大间隙焊缝焊接工艺论文

1、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S 16+5 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

2、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40mm2材料和设备2.1材料主结构母材料类别为 Q345qD材料规格为5 16+5 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5H08MnMO焊丝和 SJ1O1q焊剂，分别对应的标准为 GB/T5293和 GB/T52932.2设备机具配置二氧化碳气体保护焊机选用看 KR50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

3、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5C,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

4、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；

5、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

6、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。CO气体保护焊采用ER50-6 ( © 1.2mn) 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KF® 500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

7、量的5%焊丝上的油、锈必须清除干净； CO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 CO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%S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（GB2642654）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

8、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S 16+5 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