16+16mm，表面采用经过预处理除锈的钢板；陶质衬垫采用TG-2.02M型；二氧化碳气体保护焊采用牌号为ER50-6，规格为1.2焊丝，对应标准为GB/T8110，二氧化碳气体纯度满足要求；埋弧自动焊采用规格为5H08MnMOA焊丝和SJ101q焊剂，分别对应的标准为GB/T5293和GB/T5293。2.2 设备机具配置二氧化碳气体保护焊机选用看KR500型电源，埋弧自动焊机选用ZD5-1000型小车自动焊机，同时配备角磨机、气割设备以及红外线测温仪、超声波探伤仪、射线机等辅助工具和测量仪器3 焊接实施一般要求焊接的焊工应持有焊工资格证书，具备大桥桥位焊接资格，且只能从事证书中认定范围内的工作；焊工焊接前应检查所用焊接设备及仪表运行情况，确认准确无误后方可开工作业；焊接环境温度不宜低于5，环境湿度不宜高于80%。雨、雪、大雾等恶劣天气禁止露天施焊，风力四级以上应采取防风措施；焊接试板焊接后，应作好记录，记录内容包括试板名称、焊接规范参数、质量状况、施焊日期及焊工姓名等；组装前必须将待焊区域及两侧2030mm范围内的铁锈、油污、氧化皮、底漆等有害物打磨干净，露出金属光泽；采用单面焊双面成型工艺焊接，陶质衬垫必须粘贴密实；焊接前应除去定位焊缝表面熔渣，并检查待焊接区域的清理状况；焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧，焊后应将焊缝表面的熔渣及两侧飞溅清理干净；埋弧自动焊必须在引（熄）弧板上起、熄弧，起、熄弧的焊缝长度不小于80mm。焊后必须将焊缝两端的引（熄）弧板用气割切掉，并磨平切口，不得损伤母材；埋弧自动焊焊接过程中不应断弧，如有断弧必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后将搭接处修磨匀顺；多层多道焊时，应将前道焊缝的熔渣清除干净，并检查无裂纹等焊接缺陷后再继续施焊；整条焊缝焊接完成后，应清除焊渣，并按要求检查焊缝外观质量，发现超标缺陷应按规定进行返修；对于埋弧自动焊，为了防止焊缝焊偏，焊前应认真检查轨道与焊缝的位置和焊丝对准情况，施焊过程中及时调整；焊缝焊完24小时后进行超声波探伤，其结果应符合相关要求。4 具体焊接工艺和措施4.1 工艺试板装配为了使本次工艺试验具备充分代表性，工艺试验全部焊接作业在桥面实施完成。焊接工艺试板装配模拟现场焊缝根部最大间隙，采用码板固定，码板间距同桥位焊接一致，试板长度为800mm。装配定位焊采用E5015（4mm）焊条手工电弧焊。4.2 试板焊接工艺记录先在试板两侧堆焊长肉各15mm，使焊缝间隙变成10mm，完成后进行打磨匀顺，对长肉部分焊缝进行检查，确认无质量缺陷后采用单面焊双面成型工艺焊接，背面衬TG-2.02M型陶质衬垫，根部采用CO2气体保护焊打底、填充，然后埋弧自动焊盖面。CO2气体保护焊采用ER50-6（1.2mm） 焊丝焊接，埋弧自动焊焊接材料为H08MnMOA（5mm）+ SJ101q；埋弧自动焊采用ZD5（D）-1250焊机施焊；CO2气体保护焊采用KR500电源；手工电弧焊使用的焊接设备为ZX7-500等。以上焊接设备均为直流反极性接法；焊条、焊剂烘干后使用，烘干的焊接材料随用随取，外置超过4小时的焊接材料重新烘干后使用；焊剂中不允许混入熔渣和赃物。重复使用的焊剂小于60目的细粉粒的量不得超过总量的5%；焊丝上的油、锈必须清除干净；CO2气体纯度不低于99.5%，使用前须经2小时以上倒置放水，使用前正置放杂气23分钟，焊接时气路中应接入能够加热的CO2流量计；陶质衬垫应在干燥环境下存放，防止受潮。5 质量检验试板焊接完成24小时候后，无损检测工程师对焊缝内在质量进行了100%超声波探伤，并进行一张片位的射线探伤。无损检测结果：焊缝质量满足铁路钢桥制造规范（TB10212）的相关要求。同时，按照铁路钢桥制造规范（TB10212）、公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50）的相关要求，以焊接接头机械性能试验方法（GB26492654）的中的方法对焊接接头的各项力学性能进行了试验检验，试验项目主要包括：接头拉伸（拉板）试验、焊缝金属拉伸试验、接头侧弯试验、低温冲击试验、接头硬度试验，其中低温冲击试验的试样数量为6，其他试验项目的试样数量为1，机械性能的验收按铁路钢桥制造规范附录C中的相关规定进行。经试验检测，接头硬度（HV）情况为：母材162197，焊缝中心182210，熔合线185197，热影响区185201，最高硬度为210，符合要求。其他各项试验检测结果如下图所示，屈服强度以Rel表示，抗拉强度以Rm表示。6 结论经过对焊缝的试验检验，焊缝外观成形较好，焊缝内在质量满足无损检测相关要求，力学性能各项指标均能满足相关规范对焊接接头性能要求。试验结果证明采用试验选定的焊接材料以及制定的工艺措施，能够实现Q345qD钢板厚度16+16组合及相近厚度的大间隙对接焊缝焊接。参考文献：1 吴江波、袁俊、张海涛、李彦国.宁波湾头大桥钢梁焊接工艺研究J.金属加工：热加工.2013（18）：26-28.2 徐向军.哈尔滨松浦大桥关键焊接技术J.金属加工：热加工.2013（18）：21-25.3 李元兵.超大跨径斜拉桥焊接细节热点应力集中系数研究J.城市道桥与防洪.2013（8）：310-313.4 王永.钢结构对接接头大间隙焊接技术试验研究J.热加工工艺.2011，40（7）：144-145，148.5 陈彦发.钢管拱大间隙焊缝焊接施工J.黑龙江科技信息.2012（11）：237-237，92.Any question please fell free to contact via QQ:1502606035