CN110181151A - 桥梁用耐候钢焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁用耐候钢焊接工艺，焊接步骤为：步骤1：将加工后的焊接坡口两侧各30mm～50mm进行打磨，使之露出金属光泽；步骤2：层间温度控制在230℃以下，进行定位焊接，焊缝的形状系数（宽厚比）控制在1.3‑2mm，且有1‑2mm余高；步骤3：用保温棉对焊缝进行缓冷；步骤4：焊后对焊缝进行NDT和力学检测，本发明满足常用的焊接工艺以外，还控制了焊缝的宽厚比，使得焊缝性能更加好，选择低氢型焊材脱硫、脱磷性好，冲击韧性高，从而减少接头的含氢量，降低接头的冷裂倾向，采用多层多道焊，并且调整焊接顺序，进一步减小焊接应力，焊缝缓冷使扩散氢充分逸出，降低焊接残余应力，改善组织减少淬硬性。

Description

桥梁用耐候钢焊接工艺

技术领域

本发明涉及钢结构制作领域桥梁用耐候钢焊接，，特别涉及一种桥梁用耐候钢焊接工艺。

背景技术

随着钢结构桥梁向大跨度和全焊接结构方向发展，对桥梁结构的安全可靠性要求越来越严格，由此对钢板质量提出了更高的要求，即不仅要求其具有高强度以满足结构轻量化要求，而且还应具有优良的低温韧性、焊接性和耐蚀性等。耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁等长期暴露在大气中使用的钢结构，这就需要特殊的焊接材料和焊接工艺。

由于耐候钢中添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；而且耐候钢常见的焊接工艺问题是：焊接热影响区有一定的淬硬和冷裂纹倾向，由于杂质偏析引起的热裂纹问题，大线能量焊接时焊缝的脆化，可以看出如果用普通的焊接工艺很难保证耐候钢的焊接要求，所以耐候钢的焊接工艺尤为重要。

常用的焊接工艺为选用药芯CO2气体保护焊和埋弧焊，V型坡口反面清根，角度为45°，对接焊缝余高一般≤3mm，最大线能量控制在3.5kj/mm之内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥梁用耐候钢焊接工艺。

本发明采用的技术方案是：

桥梁用耐候钢焊接工艺，耐候钢采用耐候指数≥6.0、含氢量H≤5的焊材，其特征在于：包括：

1）焊接坡口采用机械、火焰或碳刨的方式加工；

2）坡口边的切割采用自动或半自动火焰切割机，割纹深度小于0.3mm，局部缺口深度小于1.0mm，当割纹深度为1.0-2.0mm时，采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：10的斜坡，当割纹深度超过2.0mm时，进行补焊和打磨；

3）去除坡口部位及其附近30mm～50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质；

4）焊接过程中的预热参数为：t≤20mm, T≥0°C；20mm＜t≤40mm, T≥20°C；40mm＜t≤60mm, T≥60°C； 60mm＜t≤100mm, T≥80°C；t＞80mm, T≥100°C；

5）焊接采用药芯焊丝焊接参数：焊接电流为200-280A，焊接电压为25-28V，焊接速度为15-20cm/min；焊接采用埋弧焊丝焊接参数；焊接电流为570-650A，焊接电压为33-35V，焊接速度为40-50cm/min。

桥梁用耐候钢焊接工艺，其特征在于：焊接步骤为：

步骤1：将加工后的焊接坡口两侧各30mm～50mm进行打磨，使之露出金属光泽；

步骤2：层间温度控制在230℃以下，进行定位焊接，焊缝的形状系数（宽厚比）控制在1.3-2mm，且有1-2mm余高；

步骤3：用保温棉对焊缝进行缓冷；

步骤4： 焊后对焊缝进行NDT和力学检测。

本发明的优点：满足常用的焊接工艺以外，还控制了焊缝的宽厚比，使得焊缝性能更加好，选择低氢型焊材脱硫、脱磷性好，冲击韧性高，从而减少接头的含氢量，降低接头的冷裂倾向，采用多层多道焊，并且调整焊接顺序，进一步减小焊接应力，焊缝缓冷使扩散氢充分逸出，降低焊接残余应力，改善组织减少淬硬性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细叙述。

图1为本发明的焊缝的形状示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1，桥梁用耐候钢焊接工艺，耐候钢采用耐候指数≥6.0、含氢量H≤5的焊材，包括：

1）焊接坡口采用机械、火焰或碳刨的方式加工；

2）坡口边的切割采用自动或半自动火焰切割机，割纹深度小于0.3mm，局部缺口深度小于1.0mm，当割纹深度为1.0-2.0mm时，采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：10的斜坡，当割纹深度超过2.0mm时，进行补焊和打磨；

3）去除坡口部位及其附近30mm～50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质；

4）焊接过程中的预热参数为：t≤20mm, T≥0°C；20mm＜t≤40mm, T≥20°C；40mm＜t≤60mm, T≥60°C； 60mm＜t≤100mm, T≥80°C；t＞80mm, T≥100°C；

5）焊接采用药芯焊丝焊接参数：焊接电流为200-280A，焊接电压为25-28V，焊接速度为15-20cm/min；焊接采用埋弧焊丝焊接参数；焊接电流为570-650A，焊接电压为33-35V，焊接速度为40-50cm/min。

桥梁用耐候钢焊接工艺，采用CO2气保焊坡口形式，焊接步骤为：

步骤1：将加工后的焊接坡口两侧各30mm～50mm进行打磨，使之露出金属光泽；

步骤2：层间温度控制在230℃以下，进行定位焊接，焊缝的形状系数（宽厚比）控制在1.3-2mm，且有1-2mm余高，如图1；

步骤3：用保温棉对焊缝进行缓冷；

步骤4： 焊后对焊缝进行NDT和力学检测。

实施例2

如图1，桥梁用耐候钢焊接工艺，耐候钢采用耐候指数≥6.0、含氢量H≤5的焊材，包括：

1）焊接坡口采用机械、火焰或碳刨的方式加工；

2）坡口边的切割采用自动或半自动火焰切割机，割纹深度小于0.3mm，局部缺口深度小于1.0mm，当割纹深度为1.0-2.0mm时，采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：10的斜坡，当割纹深度超过2.0mm时，进行补焊和打磨；

3）去除坡口部位及其附近30mm～50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质；

4）焊接过程中的预热参数为：t≤20mm, T≥0°C；20mm＜t≤40mm, T≥20°C；40mm＜t≤60mm, T≥60°C； 60mm＜t≤100mm, T≥80°C；t＞80mm, T≥100°C；

5）焊接采用药芯焊丝焊接参数：焊接电流为200-280A，焊接电压为25-28V，焊接速度为15-20cm/min；焊接采用埋弧焊丝焊接参数；焊接电流为570-650A，焊接电压为33-35V，焊接速度为40-50cm/min。

桥梁用耐候钢焊接工艺，采用埋弧焊坡口形式，焊接步骤为：

步骤1：将加工后的焊接坡口两侧各30mm～50mm进行打磨，使之露出金属光泽；

步骤2：层间温度控制在230℃以下，进行定位焊接，焊缝的形状系数（宽厚比）控制在1.3-2mm，且有1-2mm余高，如图1；

步骤3：用保温棉对焊缝进行缓冷；

步骤4： 焊后对焊缝进行NDT和力学检测。

焊接工艺参数：

焊接接头拉伸性能：

通过上述两种焊接方法试验结果表明，接头的拉伸强度为535 MPa、555 MPa，断裂位置为母材，冲击韧性数值均在100 J以上，说明了焊接接头具有良好的性能。

本发明满足常用的焊接工艺以外，还控制了焊缝的宽厚比，使得焊缝性能更加好，选择低氢型焊材脱硫、脱磷性好，冲击韧性高，从而减少接头的含氢量，降低接头的冷裂倾向，采用多层多道焊，并且调整焊接顺序，进一步减小焊接应力，焊缝缓冷使扩散氢充分逸出，降低焊接残余应力，改善组织减少淬硬性。

Claims (2)

1.桥梁用耐候钢焊接工艺，耐候钢采用耐候指数≥6.0、含氢量H≤5的焊材，其特征在于：包括：

1）焊接坡口采用机械、火焰或碳刨的方式加工；

2）坡口边的切割采用自动或半自动火焰切割机，割纹深度小于0.3mm，局部缺口深度小于1.0mm，当割纹深度为1.0-2.0mm时，采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：10的斜坡，当割纹深度超过2.0mm时，进行补焊和打磨；

3）去除坡口部位及其附近30mm～50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质；

4）焊接过程中的预热参数为：t≤20mm, T≥0°C；20mm＜t≤40mm, T≥20°C；40mm＜t≤60mm, T≥60°C； 60mm＜t≤100mm, T≥80°C；t＞80mm, T≥100°C；

5）焊接采用药芯焊丝焊接参数：焊接电流为200-280A，焊接电压为25-28V，焊接速度为15-20cm/min；焊接采用埋弧焊丝焊接参数；焊接电流为570-650A，焊接电压为33-35V，焊接速度为40-50cm/min。

2.根据权利要求1所述的桥梁用耐候钢焊接工艺，其特征在于：焊接步骤为：

步骤1：将加工后的焊接坡口两侧各30mm～50mm进行打磨，使之露出金属光泽；

步骤2：层间温度控制在230℃以下，进行定位焊接，焊缝的形状系数（宽厚比）控制在1.3-2mm，且有1-2mm余高；

步骤3：用保温棉对焊缝进行缓冷；

步骤4： 焊后对焊缝进行NDT和力学检测。