桥梁钢结构加工焊接工艺

桥梁钢结构加工焊接工艺

为了保证产品焊接质量，产品制造前，进行了焊接工艺评定试验,

并对试验结果进行评审，保证产品预期的焊接质量可靠；对焊工进行

培训和考试，保证焊接人员达到理想的操作技能；对焊接设备进行规

定，以便保证其使用性能满足工艺的需要；对焊接材料进行严格的复

验，保证原材料的可靠性；制定了焊接原则要求，对焊前清理、焊前

预热、定位焊缝、焊缝防护、操作要点等方面均作出详细规定，以便

保证焊接质量的稳定性和良好性；对各关键工序、单元件或部件的制

造编制详细的焊接工艺，对焊接方法、焊接顺序、焊接变形的控制方

法等进行优化，以便保证各关键工序、单元件或部件的制造精度满足

设计图纸的要求；制定了焊^的检测方法、检测部位、检测比例的详

细要求，对焊缝缺陷的修补作出特别要求，以便保证产品最终的焊接

质量全面达标。

一、拟定的焊接方法

本项目钢结构将分成单元件（部件）制造、节段制造、工地吊装三

个阶段。在产品制造中将针对各工艺阶段制订单元件、节段制造、节

段间拼装、桥上焊接等焊接工艺。产品焊接完成后将对焊缝检测、焊

缝缺陷修补等制订具体的工艺要求。拟定的焊接方法与焊接要求见表

-1O

图表1拟定焊接方法与焊接要求

序号工位焊接部位拟定的焊接方法焊缝要求焊接位置

序号工位焊接部位拟定的焊接方法焊缝要求焊接位置

1钢板拼接焊接双面埋弧自动焊全熔透

2顶、底、腹板单元件的焊接CO2气体保护焊贴角焊缝平位

主纵梁及端横梁顶底、腹板

3C02气体保护焊贴角焊平位

及挑臂单元件的焊接

主纵梁及端横梁横隔板单

4co?气体保护焊贴角焊平位

元件焊接

单

5中横梁H型角焊缝埋弧自动焊全熔透

元

件

造

6小纵梁H型角焊缝COz气体保护焊贴角焊缝

钢梁底板、腹板单元件的焊

7C0,气体保护焊部分熔透平位

接

横梁的焊接C02气体保护焊贴角焊缝

剪力钉的焊接专用剪力钉焊非穿透焊

隅角焊缝的焊接C0?气体保护焊全熔透

节

横隔板四周角焊缝的焊接COz气体保护焊贴角焊缝平、立位

段

制主纵梁、端横梁隅角焊缝的C0Z气体保护焊+埋

全熔透

造焊接弧焊

主纵梁、端横梁横隔板四周

C0,气体保护焊贴角焊缝平、立位

角焊筵的焊接

序号工位焊接部位拟定的焊接方法焊缝要求焊接位置

主纵梁横隔板四周角焊缝

CO2气体保护焊全熔透平、立位

的焊接

中横梁的焊接CO2气体保护焊贴角焊缝平位

19剪力钉焊接非穿透栓钉焊

20工地顶底、腹板对接焊缝C02气体保护焊全熔透全位

21主纵梁底板、腹板对接CO2气体保护焊全熔透平、立位

co2气体保护焊+埋

22主纵梁顶板对接全熔透

弧焊

中横梁、端横梁顶底、腹板

23C02气体保护焊全熔透平、立位

工地对接

地

安钢箱梁底板、腹板腹板工地

24co?气体保护焊全熔透平、立位

装对接

25U型肋工地嵌补对接COz气体保护焊全熔透全位

26U型肋工地嵌补角接C02气体保护焊部分熔透平、仰位

27加劲肋工地嵌补对接C02气体保护焊全熔透平、立位

28加劲肋工地嵌补角接C02气体保护焊贴角焊缝平、仰位

二、焊接工艺评定试验

根据招标文件规定，钢结构制作开工前，进行焊接工艺评定试验。

评定范围覆盖厂内制造与工地安装。

根据设计图纸以及相关规范标准的要求，针对钢结构焊接的不同

材料、不同的接头，不同的焊接位置、不同的钢板厚度以及不同的焊

接方法，分别选出代表性的焊接接头作为评定的项目，并汇总列出焊

接工艺评定项目清单，送交监理工程师评审批准后，编制焊接工艺评

定指导书，进行焊接工艺评定试验。

（一）焊接工艺评定试验内容

1）试验材料

焊接工艺评定母材选用Q345qD、Q370qD,Q420qD,与产品规定的

材质要求相符。同时根据材料化学成份C、S、P的含量，选用偏上限

者进行试验。

2）试板加工

试板采用精密火焰切割（或数控激光切割）进行下料和开制坡口，

力求与公司实际生产状况一致。

3）试板焊接、检测

全部试板由我们公司有相应资质的焊工进行焊接。试板焊接完后,

对接焊缝进行100%超声波探伤，B级检验，I级合格；并拍片一张，

B级检验，II级合格。熔透角焊缝和贴角焊缝分别进行100%超声波

探伤和磁粉探伤。

4）试板取样

力学性能试验取样标准按GB2649-89进行取样。试板取样的数量

见表4.4-2o

5）试验项目及标准

（1）对接接头试验项目及试验标准

①焊接接头拉伸试验GB2651-89

②焊缝:金属拉伸试验GB2652-89

③焊接接头侧弯试验GB2653-89

④焊健及热影响区低温冲击试验GB2650-89

⑤焊接接头硬度试验GB2654-89

⑥焊接接头宏观断面酸蚀试验GB226-91

表-2力学性能试验试板取样的数量

试板形式试验项目取样数量

焊接接头拉伸试验2

焊缝金属拉伸试验1

对接接头焊接接头侧弯试验1

焊健金属低温冲击试验（V型缺口）3

热影响区低温冲击试验（V型缺口）3

焊接接头硬度试验1

对接接头

焊接接头宏观断面酸蚀试验1

焊缝金属拉伸试验（符合取样条件的）2

T型接头及角接接

焊接接头硬度试验1

头

焊接接头宏观断面酸蚀试验1

⑵T形接头及角接接接头试验项目和试验标准

①焊缝金属拉伸试验GB2652-89

②焊接接头硬度试验GB2654-89

③焊接接头宏观断面酸蚀试验GB226-91

6）结果评定

⑴焊接工艺评定按TB10212-98标准及设计图纸的要求进行考核。

⑵低温冲击的试验结果符合招标文件技术规范要求。

⑶拉伸试验结果（屈服强度、抗拉强度及拉棒的延伸率）不低

于母材标准值时，则判为合格。

（4）接头侧弯试样受拉面上的裂纹总长不大于试样宽度的15%,且

单个裂纹长度不大于3mm,则判为合格。

(5)焊接接头的硬度值以不大于HV350为合格。

(6)如果焊接材料、焊接方法、坡口形式等主要要素变更时，按

《铁路钢桥制造规范》TB10212-98重新进行评定。

(二)焊接工艺评审

产品正式开工之前组织召开焊接工艺评审会，由公司拟订工艺评

审申请报告。邀请有关专家、设计院、甲方、监理方等有关单位参加

评审会。焊接工艺评审的主要内容包括主要及重要焊缝的坡口形式、

焊接方法、焊接材料等工艺参数以及诸多细节问题。

在评审会后，依据专家评审意见形成一个正式的工艺评审报告,

报告包括：评审的主要内容、评审提出的主要问题、评审提出的改进

意见、评审后施工单位的意见及改进措施，最后由评审会共同形成一

个评审结论。具体施工时必须遵从评审结论中的意见及改进措施。

三、焊接施工原则性要求

(1)焊接材料复验见4.1.4.6。

(2)从事本桥的焊接人员除持有ZC焊工合格证书、AWS或国家

权威部门认可的焊工合格证书，在上岗作业以前，工艺人员对其进行

技术交底，使焊接人员了解自己工作对象应满足的技术要求和作业规

范；技术交底后，工艺人员根据交底内容对焊接人员进行相应的考核,

焊接人员经考核认可后才能进行焊接作业。所有焊接人员持证上岗，

严格按上岗证书规定的作业范围以及工艺文件的技术要求进行焊接

作业。

(3)设备管理人员对焊接设备进行定期检查，抽验焊接时的实

际电流、电压与设备上的指示是否一致，以保证焊接设备处于完好状

态，对达不到焊接要求的设备及时进行检修、更换。焊接设备放置在

通风、避雨雪的场所，使用电源网络电压的波动范围小于7%。焊接

导线的截面长度保证供电回路动力线压降小于额定电压的5%,焊接

回路电压降小于工作电压的10%。

(4)焊接材料由专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。领用

量不得多于4小时用量，当焊条、焊剂未用完时，应交回焊条房重新

烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。

(5)公司将委派持有二级以上的合格证件、并经监理工程师认

可的无损检验的专职检测人员进行焊缝无损检测。

(6)焊健区域30nlm范围不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或

其它杂物。

(7)焊前预热与层间温度按以下规定进行：

1)当环境温度低于53相对空气湿度N80%、母材板厚225mm,

焊缝:两侧80~100mm区域内要求预热，预热温度为100〜15CTC,测

温点在加热侧的背面，距焊缝75mm处。

2)经焊接工艺评定试验确定预热温度，并按具体要求进行预热。

3)所有的预热与层间温度的偏差为0。(2〜+5(TC,定位焊的焊前预

热温度，比正式施焊预热温度高50(。修补时碳弧气刨前的预热温

度与施焊相同。

(8)定位焊按以下规定进行:

1)定位焊焊缝长度为80〜100mm,间距约400,定位焊应距焊缝

端部30mm以上，焊脚尺寸大于4mm且应小于1/2设计焊脚高度。

2)定位焊采用手工电弧焊或C02气体保护半自动焊，约束力大的

定位焊缝焊前要求预热，预热温度为100〜150(。

3)定位焊不得存在裂纹、夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。定位焊如出

现开裂现象，须先查明原因，然后用碳弧气刨清除原定位焊缝，再由

装配人员重新定位。

4)定位工装严禁采用锤击法或疲劳破坏的方式拆除，须采用气割。

切割时应留3mm〜5mm的余量，然后铲掉余量、磨平。

(9)严禁在焊缝以外的母材上随意引弧。

(10)角焊缝的转角处包角应良好，焊缝的起落弧处应回焊10mm

以上。

(11)埋弧自动焊如在焊接过程中出现断弧现象，必须将断弧处

刨成1:5的坡度，搭接50mm施焊。

(12)埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20mm,且不大于60mm,

焊接后应待焊缝稍冷却再敲去熔渣。

(13)多层多道焊时，各层各道间的熔渣应彻底清除干净。

(14)焊接时，严格控制层间温度，采用点温计在焊接过程中进

行监控。

(15)焊后清理熔渣及飞溅物，图纸要求打磨的焊缝按要求打磨

平顺。

(16)对接焊缝焊接时，焊健两端装设引、熄弧板，弓I、熄弧板

的材质、坡口形式与母材保持一致。埋弧焊时，焊缝引出长度不小于

80mm,手弧焊时，焊缝引出长度不小于50mm。

(17)C02气体保护焊在风速超过2米/秒、手工电弧焊在风速超

过8米/秒时，应采取良好的防风措施，防止焊缝产生气孔。

(18)施工人员在施工过程中，如发现焊缝出现裂纹应及时通知

工艺人员，工艺人员在查明原因后制订工艺方案，工艺方案经监理工

程师批准后才能实施。

(19)现场焊接时采用防风雨棚进行局部防风。遇有雨天时一般

停止施工，若因进度要求赶工时，除局部加热和防风外，整条焊^需

置于有效的防风雨棚保护下才能施工。

(20)焊缝分布按以下规定执行：

1)板材的拼接焊缝与结构焊缝的间距应大于100mm；

2)采用焊接接头的板件，其接长不得小于1000mm,宽不小于200mm；

3)T型接头交叉焊缝间距不小于200mm。

(22)焊缝打磨

对有疲劳受力要求的受拉部位焊缝必须进行打磨，要求打磨的部

位有：主桥钢主梁底板、钢横梁底板、主拱肋部分顶、底板及腹板、

主拱和主梁吊杆锚固区焊缝、引桥钢箱梁底板、腹板等。

(23)涂装保护

涂装时，对接边留出150mm宽度为后续焊接工作提供条件。

(1)高空焊接作业

高空焊接作业时，要做好安全防护措施，系好安全带，防止高空

坠落。

四、单元件、部件的焊接

单元件焊缝分布规律，易于实现自动化焊接，单元件焊接质量控

制的关键是通过合理采用自动焊焊接技术，达到稳定焊接质量、控制

焊接变形的目的。同时，可以方便施工，提高生产效率。公司在以往

的主梁制造中，大量应用单元件制造方法，积累了丰富的经验，使公

司拥有了成熟稳定的施工工艺，为本项目制造提供了坚实的技术保障。

根据本桥的特点，我们分以下几个单元件进行制造：顶、底板单元件、

腹板单元件、横隔板单元件等。

（一）含U形肋单元件焊接

1）焊健要求

U形肋的壁厚为6mm,U形肋与底板、腹板坡口角焊缝熔透深度三

80%,同时焊缝背面隐蔽不可见，这给焊缝的检测带来困难。为了保

证焊缝满足设计要求和焊缝成型美观，根据我们以往的成熟经验，该

处焊缝要求从坡口形式、焊接方法、焊接规范、焊接位置等各方面进

行精心设计，才能保证质量。其可靠的坡口形式和焊接位置如下图

3.8.4-1o

r%。

图-1U型肋坡口形式和焊接位置示意图

2）焊接方法

为了保证焊缝的熔透率和减小焊接变形，我们采用细丝C02气体

保护自动焊。焊丝直径为1.2mm,以便取得良好的根部熔深。同时,

C02气体保护自动焊可以减小焊接变形和保证良好的焊缝外观成型,

还可以轻松地保证焊缝质量的稳定性（主要是焊缝熔透率的稳定性）。

3）焊接顺序

单元件数量且每件的焊缝长，若焊接变形太大，则影响了全桥的

焊接质量和几何精度，同时也大大增加了矫正工作量，影响工期。合

理的焊接顺序可以减少不必要的焊接变形。含U形肋单元件采用二台

或三台C02气体保护自动焊机对称施焊，焊机要求焊接方向相同，焊

接速度一致。单元件焊接顺序示意图如下图3.8.4-2。

单元件焊接顺序示意图

4）焊接变形控制及矫正

单元件焊接过程中会产生较大的横向收缩变形和纵向收缩变形，

最好的控制方法除了采用线能量小的C02气体保护焊进行焊接外，就

是选用预放反变形措施。考虑到单元件纵向刚性强，不易预放反变形,

因此我们只进行单元件横向预放反变形，结合u肋对焊接位置的要求,

我们采用可以旋转的液压反变形亚船型焊摇摆机（图3.8.4-4）,对

单元件实施预放反变形，同时对自由边进行刚性固定，减小波浪变形。

单元件的焊接变形在专用的矫正胎架上采用火焰矫正。矫正示意

图见图3.8.4-5。矫正温度控制在60（TC〜80CTC之间，严禁过烧、锤

击和水冷。

液压反变形亚船型焊摇摆机示意图

矫正

（二）含I形肋单元件焊接

根据I肋的数量，分为奇数I单元件和偶数I肋单元件两种形式,

其结构示意图如图3.8.4-6、图3.8.4-7。

奇数I肋单元件示意图

偶数I肋单元件示意图

1）焊接方法

为了保证焊缝的外观成型和减小焊接变形，我们采用C02气体保

护自动焊进行焊接，不便之处采用C02气体半动焊焊接。

2）焊接顺序

单元件数量较多且每条焊缝较长，若焊接变形太大，则影响了全

桥的焊接质量和几何精度，同时也大大增加了矫正工作量，影响工期。

合理的焊接顺序可以减少不必要的焊接变形。单元件采用二台或三台

C02气体保护自动焊机对称施焊，焊机要求焊接方向相同，焊接速度

一致。总体的焊接顺序如图-6、图-7。若单元件的焊脚尺寸要求较大

时，为了有效地控制焊接变形，每条加劲肋的角焊缝，分成两层三道

进行焊接，如图-8所示。在反变形胎架上进行亚船形焊接，如图-9

所示。

单元件

总体的焊接顺序示意图

3）焊接变形控制及矫正

单元件焊接过程中会产生较大的横向收缩变形和纵向收缩变形，

最好的控制方法除了采用线能量小的C02气体保护焊进行焊接外，就

是选用预放反变形措施。考虑到单元件纵向刚性强，不易预放反变形,

因此我们只进行单元件横向预放反变形，同时对腹板的自由边进行刚

性固定，减小波浪变形。

单元件的焊接变形在专用的矫正胎架上采用火焰矫正。矫正温度

控制在60CTC〜80CTC之间，严禁过烧、锤击和水冷。

（三）横隔板单元件焊接

1）焊接方法

为了保证焊缝的外观成型和减小焊接变形，我们采用C02气体保

护自动焊进行焊接，不便之处采用C02气体半动焊焊接。

2）焊接顺序及焊接变形控制

（1）先装焊竖向加劲肋。横隔板单元件与胎架之间要求进行刚性固

定，单元件板边压紧，在专用胎架上采用两台C02气体保护自动焊机

从中间向两端分散对称施焊，严格控制焊接电流和焊脚尺寸，避免大

电流施焊，避免热量过分集中。

(2)再装焊横向加劲肋。采用两台C02气体保护自动焊机从中间向

两端分散对称焊接，严格控制焊接电流和焊脚尺寸，避免大电流施焊，

避免热量过分集中。

(3)最后装焊人孔加筋圈。采用C02气体保护半自动焊焊接加劲圈,

先焊立对接焊缝，后焊角焊缝。

3)焊接变形矫正

横隔板单元件焊接变形主要为板边角变形、波浪变形和加筋间“瘦

马”变形，矫正采用火焰矫正，矫正温度控制在60(rc〜80(rc之间，

严禁过烧、锤击和水冷。

(四)工字形杆件焊接

工字形杆件主要有小纵梁、中横梁。全桥工字梁数量较多，焊缝质

量要求高，其焊接变形控制是难点，因此必须严格按规定的焊接顺序、

焊接规范参数进行施焊。

为了保证工字梁焊接质量和减小焊接变形，将工字形杆件制造安

排在专用的摇摆船形位置焊接胎架上进行焊接(如图4.4T0),角焊

缝要求全熔透时，采用埋弧自动焊进行焊接；角焊缝为贴角焊缝时,

采用C02气体保护自动焊进行焊接。

不便之处采用C02气体半动焊焊接。焊接时采用对称焊接且必须

保证焊接方向相同，焊接速度一致，如图-11。

9

工字形杆件焊接顺序

焊接角变形在专用矫机正进行矫正，弯曲、扭曲等其它变形采用

火焰矫正。矫正温度控制在60(rc〜80(rc之间，严禁过烧、锤击和

水冷。

有加劲板时，装焊加劲板。加劲板的焊接顺序为：加劲板与工字

形杆件的腹板焊接一加劲板与工字形杆件的翼板焊接。从构件中间向

两边对称施焊。

五、节段焊接

(-)隅角焊缝的焊接

本工程中主拱、副拱、主纵梁、端横梁为箱形梁结构，其腹板与

面、底板间焊缝的质量是全桥最重要的角焊缝，该角焊缝容易出现焊

接缺陷。为了保证其焊接质量，我们将从以下几个方面着手：

1)坡口处理

焊接前应将坡口及其两边各30-50mm范围内仔细清理，彻底地将

铁锈、氧化皮、水分、油漆、油污、灰尘等杂质清除干净。

油污一般很难彻底清除，可以用纱布浸上丙酮进行拭擦，纱布擦

脏了以后再换新的，一般擦三次后就干净了。使用丙酮时要求注意通

风。铁锈及油漆等杂质可以采用砂轮机进行打磨，顺便可以将坡口面

上大的凸起和凹坑打磨匀顺。

2）焊前预热

环境温度低于5（或板厚大于25mm时，焊前要求预热，预热范围

一般为每侧100mm以上。预热温度为100〜150℃,距焊缝75mm范围

内加热侧背面测量温度。若环境湿度高于80%,焊前要求使用烘枪预

热除湿。

3）定位焊缝的要求

定位焊缝必须布置在后焊面。定位焊焊缝长度为60〜80mm,间距

一般为300〜400mll1,焊脚尺寸为3〜4mm。特殊部位定位焊焊缝密度

加大，均匀布置。定位焊应距焊缝端部30mm以上。定位焊不得存在

裂纹、夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。定位焊如出现开裂现象，须先查明

原因，然后用碳弧气刨清除原定位焊缝，再由装配人员重新定位。

4）焊接人员的要求

本工程的焊工必须持证上岗，杜绝无证焊工进行焊接作业。同时

焊工在开工之前进行有针对性的培训和考试。使其对本工程的结构形

式和焊缝形式有充分的了解和认识，从根本上控制焊接质量。同时,

该部位的焊接采用定人定设备定工位制度，即：在同一工位采用同一

组焊工，进行同样结构的焊接，保证焊缝的内、外部质量的稳定性。

同时可以提高施工人员的熟练程度，减少由于人员操作的不稳定而引

起焊接质量的波动，使焊接质量得到良好的保证。

5）焊接方法的选择

箱梁内部采用C02气保焊进行焊接，外坡口采用C02气保焊打底，

埋弧自动焊填充盖面。通过设备的自动化，保证焊缝内部质量的可靠

和外部成形的美观。

6）焊接过程的控制

多层多道焊时，每层每道的焊缝接头应该相互错开，每层至少错

开50mm,不允许多层焊的接头布置在同一个位置上。目的是为了防

止起弧点的缺陷不会集中在一起，能够被后续焊缝熔掉。每层焊缝焊

接完后，都要求认真地清除焊渣、飞溅、焊瘤等，若有气孔、夹渣、

裂纹等缺陷时，要求采用打磨或批铲、气刨的方式彻底清除缺陷，并

补焊平整。若操作不慎，焊丝粘在焊缝上，取下焊丝后，被粘的部位

要求打磨掉。每层焊缝焊接完后，在清理焊渣及飞溅时，顺便对焊缝

进行锤击处理，以便消除部分焊接内应力。

六、产品试板焊接

（一）产品试板的要求

产品试板应与其所代表的焊接接头同材质、同板厚、同坡口形式、

同焊接方法、同施焊人员、同时进行焊接。产品试板要求与产品接头

装焊在一起，若不能够装焊在一起，则在监理的监督下按上述要求进

行焊接。埋弧自动焊的产品试板长度为600mm,手工焊、C02气体保

护焊的产品试板长度为500mm。

（二）产品试板的数量

对于横向受拉的对接焊缝，每5条对接焊缝做1组产品试板，其

它每10条对接焊缝做1组产品试板。

（三）产品试板的检测

每块产品试板均要求进行100%超声波探伤，要求B级检验，I级

合格。

（四）产品试板的试验

每块产品试板均要求进行接头拉伸、接头侧弯、焊缝金属的低温

冲击试验。其中接头拉伸和接头侧弯各一件，焊缝金属的低温冲击试

验三件，冲击温度为-20C,采用V型缺口。

（五）产品试板的评定

产品试板的结果评定执行《铁路钢桥制造规范》TB10212-98附录

C的规定。当评定结果不能满足要求时，由监理工程师决定该焊接接

头是否可予验收。否则，应研究通过不同工艺手段改进产品质量，若

仍不能满足要求，则应分段解体，重新焊接，并再次重复产品试板的

试验过程，直到满足要求为止。

七、抗剪栓钉施工

本桥中心梁、边箱梁、横梁、小纵梁上的剪力钉在中心梁、边箱

梁、横梁、小纵梁单元件装焊完后进行装焊。

剪力钉是桥面板与钢梁之间传力的关键构件，为保证其焊接质量,

工厂将进行剪力钉焊接的工艺试验，编制相关的焊接工艺规程，从剪

力钉以及焊接瓷环的检验、焊接质量检验与控制等方面进行控制，保

证剪力钉的焊接质量。栓钉、护圈及焊机开箱检验时，按相关检验规

定或实际需要进行复验。

（一）栓钉检验

1、制造栓钉材料的成份、力学性能以及成品栓钉的机械性能等应

符合GB10433-89的要求。

2、栓钉的形状、规格、尺寸应符合GB10433-80的要求。也可根

据实际需要由设计者向栓钉制造厂提出特别要求。

3、栓钉的加工工序应是进行原材料张拉、冷拔、切断锻头、冷激

成型，装焊剂等。成品栓钉应具有相同的质量和外观。不能有损伤的

表面、毛刺、缝隙、裂缝、扭曲、弯曲或其它有害的损伤。

4、栓钉出厂前，制造厂必须按要求做合格性试验。只有通过合格

性试验、栓钉、底面金属和弧焊防护圈底组合体才算是合格的。

5、采用通过检验的栓钉和护圈。制造厂提供的合格产品的试验资

料应包括：

1）标明栓钉形状、规格、带有公差的尺寸和焊剂形状尺寸，并与

之相符的栓钉图纸；与栓钉相应的弧焊保护圈的图纸。

2）栓钉材料的全部说明，包括焊剂的数量和类型，以及弧焊保护

圈的说明。

3）制造厂试验报告的证明文件（包括每批交付的规格）均是按要

求，具有最后完整的质量控制的力学试验。栓钉质量控制试验应在供

应栓钉之前六个月内完成。

4）制造厂按要求检验的合格证明。此文件中栓钉制造厂应推荐自

动控制时间的焊接装置，提供焊接电压、电流、时间及焊枪提升位置

的最佳幅度。

（二）焊接工艺规范

被焊构件必须保持在斜度小于15。的平焊位置。

焊接栓钉前，栓钉除去锈蚀、锈麻点、鳞状物、油污、水份或其

它不利于焊接的物质。而且，被焊构件处不允许油漆、镀锌或镀镉。

构件焊接区域应打磨清理，范围大于2倍栓钉直径。

施焊位置必须按图纸要求划线定位。

施焊时，栓钉与钢板尽可能保持垂直，焊枪保持稳定不动，直至

焊接金属完全固化。

栓钉熔化的长度按直径大小而不同。一般控制在4〜6mm为宜。

弧焊保护圈应保持干燥。表面潮湿或吸水率较大的弧焊保护圈，

用前均先在温度达150C的烘干炉中烘干两小时。

弧焊根据制造厂推荐的焊接电流，焊接时间调整到最佳值进行。

焊接程序原则上从被焊构件长度方向之中心逐渐向两边展开，接

地导线尽可能对称于被焊构件。

栓钉焊接之后，敲掉栓钉周围的护圈。

焊接设备必须专人负责管理，并安装于有放雨、防潮的地方。

（三）焊接质量检验

1）先试焊若干栓钉作外观检查，当焊接外观检查合格后，采用同

样条件连续焊接45个栓钉，抽取15个进行拉伸试验，15个进行反

复弯曲试验，都合格后，再把电流调整在±5%范围内重新焊接45个

试件进行同样的检验，都合格后，可按本焊接程序正式焊接。

2）对栓钉焊接应逐项进行质量检验：（1）外观检查；（2）锤击弯曲

试验；（3）拉伸试验；（4）反复弯曲试验。

(1)外观检查应观察栓钉的熔化长度，焊缝饱满度，焊缝宽度、高

度以及栓钉与底金属结合程度。一般情况栓钉底角应保持360。周边

焊缝。若遇到栓钉未熔或栓钉与底面金属未紧密结合的情况，调整电

流，焊接时间，焊枪位置，直到栓钉与底面金属紧密结合为止。以

Hwm、Hwmin分别代表焊缝沿栓钉轴线方向的平均高度和最小高度，

Dw、D分别代表焊缝的平均直径和栓钉直径，则参考尺寸为：Hwm与

0.15D；Hwmin^0.10D；Dw^l.15DO

(2)栓钉的锤击弯曲试验，可以用锤击使其从原来轴线弯曲30。

或采取弯曲套筒把栓钉弯30。。若栓钉焊缝完好没有任何损伤，方

为合格。

(3)栓钉的拉伸弯曲试验若采用双面焊钉进行应保证栓钉中心受

拉；若有专用拉力试验夹具，也可采用单面焊钉进行。栓钉断裂应在

焊缝之外，若断裂发生在焊缝处，即认为焊接不合格。

(4)栓钉的反复弯曲试验应在专门的双控拉压装置上进行。直到栓

钉反复弯曲30。断裂为止，其断裂不在焊健处方为合格。

(四)生产焊接控制

1)试焊

(1)根据操作经验及焊接装置说明书，将焊接电压、电流、时间

及焊枪位置调到最佳状态，焊出30个栓钉，进行焊接质量检验，合

格后才可按此程序正式施焊。

(2)试焊用试板必须与构件材质相同，厚度允许变动±25%,焊

接位置为平焊。

(3)每日每台班开始生产焊接前或更换一种焊接条件时，都必须

严格按照既定工艺进行2个栓钉的试焊，若满足标准规定，才可进行

生产焊接。

2)生产焊接前应将两个栓钉焊接到与构件相同的底面金属上做质

量检查，主要时外观检查和弯曲试验。

(1)进行外观检查。

(2)进行锤击弯曲试验，若有一个栓钉破坏，应重新焊接两个栓

钉进行检验，若满足要求可进行正式施焊，若不合要求，应调整焊接

条件重新检查，直到合格为止。

3)当底面金属的温度在0°F(-18()以下或其表面潮湿或处于雨、

雪之时，不应进行焊接，当底面金属的温度低于1C时，每焊接100

个栓钉时应抽两个栓钉焊到同样情况的另外底面金属上，进行质量检

查。

4)在大量焊接栓钉的生产中，每个栓钉都应按要求做外观检查，

若有缺焊应按要求进行补焊。

5)补焊

(1)在生产焊接中，如果一个不合格的栓钉从构件上拆除，应将

移去栓钉的地方磨光整平。如遇到底面金属被扯坏的情况，应用符合

本标准规定的焊条填补，并将焊面磨光整平，然后焊上替代栓钉，并

应严格检查替代栓钉的焊接质量。

(2)生产焊接中，对没有获得完整360°周边焊的栓钉，可采用

小直径低氢焊条进行补焊，加焊缝长度至少应在缺焊处每端扩出lOmino

（3）手弧焊补焊要求预热，预热温度50〜8（TC。

6）栓钉制造厂应负责焊工的培训，进行焊工考试，如试焊合格,

则视焊工考试合格。

7）操作人员更换后，必须重新进行焊接质量检验。

八、焊缝检测

（一）焊缝外观检验

所有焊缝在焊缝金属冷却后进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、

焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。所有焊缝的质量要求应符合

下表4.4-3的规定。

焊缝外观质量标准（单位：mm）表3.8.8T

序

项目简图质量要求（mm）

号

受拉部件纵向及横向对接

焊缝

不允许

U形加劲肋角焊缝翼板侧

咬

1_!_受拉区

边A

受压部件横向对接焊缝AW0.3

主要角焊缝△W0.5

其他焊缝△W1

横向及纵

气

K-

2向对接焊不允许

孔

1

序

项目简图质量要求（mm）

号

主要角焊直径小于

每米不多于

缝1

3个，间距

直径小于

其他焊缝不小于20

1.5

+2+2

焊脚埋弧焊K0,手弧焊K—i,

3工

尺寸L-+3

手工角焊缝全长10%允许K.i

h<2

4焊波士建

（任意25mm范围内）

余高b<12时，hW3；

!

5（对12VbW25时,hW4；

接）b>25时，h-4b/25

余高

A1W+0.5

铲磨

6

（对△2WI-0.3|

接）表面粗糙度Ra50um

（二）焊缝无损检验

焊缝施焊24小时，经外观检验合格后，再进行无损检验。对于厚

度大于30nun的高强度钢板焊接接头应在施焊48小时后进行无损检验。

本桥所有对接全熔透焊缝和全熔透角焊缝均为1级焊缝，部分熔

透角焊缝和角焊缝为n级焊缝。

所有焊缝按接头数量进行探伤，其比例见下表3.8.8-2

焊缝探伤比例

超声波

焊缝位置射线(RT)碳粉(MT)备注

(UT)

主要受力构件、

关键断裂部位和

100%10%25%/

受拉构件的对接

全熔透焊缝

全焊透角焊缝100%/25%/

局部焊透角焊缝100%/15%/

支座支承加劲

填角焊缝//100%连接、吊杆锚箱

100%

丁字或十字头

工地环焊缝100%20%25%

必须布片

1)超声波探伤

焊缝超声波探伤标准按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果

分级》GB11345-89执行，探伤结果评定按《铁路钢桥制造规范》

TB10212-98附录D的规定执行。焊缝超声波探伤的比例和检验等级

见表3.8.8-3。

(1)超声波一般采用柱孔标准试块，也可采用经过校准的其它孔

型试块;

(2)如超声波探伤已可准确认定焊缝存在裂纹，则应判定焊缝质

量不合格；

(3)对局部探伤的焊缝，当探伤发现裂纹或其它缺陷时，则连续

延伸探伤长度，必要时应对焊缝全长进行探伤；

(4)对用超声波不能准确认证缺陷严重程度的焊缝，则补充进行

X射线探伤拍片，并以拍片结果来评定焊缝缺陷。

超声波探伤的比例和检验等级

焊缝质量级别探伤比例探伤部位板厚(mm)检验等级

I级对接焊^和全10〜46B

100%全长

熔透角焊缝>46〜56B(双面双侧)

II级部分熔透角焊焊缝两端各110〜46B

100%

缝米>46-56B(双面双侧)

2)射线探伤

钢熔化焊对接接头焊缝射线照相质量应按《金属熔化焊焊接接头

射线照相》(GB/T3323-2005)标准执行，质量等级为BII级合格。对

接焊缝射线探伤质量要求内部见表-4。

对接焊缝射线探伤质量要求

质量要求

焊

视场

缝探伤范围板厚气孔裂纹、未单个条状

适用范围范围条状夹渣总

类(mm)(mm)允许熔合、未渣长

(mm)长(mm)

别点数熔透L(mm)

节段环焊1()〜2510X102〜5不不

两端头各

I缝、纵、横允允不允许

250〜300

25〜40

10X204〜6许许

向对接焊缝

质量要求

焊

视场

缝探伤范围板厚气孔裂纹、未单个条状

适用范围范围条状夹渣总

类(mm)(mm)允许熔合、未渣长

(mm)长(mm)

别点数熔透L(mm)

在任意直线

上，相邻两夹

10〜2510X104〜8

渣间距均不

超过6L的任

何一组夹渣，

加劲肋的横两端头各最为3,最

11不允许其累计长度

向对接焊缝250〜300大T/4

在12T焊缝

25〜4010X208〜9长度内不超

过T(L为该

组夹渣中最

长的夹渣)

(1)I、II类焊缝不允许超过直径2.Omni和3.0mm针状气孔;

(2)在缺陷评定区当母材厚度等于或小于25mm时，评定区尺寸

为lOmmXIOmm；当母材厚度大于25mll1,且小于100mm时，评定区尺

寸为10mmX20mm,评定区范围内的不记点数的缺陷数不得多于10个。

不记点数缺陷按以下规定：母材厚度小于或等于25mm时，长度W

0.5mm的缺陷；母材厚度大于25〜50mm时，长度WO.7mm的缺陷；母

材厚度大于50nlm时，缺陷长度Wl.4T的缺陷，可定为不记点数的缺

陷。超过此值的缺陷均为记点数的缺陷。

(3)焊缝记点缺陷点数可用拍片记录缺陷实际长度进行换算，换

算方法见表38.8-5o

(4)其它技术要求按《金属熔化焊焊接头射线照相》

(GB3323-2005)的规定。

缺陷点数换算表

缺陷长度

W1>1〜2>2〜3>3〜4〉4〜6〉6〜8>8

（mm）

点数1236101525

3）磁粉探伤

焊缝质量按《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分迹》

（JB/T6061-2007）标准执行，质量等级为I级合格。

九、焊缝缺陷修补

焊缝外观检查超出允许偏差及无损检验发现存在超出允许范围的

缺陷，必须进行磨修及返修。不合格的工地焊缝，报监理工程师同意

进行修补后才能执行。

1）焊波、余高超标、焊^咬边Wlmm时，采用砂轮机修磨匀顺。

2）焊脚尺寸不足、焊缝咬边＞lmm时，可采用手工电弧焊或CO?

气体保护焊进行补焊，然后用砂轮机修磨匀顺。

3）焊缝内部缺陷的返修，先用碳弧气刨或砂轮机将缺陷清除干

净后，再采用手工电弧焊或CO2气体保护焊进行焊接，焊条使用J507

碱性焊条。焊前预热5。〜io（rc。

4）焊接裂纹清除时应沿裂纹两端各外延50mm,且应刨出不陡于

1：5的斜坡，焊接坡口要求光顺圆滑，打磨掉尖角缺口，焊前预热

100~150℃,防止裂纹扩展。

5）返修焊缝焊后均要求打磨光顺，其质量要求与原焊缝相同，

返修焊缝的最小长度大于50mm。

6）焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次；超过两次以上的返

修在查明原因后制定相应的返修工艺；返修工艺须经技术总负责人同

意、监理工程师批准后才能实施。

7）修补办法见表。

焊缝缺陷修补方法

缺陷种类修补方法

切除临时连接板时留伤及钢材表面深度大于0.1mm小于1mm的缺陷应用砂轮磨平，

下的缺陷深度超过1mm者，用手工补焊后砂轮修整。

深度小于0.5mm用砂轮磨顺，深度大于0.5mm用手工补焊后砂

咬边

轮修整。

应查明原因，用碳弧气刨清除缺陷，提出防止措施，返修焊预

焊缝裂纹或热影响区

热100〜150℃,用原焊接方法进行返修焊（焊健长小于200mm

裂纹

可用手工焊）。

气孔、夹渣、未熔透、用碳弧气刨清除缺陷，用手工焊返修，预热50〜io（rc,焊后

凹坑等缺陷磨顺。

自动、半自动起弧或落弧的凹坑，如要继续施焊或补焊时，必

自动焊、半自动焊起

须将原弧坑部分或被清除部位的两端，刨成不陡于1:5的斜坡,

弧或落瓠的凹坑

再继续焊接。

十、现场焊接保障措施

一.焊接材料及设备

1.焊接材料

1.1焊接材料选用

①焊接材料根据焊接工艺评定试验结果确定，并满足设计规定。

②焊接材料采用的型号与焊件材质相匹配的焊丝、焊剂和手工

焊条。

③焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应

按现行有关标准进行复验。

1.2焊材的使用和保管

①焊条及焊剂必须按其产品说明书的要求进行烘焙。

②焊丝及钢衬垫应存放在干燥、通风的地方，锈蚀焊丝及钢衬

垫须把铁锈清除干净后才能使用。

③焊条、焊剂的一次领用量应以4小时的工作所需用量为准,

焊条使用时应存放在保温筒内，随用随取。不得使用受潮的焊条、焊

剂。

④陶质衬垫要求粘贴牢固，每次使用前确定所需用量，做到随

用随取。启封后没有使用完的衬垫要求退回焊条房烘焙后才能使用。

⑤钢衬垫要求与母材贴紧密，间隙不得大