焊接工艺评定方案

1、焊接工艺评定方案苏州宝带东路跨运河钢桁梁制造焊接工艺评定方案（修订）编制：复核：审核：批准：中铁九桥工程有限公司2013 年 09 月一、总则苏州宝带东路跨运河钢桁梁主体结构采用 Q345qD 钢材制造。各结 构中存在多种不同规格的对接、熔透或坡口角接及 T 型角接接头，根据 钢梁的设计图纸及相关技术文件要求，结合全桥钢梁的结构形式，我们 根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011 )附录F1的相关规定， 从各种形式接头所有的板厚规格中选择有代表性的板厚组合进行焊接工 艺评定试验(以下简称试验) 。二、接头选择 结合各部分结构形式，我们整理了结构中存在的各种不同板厚、不 同焊接方法

2、和不同施焊工位的各类主要对接、熔透或坡口角接及 T 型角 接接头,详见附表：苏州宝带桥全桥主要接头形式表 。并从所有的接头 形式中选择了 33 组有代表性和针对性的板厚和接头组合进行焊接工艺 评定试验：其中包括 14 组对接接头， 10 组熔透角接接头， 5 组坡口角 接接头和 4 组 T 型角接接头。三、试验材料和焊接设备1 、母材 本次试验用钢板包括厚度为 8mm 、12mm 、20mm 、25mm 、30mm 、 35mm 、 40mm 、 50mm 、 55mm 的 Q345qD 材 质 钢 板 。 符 合 GB/T714-2008 的技术要求。试板规格：对接接头：150 X800 角

3、接接头：150 X6002 、焊接材料2.1 埋弧自动焊： 上下弦杆件节点板对接焊缝、箱型杆件棱角焊缝箱体外部采用1 / 25焊接工艺评定方案H08Mn2E (5.0)焊丝，配合 SJ101q 焊剂。 上下层桥面板对接焊缝填充盖面层焊接采用H08M n2E (5.0)焊丝，配合SJ101q焊剂。 工型腹杆、桥面系T型横梁主焊缝采用H08MnA (5.0)焊丝， 配合SJ101q焊剂。2.2 CO 2气体保护焊： 上下弦杆件腹杆接头板、横梁接头板焊缝采用药芯焊丝E501T-1(1.2)焊接。 上层桥面U肋焊缝采用药芯焊丝E501T-1 (1.2)焊接，下层桥 面纵向板肋焊缝采用实芯焊丝 ER50

4、-6 (1.2)焊接；弦杆、腹杆纵向加 劲肋采用实芯焊丝ER50-6 (1.2)焊接。 桁片制造腹杆与上下弦杆件之间的对接焊缝采用药芯焊丝E501T-1 (1.2)焊接。 桥面板对接焊缝打底层焊接采用实芯焊丝 ER50-6 (1.2);横梁 腹板、底板与上下弦杆工地连接焊缝采用药芯焊丝 E501T-1 (1.2 )焊 接；上下弦杆件之间工地对接焊缝采用药芯焊丝 E501T-1 (1.2 )焊接。 各类连接角焊缝平位采用实芯焊丝 ER50-6 (1.2 )焊接，立、仰 位采用药芯焊丝E501T-1 (1.2 )焊接。2.3焊条电弧焊：用于定位焊。采用焊条 E5015 (3.2)。以上选用焊材除H

5、08M n2E采用专用技术条件外，其余均符合以下国家标准的规定:焊材名称标准名称标准号埋弧焊丝熔化焊用钢丝GB/T14957-942 / 25焊接工艺评定方案埋弧焊剂埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470-2003CO2实芯焊丝气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008CO2药芯焊丝碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001焊条碳钢焊条GB/T5117-19953、焊接设备埋弧自动焊：ZD5 1000型自动埋弧焊机气体保护焊：KR500型气体保护焊机焊条电弧焊：SS630硅整流焊机四、焊接检验及力学性能试验1、焊缝外观质量应符合JTG/T F50-2011中表19.6.1

6、的规定。2、焊缝外观质量检查合格后进行无损检测。对接焊缝和全熔透角焊 缝应沿焊缝全长进行超声波探伤，质量等级为I级；坡口角焊缝进行超 声波探伤，质量等级为H级；U肋焊缝进行磁粉探伤，质量等级为H级.3、焊缝接头力学性能的要求3.1拉伸试验结果（屈服强度、抗拉强度、延伸率）不低于母材标准 值（见下表）时，判为合格；当试验结果低于母材标准值时，允许从同 一试件上再取一个试样重新试验，若重新试验的结果不低于母材标准值， 则仍可判为合格，否则判为不合格。材质板厚范围（mm）ReL(MPa)Rm(MPa)A(%)Q345q34549020D50100335490213.2焊缝V型缺口低温（-20 C）冲

7、击功不低于47J。若冲击试验的 每一组（3个）试样试验结果的平均值不低于规定值， 且任一试验结果不 低于0.7倍的规定值，则判为合格；当试验结果未满足上述要求，允许 从同一试件上再取一组（3个）附加试样重新试验，若总计 6个试验结 果的平均值不低于规定值，且低于规定值的试验结果不多于3个（其中,不得有2个以上的试验结果低于0.7倍的规定值，也不得有任一试验结 果低于0.5倍的规定值），贝卩可仍判为合格，否则，判为不合格。3.3对接接头弯曲180 ，试样受拉面没有裂纹，或仅在棱角处有撕 裂且裂纹长度不大于3mm时，判为合格；当试验结果未满足上述要求， 则允许从同一试件上再取一个试样重新试验，若试

8、验结果满足上述要求， 则仍判为合格，否则，判为不合格。3.4接头硬度不大于HV350。4、力学性能试验项目及试样数量（个） 对接接头力学性能试验项目、试样数量见表 1。 全熔透角焊缝、坡口角焊缝、T形接头角焊缝力学性能试验项目及 试样数量见表2。表1对接接头力学性能试验内容、试样数量表试件型式试验项目试验数量试验方法对接焊缝接头拉伸试验1按焊接接头机械 性能试验方法GB2649 2654 ;侧弯时板厚SW16mm 时，d=2a, 板厚S16mm时， d=3a 。焊缝金属拉伸试验1接头侧弯试验(a =180 =2a,3a )1焊缝金属和热影响区V型缺口低温冲击试验各3接头硬度试验1表2角接接头力

9、学性能试验项目、试样数量表试件型式试验项目试验数量试验方法全熔透角焊缝焊缝金属拉伸试验1焊接接头机械性能试验方法GB26492654的规疋进行焊缝金属和热影响区V型缺口低温冲击试验各3接头硬度试验1坡口角焊缝、T形接头角焊缝焊缝金属拉伸试验1接头硬度试验15、每一组试板进行一次宏观断面酸蚀试验，试验方法应符合钢的 低倍组织及缺陷酸蚀试验方法(GB226 )的规定。五、剪力钉焊接工艺评定9-013*60-_74.1、试验用材料剪力钉：ML15 13 X60钢材：Q345qD 12 X400 X4002、剪力钉布置如右图所示：3、剪力钉焊接：采用专用 RSN-3000型剪力钉焊机，指导性参数如下表

10、：伸出长度(mm)提升高度(mm)焊接时间(s)焊接电流(A)52.51.010004、焊缝要求及试验项目：焊缝挤出焊脚均匀饱满，外观质量合格。4.1拉力试验(3根)：当拉力载荷达到55.86KN时，不得断裂；继 续增大载荷直至拉断，断裂不发生在焊缝和热影响区内。4.2弯曲试验(3根)：用手锤打击焊钉试件头部，使其弯曲30 ，在 试件的焊缝和热影响区不应产生肉眼可见的裂缝。六、焊接工艺评定报告的内容1、母材和焊接材料的型(牌)号、规格、化学成分和力学性能等。2、试板图。3、试件的焊接条件及施焊工艺参数。4、焊缝外观及探伤检验结果。5、力学性能试验及宏观断面酸蚀试验结果。6、结论。17 / 25

11、苏州宝带桥焊接工艺评定试验项目（一）对接焊缝板厚编号坡口形式组合SD540+55焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数气体保护焊（平+仰位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 平位：250-280A 28-30V 仰位：200-220A 20-25V代表焊缝（接头表中序号）桁片对接（20 ）SD640+40气体保护焊（立位）E50仃-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V桁片对接、横梁腹板对接（21、 44）SD712+12疔气体保护焊（立位）E50仃-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V横梁腹板与弦杆对接（40 ）SD812+12气体保护焊（

12、平位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30V横梁底板与弦杆对接（43 ）备注仰位焊接后在平位气刨清根熔透反面气刨清根熔透反面贴陶质衬垫单面焊双面成型反面贴陶质衬垫单面焊双面成型横梁底板与反面贴陶气体保护焊（平位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30V弦杆对接、弦杆桥位对接（41、38）质衬垫单面焊双面成型板厚编号坡口形式组合焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数SD1050+50气体保护焊（平位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30VSD1120+35气体保护焊（立位）E50仃

13、-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V代表焊缝（接头表中 序号）W5（E5）节段下弦杆与横梁对接（45 ）弦杆桥位对接、横梁腹板与弦杆对接（38、40 ）备注反面贴陶质衬垫单面焊双面成型反面贴陶 质衬垫单 面焊双面成型SD1220+20气体保护焊（仰位）E50仃-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V弦杆桥位对接（38 ）反面贴陶质衬垫单面焊双面成型SD1320+20气体保护焊（平位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30V弦杆桥位大间隙对接（38）反面贴陶质衬垫单面焊双面成型气体保护焊（仰位）E50仃-1（

14、1.2） +CO 2参数：200-220A20-25VU肋嵌补段对接（46 ）反面加钢衬垫单面焊双面成编号板厚组合坡口形式焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数代表焊缝（接头表中序号）备注型（二）角焊缝板厚编号坡口形式组合焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数代表焊缝（接头表中序号）备注SR120+35气体保护焊（平角位）E50仃-1（ 1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30VSR220+35气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝：E501T-1（1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E（5.0）+SJ101q参数：650-700A

15、 28-30V 24m/h上下弦杆主焊缝（5、6、13、14 ）气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）35+3SR30气体保护焊丝：E501T-1（1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E（5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h先填充焊接 面坡口， 在面气刨 清根熔透 先在面侧 焊接2道贴 角焊缝，在 面气刨后 采用埋弧自 动焊焊接， 熔透 先采用气体 保护焊焊接 面坡口， 在面气刨 后采用埋弧 自动焊焊 接，熔透焊接工艺评定方案焊接方法（工位）代表焊缝焊接材料（接头表备注焊接工艺参数中序号）板厚编号坡口形式组合先在面侧SR4

16、55+50r珈气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝：E501T-1（1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E（5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h焊接2道贴 角焊缝，在 面气刨后 采用埋弧自 动焊焊接，熔透SR512+35气体保护焊（平角位）E50仃-1（ 1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V上弦杆横梁接头焊缝（15 ）气刨清根熔透先采用气体气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝：E501T-1（1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E（5.

17、0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/hW5（E5）下弦杆中横梁主焊缝（28 ）保护焊焊接面坡口，在面气刨 后采用埋弧自动焊焊接，熔透21 / 25板厚编号坡口形式组合SR740+55气体保护焊（立角位）E501T-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V支墩处横梁接头焊缝（4、8、29 ）气刨清根熔透SR812+30埋弧自动焊（平角位）焊材：H08 Mn A（ 5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（仰角位）E501T-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V气体保护焊（平角位）E50

18、仃-1（ 1.2） + CO 2参数：250-280A 28-30V上层桥面系横梁腹 板与底板、桥面板间焊缝（15、34、35 ）气刨清根熔透气刨清根熔透气刨清根熔透埋弧自动焊（平角位）腹杆主焊焊材：H08M nA（ 5.0）+SJ101q缝参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（立角位）E501T-1（ 1.2） +CO 2参数：200-220A20-25V（18、 19）弦杆上腹杆接头板焊缝焊接工艺评定方案编号板厚组合坡口形式焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数代表焊缝（接头表中序号）备注（7、12 ）纵向加劲20+2Jr；Zj气体保护焊（平角位）焊缝SP3TKiER5

19、0-6（ 1.2） + CO 2（2、10、0参数：250-280A 28-30V16、17、27 ）SP48+12-z气体保护焊（船型位）E501T-1（ 1.2） +CO 2 参数：230-250A 23-25V 30-40cm/minU肋角焊 缝（33 ）SP58+12Jyr-、气体保护焊（仰角位）E501T-1（ 1.2） +CO 2U肋嵌补段角焊缝参数：200-220A20-25V（47 ）12+2K=.2埋弧自动焊（船型位）下层桥面横梁腹板ST101 1焊材：H08 Mn A（ 5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h与底板焊缝（23）33 / 25板

20、厚编号坡口形式组合焊接方法（工位）焊接材料焊接工艺参数12+2ST2012+2ST3012+2ST40气体保护焊（平位）ER50-6（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30V气体保护焊（立位）E501T-1（ 1.2） +CO 2 参数：200-220A 20-25V代表焊缝（接头表中序号）各类角焊缝（3、11、2226 、30、31、32 、 36、37）各类角焊缝（3、11、2226 、30、31、32 、 36、备注气体保护焊（仰位）E501T-1（ 1.2） +CO 2 参数：200-220A 20-25V37）各类角焊缝（3、11、2226 、30、31、32

21、、 36、37）附表：苏州宝带桥全桥主要接头形式表序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法焊接工位备注一、下弦杆30+35节点板不20+351：S t埋弧自动焊气刨清根熔1等厚对接20+45ff: s对接平焊透30+55顶、底、腹 一气体保护焊2板上纵向t=20/30严0仝坡口角接 - A =-平角焊加劲横隔板1 . pII- 1 二气体保护焊3t=12/16WAa LT型角接角焊缝I 忙平/立角焊支墩位置A VL 熔透/坡气体保护焊隔板二面焊4隔板及加t=30/40/50张卡気、严氐口角接平/立角焊位置待定劲焊缝GL.1JAJ心气体保护焊弦杆主棱t1=30/20n饯j节点板以外5WA熔透角接

22、+埋弧自动焊角焊缝t2=30/20、 此部位r 1 i平角焊序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法焊接工位备注t仁 30/20r-气体保护焊.上-卜、6t2=35/45/5!C熔透角接+埋弧自动焊节点板部位Ji*5F卜平角焊腹杆腹板气体保护焊7连接板及t=20/30/40r汎坡口角接平/立角焊加劲MFtVJiL二横梁连接 气体保护焊仅 W5(E5)8t=40/50 V熔透角接板焊缝 平/立角焊节段 二、上弦杆20+35节点板不1i：r埋弧自动焊920+45,h0 .对接等厚对接q平焊50+55顶、底、腹亍匸=丐-气T A 1A气 气体保护焊10板上纵向t=20乞亠 X坡口角接护 戋卜J平角焊

23、加劲序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法焊接工位备注横隔板11t=12/16/30角焊缝气体保护焊平/立/仰角焊12腹杆腹板连接板及t=20/30/40/50加劲坡口角接气体保护焊平/立角焊13弦杆主棱角焊缝14t仁20/50/30t2=20/50t仁 20/50t2=35/45/55熔透角接气体保护焊+埋弧自动焊平角焊节点板以外部位熔透角接气体保护焊+埋弧自动焊平角焊节点板部位横梁连接15t=12/20/25板焊缝熔透角接气体保护焊平/立角焊、腹杆翼缘板、腹气体保护焊16t=20/30A H坡口角接板上加劲f U平角焊序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法焊接工位备注17I1, /ki Ji 11ft1In?,f18翼缘板与腹