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1、
大間隙焊縫焊接工藝研究
摘 要：本文對某橋大間隙焊縫焊接工藝方案及其試驗檢測結果進行了闡述，認為采用二氧化碳氣體保護焊堆焊長肉至正常焊縫間隙，再采用二氧化碳氣體保護焊打底填充，埋弧自動焊蓋面，對焊接Q345qD鋼板厚為δ16+δ16組合及相近厚度的超寬間隙對接焊縫可靠可行，以供參考。
關鍵詞：大間隙焊縫；鋼結構；橋梁；焊接工藝
1 概況
在大跨徑鋼結構橋梁施工過程中，由于鋼結構橋梁架設施工由于架設誤差累積、橋梁受壓縮以及溫度、焊接收縮等原因的影響，往往在梁段合攏口或全橋合攏段附近需要采取加大焊縫間隙進行補償，導致大間隙焊縫出現(xiàn)，需指定針對性的焊接工藝方案對其進行處理。
在某一跨長
2、江的特大型鋼結構公軌兩用橋梁橋面板焊接過程中，局部位置出現(xiàn)了大間隙焊縫，焊縫根部最大間隙為40mm。
2 材料和設備
2.1 材料
主結構母材料類別為Q345qD，材料規(guī)格為δ16+δ16mm，表面采用經過預處理除銹的鋼板；陶質襯墊采用TG-2.02M型；二氧化碳氣體保護焊采用牌號為ER50-6，規(guī)格為Ф1.2焊絲，對應標準為GB/T8110，二氧化碳氣體純度滿足要求；埋弧自動焊采用規(guī)格為Ф5H08MnMOA焊絲和SJ101q焊劑，分別對應的標準為GB/T5293和GB/T5293。
2.2 設備機具配置
二氧化碳氣體保護焊機選用看KR500型電源，埋弧自動焊機選用ZD5-1000型
3、小車自動焊機，同時配備角磨機、氣割設備以及紅外線測溫儀、超聲波探傷儀、射線機等輔助工具和測量儀器
3 焊接實施一般要求
焊接的焊工應持有焊工資格證書，具備大橋橋位焊接資格，且只能從事證書中認定范圍內的工作；焊工焊接前應檢查所用焊接設備及儀表運行情況，確認準確無誤后方可開工作業(yè)；焊接環(huán)境溫度不宜低于5℃，環(huán)境濕度不宜高于80%。雨、雪、大霧等惡劣天氣禁止露天施焊，風力四級以上應采取防風措施；焊接試板焊接后，應作好記錄，記錄內容包括試板名稱、焊接規(guī)范參數、質量狀況、施焊日期及焊工姓名等；組裝前必須將待焊區(qū)域及兩側20～30mm范圍內的鐵銹、油污、氧化皮、底漆等有害物打磨干凈，露出金屬光澤；采用
4、單面焊雙面成型工藝焊接，陶質襯墊必須粘貼密實；焊接前應除去定位焊縫表面熔渣，并檢查待焊接區(qū)域的清理狀況；焊接時嚴禁在母材的非焊接部位引弧，焊后應將焊縫表面的熔渣及兩側飛濺清理干凈；埋弧自動焊必須在引（熄）弧板上起、熄弧，起、熄弧的焊縫長度不小于80mm。焊后必須將焊縫兩端的引（熄）弧板用氣割切掉，并磨平切口，不得損傷母材；埋弧自動焊焊接過程中不應斷弧，如有斷弧必須將?；√幣俪?：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后將搭接處修磨勻順；多層多道焊時，應將前道焊縫的熔渣清除干凈，并檢查無裂紋等焊接缺陷后再繼續(xù)施焊；整條焊縫焊接完成后，應清除焊渣，并按要求檢查焊縫外觀質量，發(fā)現(xiàn)超標缺陷應按規(guī)定進行返
5、修；對于埋弧自動焊，為了防止焊縫焊偏，焊前應認真檢查軌道與焊縫的位置和焊絲對準情況，施焊過程中及時調整；焊縫焊完24小時后進行超聲波探傷，其結果應符合相關要求。
4 具體焊接工藝和措施
4.1 工藝試板裝配
為了使本次工藝試驗具備充分代表性，工藝試驗全部焊接作業(yè)在橋面實施完成。焊接工藝試板裝配模擬現(xiàn)場焊縫根部最大間隙，采用碼板固定，碼板間距同橋位焊接一致，試板長度為800mm。裝配定位焊采用E5015（φ4mm）焊條手工電弧焊。
4.2 試板焊接工藝記錄
先在試板兩側堆焊長肉各15mm，使焊縫間隙變成10mm，完成后進行打磨勻順，對長肉部分焊縫進行檢查，確認無質量缺陷后采用單面焊雙面
6、成型工藝焊接，背面襯TG-2.02M型陶質襯墊，根部采用CO2氣體保護焊打底、填充，然后埋弧自動焊蓋面。CO2氣體保護焊采用ER50-6（φ1.2mm） 焊絲焊接，埋弧自動焊焊接材料為H08MnMOA（φ5mm）+ SJ101q；埋弧自動焊采用ZD5（D）-1250焊機施焊；CO2氣體保護焊采用KRⅡ500電源；手工電弧焊使用的焊接設備為ZX7-500等。以上焊接設備均為直流反極性接法；焊條、焊劑烘干后使用，烘干的焊接材料隨用隨取，外置超過4小時的焊接材料重新烘干后使用；焊劑中不允許混入熔渣和贓物。重復使用的焊劑小于60目的細粉粒的量不得超過總量的5%；焊絲上的油、銹必須清除干凈；CO2氣體純
7、度不低于99.5%，使用前須經2小時以上倒置放水，使用前正置放雜氣2～3分鐘，焊接時氣路中應接入能夠加熱的CO2流量計；陶質襯墊應在干燥環(huán)境下存放，防止受潮。
5 質量檢驗
試板焊接完成24小時候后，無損檢測工程師對焊縫內在質量進行了100%超聲波探傷，并進行一張片位的射線探傷。無損檢測結果：焊縫質量滿足《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212）的相關要求。
同時，按照《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212）、《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/TF50）的相關要求，以《焊接接頭機械性能試驗方法》（GB2649～2654）的中的方法對焊接接頭的各項力學性能進行了試驗檢驗，試驗項目主要包括：接頭拉
8、伸（拉板）試驗、焊縫金屬拉伸試驗、接頭側彎試驗、低溫沖擊試驗、接頭硬度試驗，其中低溫沖擊試驗的試樣數量為6，其他試驗項目的試樣數量為1，機械性能的驗收按《鐵路鋼橋制造規(guī)范》附錄C中的相關規(guī)定進行。
經試驗檢測，接頭硬度（HV）情況為：母材162～197，焊縫中心182～210，熔合線185～197，熱影響區(qū)185～201，最高硬度為210，符合要求。其他各項試驗檢測結果如下圖所示，屈服強度以Rel表示，抗拉強度以Rm表示。
6 結論
經過對焊縫的試驗檢驗，焊縫外觀成形較好，焊縫內在質量滿足無損檢測相關要求，力學性能各項指標均能滿足相關規(guī)范對焊接接頭性能要求。試驗結果證明采用試驗選定的焊接
9、材料以及制定的工藝措施，能夠實現(xiàn)Q345qD鋼板厚度δ16+δ16組合及相近厚度的大間隙對接焊縫焊接。
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