焊接工艺评定方案修订

1、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、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 和不同施焊工位的各类主要对

2、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勺Q345qD材质钢板。符合 GB/T714-2008的技术要求。试板规格：对接接头：150X 800 角接接头：150X 6002 、焊接材料2.1 埋弧自动焊： 上下弦杆件节点板对

3、接焊缝、箱型杆件棱角焊缝箱体外部采用H08 Mn 2E(©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H08Mn2E(© 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 CO2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ER50-6( © 1.2

4、 )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

5、条电弧焊：用于定位焊。采用焊条E5015 (© 3.2 )。以上选用焊材除 H08M 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/T14957-94埋弧焊剂埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470-2003CO实芯焊丝气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008CO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：ZDA 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

6、观质量应符合 JTG/T F50-2011中表的规定。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U级；U肋焊缝进行磁粉探伤，质量等级为U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）艮L(MPa)Rn(MPa)A(%)Q345qD< 50> 345>

7、; 490> 20材质板厚范围（mm）RsL(MPa)Rn(MPa)A(%)>50100> 335> 490> 213.2焊缝V型缺口低温（-20 C）冲击功不低于 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），则可仍判为合格，否则，判为

8、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HV35Q4、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GB26442654;侧弯时板厚16m时，d=

9、2a, 板厚3 >16mr时， d=3a。焊缝金属拉伸试验1接头侧弯试验(a =180° d=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GB2649- 2654的规定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9-0*13

10、*601、试验用材料剪力钉：ML15 13X 60钢材：Q345qD 12X 400 X 4002、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:伸出长度提升咼度焊接时间焊接电流(mm)(mm)(s)(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

11、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、结论苏州宝带桥焊接工艺评定试验项目（一）对接焊缝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）备注埋弧自动焊（平位）上下弦节反面气SD120+3H08 Mn 2E5.0)+SJ101q点板对接刨清根5参数：650-700A 28-30V 24m/h(1、9)熔透埋弧自动焊（平位）上下弦节反面气SD250+5H08 Mn 2E5.0)+SJ101q点板对接刨清根5参数：650-700A 28

12、-30V 24m/h(9)熔透气体保护焊打底，埋弧自动焊上下层桥反面贴SD312+1填充盖面面板对接陶质衬2（平位）(39)垫单面焊双面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）备注气体保护焊丝：ER50-6（成型1.2)+CO2参数：230-250A 23-25V埋弧焊材：H08M n2E5.0)+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面反面贴（平位）桥面板大陶质衬SD412+12气体保护焊丝：ER50-6（间隙对接垫单面1.2)+CO2(39)焊双面成型参数：230-250A 23-25V埋弧焊材

13、：H08M n2E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5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（平+仰位）仰位焊40+5E501T-1（ 1.2） + CO 2桁片对接接后在SD5平位气5平位：250-280A 28-30V（20）刨清根仰位：200-220A 20-25V熔透SD640+40气体保护焊（立位）E501T-1（ 1.2） +CO2桁片对接、横梁腹板对接反面气刨清根参数：200-220A 20-25V（21、44）熔透SD712+1气体保护焊（立位）横梁腹板反面贴2与弦杆对陶质衬编号板厚组合

14、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E501T-1（ 1.2） +CO2接垫单面焊双面参数：200-220A 20-25V（40）成型横梁底板反面贴气体保护焊（平位）与弦杆对陶质衬12+1SD82E501T-1（ 1.2） + CO 2接垫单面参数：250-280A 28-30V（43）焊双面成型横梁底板反面贴气体保护焊（平位）与弦杆对陶质衬20+2SD90E501T-1（ 1.2） + CO 2接、弦杆垫单面桥位对接焊双面参数：250-280A 28-30V（41、38）成型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

15、）备注W5（E5）节反面贴气体保护焊（平位）段下弦杆陶质衬SD150+5E501T-1（ 1.2） + CO 2与横梁对垫单面00参数：250-280A 28-30V接焊双面（45）成型弦杆桥位反面贴气体保护焊（立位）对接、横陶质衬SD120+3E501T-1（ 1.2） +CO2梁腹板与垫单面15参数：200-220A 20-25V弦杆对接焊双面（38、40）成型气体保护焊（仰位）反面贴SD120+2E501T-1（ 1.2） +CO2弦杆桥位陶质衬20对接（38）垫单面参数：200-220A 20-25V焊双面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

16、）备注成型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SD148+8气体保护焊（仰位）E501T-1（ 1.2） +CO2参数：200-220A 20-25VU肋嵌补段对接（46）反面加 钢衬垫 单面焊 双面成 型（二）角焊缝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SR120+35气体保护焊（平角位）E501T-1（ 1.2） + CO 2 参数：250-280A 28-30V上下弦先填充焊 接面坡 口，在面气刨清 根

17、熔透杆主焊气体保护焊+埋弧自动焊（平角缝先在面位）（5、6、侧焊接2SR220+35气体保护焊丝：E501T-1（1.2） + CO 213、 14)道贴角焊缝，在面气刨后参数：250-280A 28-30V采用埋弧埋弧焊材：H08M n2E自动焊焊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5.0)+SJ101q接，熔透参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊+埋弧自动焊（平角先采用气位）体保护焊气体保护焊丝：E501T-1（焊接面1.2) + CO 2坡口，在35+3SR30参数：250-280A 28-30V面气刨后采用埋埋弧焊材

18、：H08M n2E弧自动焊5.0)+SJ101q焊接，熔参数：650-700A 28-30V 24m/h透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）备注气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）先在面侧焊接2气体保护焊丝：E501T-1（道贴角焊1.2) + CO 255+5缝，在面SR40参数：250-280A 28-30V气刨后采用埋弧埋弧焊材：H08M n2E自动焊焊5.0)+SJ101q接，熔透参数：650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（平角位）上弦杆12+3横梁接气刨清根SR55E501T-1( 1.2) + CO 2头焊缝熔透参数：250

19、-280A 28-30V(15)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）备注气体保护焊+埋弧自动焊（平角位）先采用气体保护焊气体保护焊丝：E501T-1（W5(E5)焊接面SR640+501.2) + CO 2参数：250-280A 28-30V下弦杆中横梁主焊缝坡口，在面气刨后采用埋埋弧焊材：H08M n2E(28)弧自动焊5.0)+SJ101q焊接，熔参数：650-700A 28-30V 24m/h透气体保护焊（立角位）支墩处SR740+55E501T-1( 1.2) +CO 2横梁接头焊缝气刨清根熔透参数：200-220A 20-25V（4、8、编

20、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29)埋弧自动焊（平角位）12+3气刨清根SR80焊材：H08MnA 5.0)+SJ101q上层桥熔透参数：650-700A 28-30V 24m/h面系横梁腹板气体保护焊（仰角位）与底板、12+3桥面板气刨清根SR90E501T-1( 1.2) +CO 2间焊缝熔透参数：200-220A 20-25V(15、SR125+3气体保护焊（平角位）34、 35)气刨清根00E501T-1( 1.2) + CO 2熔透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）备注参数：250-28

21、0A 28-30V埋弧自动焊（平角位）腹杆主30+3焊缝SP10焊材：H08MnA 5.0）+SJ101q（18参数：650-700A 28-30V 24m/h19）弦杆上气体保护焊（立角位）腹杆接SP230+3E501T-1（ 1.2） +CO 2头板焊5参数：200-220A 20-25V缝（7、12）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）备注纵向加气体保护焊（平角位）劲焊缝SP320+20ER50-6（ 1.2） + CO 2（2、10、参数：250-280A 28-30V16、 17、27）气体保护焊（船型位）U肋角焊SP48+12E501T-

22、1（ 1.2） +CO 2缝参数：230-250A 23-25V（33）30-40cm/mi n气体保护焊（仰角位）U肋嵌补SP58+12段角焊E501T-1（ 1.2） +CO 2缝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）备注参数：200-220A 20-25V(47)ST112+20埋弧自动焊（船型位）焊材：H08MnA 5.0）+SJ101q参数：650-700A 28-30V 24m/h下层桥面横梁 腹板与 底板焊 缝（23）各类角气体保护焊（平位）焊缝（3、ST212+2ER50-6( 1.2) + CO 211、02226、参数：250-28

23、0A 28-30V30、 31、32、 36、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37)ST312+20气体保护焊（立位）E501T-1（ 1.2） +CO 2 参数：200-220A 20-25V各类角焊缝（3、11、2226、30、 31、32、 36、37）ST412+20气体保护焊（仰位）E501T-1（ 1.2） +CO 2 参数：200-220A 20-25V各类角焊缝（3、11、2226、30、 31、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32、 36、37)附表：苏州宝带桥全桥主要接头

24、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1节点板不等厚对接30+3520+3520+4530+55对接埋弧自动焊平焊气刨清根熔透2顶、底、腹板上纵向加劲t=20/30坡口角接气体保护焊平角焊3横隔板角焊缝t=12/16T型角接气体保护焊平/立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支墩位熔透/气体保护隔板二面置隔板t=30/40/5焊4及加劲0坡口角焊位置待疋焊缝接平/立角焊气体保护焊t1=30/20熔透角节点板以5+埋弧自动t2=30/20接焊外部位弦杆主棱角焊平角焊缝气体保护t1=30/20熔透角焊节点板部6t2=35/45/接+埋弧自动位55焊

25、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7腹杆腹板连接 板及加 劲t=20/30/40坡口角接气体保护焊平/立角焊8横梁连接板焊缝t=40/50熔透角接气体保护焊平/立角焊仅 W5(E5)节段二、上弦杆9节点板不等厚对接20+3520+4550+55对接埋弧自动焊平焊10顶、底、腹板上纵向加t=20坡口角接气体保护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劲平角焊11横隔板角焊缝t=12/16/30T型角接气体保护焊平/立/仰角焊12腹杆腹板连接 板及加 劲t=20/30/40/50坡口角接气体保护焊平/立角焊13弦杆主棱角焊缝t1=20/50/30t2=20/5

26、0熔透角接气体保护焊+埋弧自动焊节点板以外部位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平角焊14t1=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部位15横梁连接板焊缝t=12/20/25熔透角接气体保护焊平/立角焊三、腹杆16翼缘板、腹板上t=20/30坡口角气体保护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加劲接焊17平角焊18翼缘板t=30/40/50坡口角接气体保护焊19与腹板间焊缝或埋弧自动焊平角焊四、工厂桁片制造腹杆翼30+35缘板与35+40气体保护20弦杆节40+45对接焊气刨清根点板对40+55平+仰焊接30+55序号接头位

27、置板厚组合图示接头类型焊接方法焊接工位备注50+5521腹杆腹 板与弦 杆腹杆 接头板 对接30+3040+4050+50对接气体保护焊立焊气刨清根五、下层桥面22桥面板单元纵肋焊缝t=8T型角接气体保护焊平角焊23横梁主焊缝t=10T型角接气体保护焊或埋弧自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动焊平/仰角焊24t=16坡口 /T型角接气体保护焊或埋弧自 动焊平角焊25横梁加劲焊缝t=8T型角接气体保护焊平/立角焊26t=16T型角接气体保护焊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27顶、底、腹板纵向加劲t=20/30坡口角接气体保护焊平角焊W5(E5)节段下弦杆中横梁28横梁腹 板与顶、底板