CN103934542A - 一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法，其步骤：基材的力学性能：ReL≥500MPa，Rm≥650MPa，延伸率A≥18%，-40℃KV2冲击功≥120J；厚板组合为50mm及60mm等厚手工对接焊，焊前不预热，焊后不进行热处理；坡口为双面V型对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm；焊接材料匹配：焊条强度不低于650MPa，直径Ф5.0mm；焊接工艺：电流175A，电压~27V，速度~16cm/min，线能量18kj/cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；多层多道连续施焊，层间温度170~210℃。本发明操作简便、高效、节能，尤其适用于大跨度桥梁钢厚板的焊接。

Description

一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法
技术领域
本发明涉及一种Q500qE高强度桥梁钢厚板手工对接焊接工艺方法，适用于焊接抗拉强度Rm≥650MPa级别高强度桥梁工程厚板结构用钢的焊接，它属于大跨度桥梁厚板制造焊接技术领域。
背景技术
我国拟建的沪通长江大桥是一座6线公路、4线铁路的大跨度公、铁两用桥梁，其主桥采用跨度为1092米的公铁两用斜拉桥，建成后的沪通大桥将成为目前世界上跨度最大的公、铁两用桥。为适应我国桥梁建设向高强、大跨、重载、高速方面发展的要求，武钢（集团）公司为该桥开发研制了我国新一代高强度、高韧性桥梁用钢Q500qE，其综合力学性能达到了国外同类钢种水平，尤其是在提高强度的同时低温冲击韧性也有较大的提高。基材性能的提高对与之相匹配的焊接材料及焊接工艺提出了迫切的要求。因此，如不及时有效地解决大跨度桥梁钢种的焊接性及配套焊接材料和焊接工艺问题，将会直接阻碍我国桥梁钢及新钢种的推广应用。加快开展大跨度桥梁用钢焊接工艺及配套焊接材料研究，对我国桥梁用钢在大跨度厚板桥梁结构制造技术的推广应用有重大经济效益及社会效益。
经检索：中国专利申请号为200910062436.2的文献，其公开了一种适用于抗拉强度为690～760MPa级别的桥梁钢及工程结构钢手工焊接方法。其解决采用大于700MPa级手工焊接材料与高韧性的基材相比，其韧性指标相差太大的问题。其解决问题的技术措施：采用抗拉强度为690～760MPa、屈服强度为600～660MPa，延伸率：18～25％，-40℃KV2：165～210J的高强钢，其厚度为26～50mm相同板厚组合对接；匹配的焊条抗拉强度大于700MPa，直径 Φ4.0mm；手工焊坡口采用双面V型非对称60°坡口，钝边2mm；焊接电流160A、电压26V、速度15cm/min、线能量17kj/cm，采用连续施焊并使焊缝填满，层间温度控制在100～150℃，其仅适用于范围钢种强度等级和焊接材料等级大于700MPa。。还有中国专利申请号为201310282949.0的专利文献，其公开了一种屈服强度≥500MPa级桥梁钢手工焊接方法，其适用的基板性能：ReL≥500MPa，Rm≥650MPa，A≥18%，-40℃KV2≥120J；板厚组合为32mm等厚；焊接坡口形式为双面V型对称，坡口角度为60°，钝边2mm；匹配焊条的抗拉强度≥650MPa，焊条直径Ф4.0mm；焊接：电流165~175A，电压25~26V，速度~15cm/min，线能量17~18kj/cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；采用多层多道连续施焊。其仅适用于钢板的厚度为32mm以下。上述两个文献，对于大跨度高强度桥梁结构的建造，其解决的关键问题是在保证安全服役的前提下，焊接后结构不变形、无裂纹产生，接头具有优良力学性能及低温韧性。然而众所周知，随着建桥基材的强度的增加，尤其从目前的Q420qE提高到Q500qE，在焊前不预热，焊后不热处理的情况下，保证焊接过程中大型钢结构防裂、防断成为制造过程的首要关键技术。而大型钢结构制造过程进行焊前预热，焊后热处理意味着施工环境、制造成本及制造周期的困难，无法满足施工的技术要求。本发明公开了一种Q500qE高强度桥梁钢厚板的手工焊关键焊接工艺制造技术，其主要解决的问题是提出了一种手工焊接工艺与匹配材料焊接大跨度高强度桥梁钢厚板对接接头焊前不预热、焊后不进行热处理的焊接工艺方法。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种高强度Q500qE桥梁钢厚板手工焊关键焊接工艺制造技术，其主要解决的问题是焊接大跨度高强度桥梁钢厚板的对接焊缝焊前不预热、焊后不进行热处理。其核心提出了一种手工焊接工艺与匹配材料焊接大跨度高强度桥梁钢厚板即50~60mm的对接焊缝焊前不预热、焊后不进行热处理的焊接工艺方法。
实现上述目的的措施：
一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法，其步骤：
（1）焊接基材的力学性能特征为：屈服强度ReL≥500MPa，抗拉强度Rm≥650MPa，延伸率A≥18%，-40oCKV2冲击功≥120J；采用厚板组合为50mm+50mm、60mm+60mm进行手工对接焊，焊前不预热，焊后不进行热处理；
（2）坡口采用双面V型对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm；
（3）焊接材料匹配：焊条强度不低于650MPa，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺：焊接电流175A，焊接电压~27V，焊接速度~16cm/min，焊接线能量18kj /cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；
（4）采用多层多道连续施焊，层间温度控制在170~210℃。
其在于：所述的焊条的化学成分及重量百分比含量为：C 0.060~0.012，Si ≤0.60，Mn ≤1.80，Ni ≤1.80 ，Mo ≤0.50  P ≤0.015、S ≤0.008，其余为铁及不可避免的杂质。
本发明公开的“高强度桥梁钢Q500qE手工对接焊接方法”具有如下优点：
（1）本发明提出的高强度桥梁钢Q500qE手工对接焊接方法，满足了我国拟建的沪通长江大跨度公、铁两用桥梁厚板结构手工焊接工艺关键制造技术。接头具有优良的低温韧性，接头三区具有较高的冲击韧性储备及安全裕度，即接头三区的-40oCKV2冲击功达到105~239J，远高于桥梁钢对接接头三区-40℃KV2≥48J。
（2）采用本发明焊接工艺技术，手工焊接头过热区主要为贝氏体组织，焊缝金属主要为细小的针状铁素体组织，从而使焊缝具有优良的低温冲击韧性，接头具有优良的抗裂性能及优良的断裂韧性。
（3）采用本发明焊接工艺技术实现了高强度桥梁钢厚板结构制造过程焊前不预热、焊后不进行热处理的焊接工艺，采用多层多道连续施焊接工艺时焊缝仍具有较高的冲击功。
本发明操作简便、高效、节能、并且适用制造大跨度桥梁钢。
附图说明
附图为本发明对接接头坡口图。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
本发明各实施例按照以下步骤生产，并在所限定范围内任意取值；实施例中所用焊丝均为在化学成分及重量%为：C 0.060~0.012，Si ≤0.60，Mn ≤1.80，Ni ≤1.80 ，Mo ≤0.50  P ≤0.015、S ≤0.008，其余为铁及不可避免的杂质中任意取值后所制备的焊丝。
其步骤：
（1）焊接基材的力学性能特征为：屈服强度ReL≥500MPa，抗拉强度Rm≥650MPa，延伸率A≥18%，-40oCKV2冲击功≥120J；采用厚板组合为50mm+50mm、60mm+60mm进行手工对接焊，焊前不预热，焊后不进行热处理；
（2）坡口采用双面V型对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm；
（3）焊接材料匹配：焊条强度不低于650MPa，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺：焊接电流175A，焊接电压~27V，焊接速度~16cm/min，焊接线能量18kj/cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；
（4）采用多层多道连续施焊，层间温度控制在170~210℃。
实施例1
基材：Q500qE，厚板组合50mm+50mm。试板尺寸为600mm×400mm×50mm，手工焊坡口采用双面V对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm。焊接材料匹配：CJ657Q焊条，熔敷金属的力学性能为Rel=585MPa，Rm=670 MPa，A=25%，Z=71%，冲击功-40℃KV2=107J。与Q500qE钢（50mm+50mm）厚板对接接头焊接，焊接材料为CJ657Q焊条，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺规范：焊接电流175（A），焊接电压27（V），焊接速度~16(cm/min)，焊接线能量18 （kj/cm）；手工焊对接接头采用多层多道连续施焊，层间温度控制在170~190(℃) ，焊前不预热、焊后不进行热处理。
采用上述焊接工艺焊接的高强度桥梁钢厚板对接接头，其力学性能经检测，焊缝抗拉强度Rm =709MPa，接头冷弯d=3a，180°合格，焊缝冲击功-40℃KV2=105J，熔合线冲击功-40℃KV2=115 J，热影响区（1mm）-40℃KV2= 195J。
实施例2
基材：Q500qE，厚板组合60mm+60mm。试板尺寸为600mm×400mm×60mm，手工焊坡口采用双面V对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm。焊接材料匹配：CJ657Q焊条，熔敷金属的力学性能为Rel=585MPa，Rm=670 MPa，A=25%，Z=71%，冲击功-40℃KV2=107J。与Q500qE钢（60mm+60mm）厚板对接接头焊接，焊接材料为CJ657Q焊条，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺规范：焊接电流175（A），焊接电压~27（V），焊接速度~18(cm/min)，焊接线能量18（kj/cm）；手工焊对接接头采用多层多道连续施焊，层间温度控制在190~210(℃) ，焊前不预热、焊后不进行热处理。
采用上述焊接工艺焊接的高强度桥梁钢厚板对接接头，其力学性能经检测，焊缝抗拉强度Rm =688MPa，接头冷弯d=3a，180°合格，焊缝冲击功-40℃KV2=115J，熔合线冲击功-40℃KV2=178 J，热影响区（1mm）-40℃KV2= 239J。
实施例3
基材：Q500qE，厚板组合60mm+60mm。试板尺寸为600mm×400mm×60mm，手工焊坡口采用双面V对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm。焊接材料匹配：CJ657Q焊条，熔敷金属的力学性能为Rel=585MPa，Rm=670 MPa，A=25%，Z=71%，冲击功-40℃KV2=107J。与Q500qE钢（60mm+60mm）厚板对接接头焊接，焊接材料为CJ657Q焊条，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺规范：焊接电流175（A），焊接电压~27（V），焊接速度~18(cm/min)，焊接线能量18（kj/cm）；手工焊对接接头采用多层多道连续施焊，层间温度控制在180~200(℃) ，焊前不预热、焊后不进行热处理。
采用上述焊接工艺焊接的高强度桥梁钢厚板对接接头，其力学性能经检测，焊缝抗拉强度Rm =682MPa，接头冷弯d=3a，180°合格，焊缝冲击功-40℃KV2=117J，熔合线冲击功-40℃KV2=155 J，热影响区（1mm）-40℃KV2= 202J。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。

Claims (2)

1.一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法，其步骤：
（1）焊接基材的力学性能特征为：屈服强度ReL≥500MPa，抗拉强度Rm≥650MPa，延伸率A≥18%，-40oCKV2冲击功≥120J；采用厚板组合为50mm+50mm、60mm+60mm进行手工对接焊，焊前不预热，焊后不进行热处理；
（2）坡口采用双面V型对称坡口，坡口角度为60°，钝边2mm；
（3）焊接材料匹配：焊条强度不低于650MPa，焊条直径Ф5.0mm；焊接工艺：焊接电流175A，焊接电压~27V，焊接速度~16cm/min，焊接线能量18kj/cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；
（4）采用多层多道连续施焊，层间温度控制在170~210℃。
2.如权利要求1所述的一种高强度级别Q500qE桥梁钢手工焊接方法，其特征在于：所述的焊条的化学成分及重量%为：C 0.060~0.012，Si ≤0.60，Mn ≤1.80，Ni ≤1.80 ，Mo ≤0.50  P ≤0.015、S ≤0.008，其余为铁及不可避免的杂质。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071732A (en) * 1974-11-27 1978-01-31 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of large current gas shielded arc welding
JPS611497A (ja) * 1984-06-12 1986-01-07 Kobe Steel Ltd ９Ｃｒ系鋼の溶接方法
JPH0732143A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 厚板の溶接方法
CN101332528A (zh) * 2008-08-04 2008-12-31 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度桥梁钢手工焊接工艺方法
CN101564783A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 武汉钢铁(集团)公司 一种用于高强度钢对接手工焊接方法
CN102784998A (zh) * 2012-08-08 2012-11-21 武汉钢铁(集团)公司 80毫米厚高强度桥梁钢对接手工焊接的方法
CN103056484A (zh) * 2013-01-28 2013-04-24 南京钢铁股份有限公司 一种低温合金钢板的手工电弧焊焊接工艺
CN103264207A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 武汉钢铁(集团)公司 高强度核电钢对接手工焊接的方法
CN103406638A (zh) * 2013-07-08 2013-11-27 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度≥500MPa级桥梁钢手工焊接方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071732A (en) * 1974-11-27 1978-01-31 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of large current gas shielded arc welding
JPS611497A (ja) * 1984-06-12 1986-01-07 Kobe Steel Ltd ９Ｃｒ系鋼の溶接方法
JPH0732143A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 厚板の溶接方法
CN101332528A (zh) * 2008-08-04 2008-12-31 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度桥梁钢手工焊接工艺方法
CN101564783A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 武汉钢铁(集团)公司 一种用于高强度钢对接手工焊接方法
CN102784998A (zh) * 2012-08-08 2012-11-21 武汉钢铁(集团)公司 80毫米厚高强度桥梁钢对接手工焊接的方法
CN103056484A (zh) * 2013-01-28 2013-04-24 南京钢铁股份有限公司 一种低温合金钢板的手工电弧焊焊接工艺
CN103264207A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 武汉钢铁(集团)公司 高强度核电钢对接手工焊接的方法
CN103406638A (zh) * 2013-07-08 2013-11-27 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度≥500MPa级桥梁钢手工焊接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐向军: "高强度桥梁结构钢及其焊接技术", 《焊接》 *

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