CN114273764B - 一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 - Google Patents
一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114273764B CN114273764B CN202210159472.6A CN202210159472A CN114273764B CN 114273764 B CN114273764 B CN 114273764B CN 202210159472 A CN202210159472 A CN 202210159472A CN 114273764 B CN114273764 B CN 114273764B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- groove
- steel pipe
- welded
- adopting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 306
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 116
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 title description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 30
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 102220261566 rs745740862 Human genes 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 10
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 9
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 5
- 239000002932 luster Substances 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 17
- 238000012797 qualification Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010953 base metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 4
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- BQJTUDIVKSVBDU-UHFFFAOYSA-L copper;sulfuric acid;sulfate Chemical compound [Cu+2].OS(O)(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BQJTUDIVKSVBDU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，该方法包括在500MPa级特厚钢板钢管桩对接环焊缝处相对的端面设置X形坡口；所述X形坡口在所述钢管桩内外方向上形成非对称形式；所述X形坡口的坡口角度为35～40°，根部间隙为0～3毫米；焊接前对所述钢管桩进行预热，所述预热的温度为150～200℃；采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满。该方法采用合理的坡口形式、多种焊接方法、多种焊接材料、合理的焊接顺序、锤击消除应力和焊缝热处理去氢方法的组合，确保焊缝区力学性能和不锈钢侧焊缝耐腐蚀性与母材相匹配，可以避免出现焊接冷裂纹等缺陷，提高探伤合格率，保证了焊缝质量。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁钢结构制技术领域，特别是涉及一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法。
背景技术
现代桥梁结构向大跨度、重载荷、长寿命等方向发展，我国在桥梁建设中也越来越多地使用500MPa级别的高强钢。例如沪通长江大桥首次采用Q500qE 高性能桥梁钢，板厚最大65毫米；芜湖长江二桥和常泰长江大桥也有使用 500MPa级别的高强钢，板厚最大64毫米。
国道109新线高速公路安家庄特大桥采用Q500MD(90毫米)+S13603(4 毫米)复合钢板钢管桩，直径3、4m，这是国内首次在钢桥制造领域采用Q500MPa 级高强度、特厚复合板(90+4毫米)钢管桩，鉴于该结构拘束度(径厚比达到规范允许下限)及钢板高强度,板厚大，管环口对接拘束应力很大，高强钢焊缝的塑性差，在强拘束度下厚板三向应力作用下，在焊缝中极易产生气孔、夹渣、未熔合、冷裂纹的焊接缺陷，对现场焊接施工提出了更高的要求，需要制定特殊的焊接工艺来保证焊接质量满足设计要求。
为了解决上述问题，如中国专利201410737156.8：一种不锈钢复合钢管环焊缝焊接工艺给出了一种化工用不锈钢复合钢管的坡口形式及预热要求，能保证焊缝的焊接质量和一次合格率。
然而，上述的焊接专利并不适用于500MPa级特厚复合钢板钢管桩对接环焊缝的焊接，同时，没有给出钢管环焊缝焊接制造的具体坡口尺寸、焊接预热、焊接顺序、焊接材料、焊缝锤击、焊缝热处理和焊接制造中需采取的技术措施，不能有效防止冷裂纹的产生。
发明内容
本发明提供了一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法。
本发明提供了如下方案：
一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，包括：
在500MPa级特厚钢板钢管桩对接环焊缝处相对的端面设置X形坡口；位于所述钢管桩内侧的内侧坡口深度大于位于所述钢管桩外侧的外侧坡口深度，以使所述X形坡口在所述钢管桩内外方向上形成非对称形式；所述X形坡口的坡口角度为35～40°，根部间隙为0～3毫米；
焊接前对所述钢管桩进行预热，所述预热的温度为150～200℃；
采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满；焊接过程所述高强钢板道间温度控制在150～200℃之间；
所述X形坡口填满后，采用盖石棉毯将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～ 250℃，保温3.5～4小时后断电冷却至室温。
优选地：所述内侧坡口深度与所述外侧坡口深度比为11:7。
优选地：焊接前对坡口面及焊缝两侧20～30毫米进行打磨露出金属光泽。
优选地：焊接前采用电加热和火焰加热组合方式加热和保温对所述钢管桩进预热，预热范围为焊缝两侧200毫米范围内。
优选地：采用热电偶测温和红外测温仪组合方式测温；整个焊接过程中温度不低于预热最低温度要求。
优选地：所述采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满；包括：
首先焊接所述内侧坡口，焊接至所述内侧坡口深度的一半；再从所述外侧坡口气刨清根，打磨干净后，焊接至所述外侧坡口深度的一半；然后将所述内侧坡口焊满，最后将所述外侧坡口焊满。
优选地：所述内侧坡口打底焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述内侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述内侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为H60Q、直径为Ф4.0毫米的焊丝，配 SJ101q焊剂；
所述外侧坡口根部焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述外侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为 H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述外侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接至距离复合层界面1～2毫米，牌号为H60Q、直径为Ф4.0 毫米的焊丝，配SJ101q焊剂。
优选地：所述钢管桩外侧设置有不锈钢层，所述不锈钢层的坡口的坡面与所述外侧坡口面共面延伸；焊接前对所述不锈钢层进行预热，所述预热的温度为80～150℃；焊接过渡层采用牌号为GFS-309L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接；管外侧焊接盖面层采用牌号为GFS-316L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接。
优选地：所述埋弧自动焊热输入不超过35kJ/cm，采取多层多道焊方式焊接，每焊接一道后，反方向焊接另一道；除了所述内侧坡口以及所述外侧坡口的根部2道、不锈钢焊道、盖面焊道外，其余焊道焊后对焊道表面进行均匀锤击。
优选地：焊缝焊完后立即采用盖石棉毯采用电加热或火焰加热方式将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～250℃，加热过程中保证焊缝两侧200毫米范围内温度均匀；保温3.5～4小时后断电冷却至室温，72小时后对焊缝进行探伤。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，在一种实现方式下，该方法可以包括在500MPa级特厚钢板钢管桩对接环焊缝处相对的端面设置X形坡口；位于所述钢管桩内侧的内侧坡口深度大于位于所述钢管桩外侧的外侧坡口深度，以使所述X形坡口在所述钢管桩内外方向上形成非对称形式；所述X形坡口的坡口角度为35～40°，根部间隙为0～3毫米；焊接前对所述钢管桩进行预热，所述预热的温度为150～200℃；采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满；焊接过程所述高强钢板道间温度控制在 150～200℃之间；所述X形坡口填满后，采用盖石棉毯将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～250℃，保温3.5～4小时后断电冷却至室温。该方法采用合理的坡口形式、多种焊接方法、多种焊接材料、合理的焊接顺序、锤击消除应力和焊缝热处理去氢方法的组合，确保焊缝区力学性能和不锈钢侧焊缝耐腐蚀性与母材相匹配，可以避免出现焊接冷裂纹等缺陷，提高探伤合格率，保证了焊缝质量。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的钢管桩对接环焊缝坡口尺寸示意图；
图3是本发明实施例提供的钢管桩对接环焊缝焊道布置图。
图中：500MPa级特厚钢板1、内侧坡口11、外侧坡口12、不锈钢层2。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明实施例提供了一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，该方法可以包括：
焊接前对坡口面及焊缝两侧20～30毫米进行打磨露出金属光泽。在 500MPa级特厚钢板1钢管桩对接环焊缝处相对的端面设置X形坡口；位于所述钢管桩内侧的内侧坡口11深度L1大于位于所述钢管桩外侧的外侧坡口12 深度L2，以使所述X形坡口在所述钢管桩内外方向上形成非对称形式；所述X 形坡口的坡口角度θ为35～40°，根部间隙a为0～3毫米；进一步的，所述内侧坡口深度L1与所述外侧坡口深度L2比为11:7。
焊接前对所述钢管桩进行预热，所述预热的温度为150～200℃；具体的，焊接前采用电加热和火焰加热组合方式加热和保温对所述钢管桩进预热，预热范围为焊缝两侧200毫米范围内。采用热电偶测温和红外测温仪组合方式测温；整个焊接过程中温度不低于预热最低温度要求。
采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满；焊接过程中所述高强钢板道间温度控制在150～200℃之间；具体的，首先焊接所述内侧坡口，焊接至所述内侧坡口深度的一半；再从所述外侧坡口气刨清根，打磨干净后，焊接至所述外侧坡口深度的一半；然后将所述内侧坡口焊满，最后将所述外侧坡口焊满。
所述内侧坡口打底焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述内侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为 H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述内侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为H60Q、直径为Ф4.0毫米的焊丝，配SJ101q 焊剂；
所述外侧坡口根部焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述外侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述外侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接至距离复合层1～2毫米，牌号为H60Q、直径为Ф4.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂。
所述钢管桩外侧设置有不锈钢层2，所述不锈钢层的坡口的坡面与所述外侧坡口面共面延伸；焊接前对所述不锈钢层进行预热，所述预热的温度为80～ 150℃；焊接过渡层采用牌号为GFS-309L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接；管外侧焊接盖面层采用牌号为GFS-316L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接。
所述埋弧自动焊热输入不超过35kJ/cm，采取多层多道焊方式焊接，每焊接一道后，反方向焊接另一道。
所述X形坡口填满后，采用盖石棉毯将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～ 250℃，保温3.5～4小时后断电冷却至室温。
具体的，焊缝焊完后立即采用盖石棉毯采用电加热或火焰加热方式将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～250℃，加热过程中保证焊缝两侧200毫米范围内温度均匀；保温3.5～4小时后断电冷却至室温，72小时后对焊缝进行探伤。
本申请实施例提供的该方法可以确保焊缝区力学性能和不锈钢侧焊缝耐腐蚀性与母材相匹配，该种焊接方法采用合理的坡口形式、多种焊接方法、多种焊接材料、合理的焊接顺序、锤击消除应力和焊缝热处理去氢方法的组合，可以避免出现焊接冷裂纹等缺陷，提高探伤合格率，保证了焊缝质量。
下面以500MPa级特厚复合钢板钢管桩对接环焊为例，对本申请提供的方法进行详细说明。
如图2所示，所述特厚板Q500MD(90mm)+S13603(4mm)复合钢板钢管桩对接环焊缝，采用非对称X形坡口形式，钢管内侧坡口深度55mm，外侧坡口深度35+4mm。坡口夹角35～40°，间隙0～3mm。
所述500MPa级特厚复合钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法中预热温度 150～200℃，焊接过程中基层道间温度控制在150～200℃之间，不锈钢层及盖面层道间温度控制在80～150℃之间。
如图3所示，从外侧坡口进行定位焊，首先焊接管内侧坡口，焊接至内侧坡口深度的一半；再从外侧坡口气刨清根，打磨干净后，焊接至外侧坡口深度的一半；之后将内侧坡口焊满；最后将外侧坡口焊满，内外交替焊接，有效降低焊缝的焊接应力水平。
焊接过程中采用CO2气体保护半自动焊和埋弧自动焊组合方式进行焊接。钢管内侧打底焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2mm的实心焊丝焊接2道；管内侧填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф 5.0mm的焊丝，配SJ101q焊剂；管内侧其他焊道采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为H60Q、直径为Ф4.0mm的焊丝，配SJ101q焊剂。
钢管外侧根部焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2mm的实心焊丝焊接2 道；管外侧填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф5.0mm的焊丝，配SJ101q焊剂；管外侧其他焊道采用埋弧自动焊焊接至距离复合层界面1～2mm，牌号为H60Q、直径为Ф4.0mm的焊丝，配SJ101q焊剂；管外侧不锈钢层采用牌号为GFS-309L、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝焊接；管外侧不锈钢盖面层采用牌号为GFS-316L、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝焊接。
焊接过程中除了根部2道、不锈钢焊道、盖面焊道外，其余焊道焊后采用机械锤击，有效降低焊缝内应力水平。
管对接焊缝焊完后，立即盖石棉毯用电加热或火焰加热到200℃～250℃，保温3.5～4小时，最后断电缓慢冷却至室温。
72小时后对焊缝进行最终探伤，可以避免因冷裂纹的延迟而漏探。
钢管组装时应保证环口对齐，焊缝根部间隙为0～3mm，焊前对坡口面及焊缝两侧20～30mm进行打磨，清除铁锈、油污、氧化皮、油漆等有害物，露出金属光泽。
控制焊前预热和道间温度包括：采用电加热和火焰加热组合方式进行加热和保温；预热温度150～200℃，预热范围为焊缝两侧200mm范围内；采用热电偶测温和红外测温仪组合方式测温，保证温度的准确性；整个焊接过程中温度不低于预热最低温度要求，基层焊接为150～200℃，复合层焊接为80～150℃。
焊接顺序必须保证先焊接管内侧坡口，然后内外交替焊接，最后将外侧坡口填满。焊接外侧坡口前采用碳弧气刨清根，然后采用直径较大砂轮片将坡口打磨干净，保证根部焊缝焊接质量。应防止结构钢焊材与不锈钢焊连，在距离不锈钢复合层界面1～2mm时，采用GFS-309L不锈钢焊丝焊接过渡层，盖面采用GFS-316L不锈钢焊丝焊接。
焊接过程中，埋弧焊热输入控制不超过35kJ/cm，减少每道焊缝的厚度，采取多层多道焊方式焊接。埋弧焊每焊接一道后，反方向焊接另一道。
焊接过程中除了根部2道、基材盖面焊道和不锈钢焊道外，其余焊道焊后采用机械锤击，消除焊接内应力同时在焊缝表面形成压应力。锤击时，锤击力度适中，在焊道表面形成深度均匀、密排、光亮的锤击坑。
焊接后立刻将焊缝进行200℃～250℃，保温3.5～4小时热处理，热处理要保证焊缝两侧200mm范围内温度均匀。
如图1所示，钢管桩对接环焊缝焊接流程包括：
S1：钢管桩环焊缝组装。其中，钢管组装时应保证环口对齐，焊前对坡口面及焊缝两侧20～30mm进行打磨，清除铁锈、油污、氧化皮、油漆等有害物，露出金属光泽。有效降低焊缝中扩散氢含量。
S2：焊前预热150～200℃，预热范围为焊缝两侧200mm范围内。焊接定位焊。其中，预热温度、层间温度控制在150～200℃之间，采取电加热配合火焰加热措施，保证焊接全过程温度控制在150～200℃。复层不锈钢层及盖面层道间温度控制在80～150℃之间。现场使用检定合格的测温工具配合热电偶测温，以保证测温的准确性。
S3：从外侧坡口进行定位焊，焊丝采用HTW-58实心焊丝。首先焊接管内侧坡口，焊接至内侧坡口深度的一半。其中，首先采用气体保护焊实心焊丝 HTW-58焊接内侧打底焊2道(焊缝宽度能够实现埋弧焊直接分道焊接)，然后采用H08Mn2E(Φ5)焊丝+SJ101q焊剂焊接内侧根部2道，之后采用H60Q(Φ4)焊丝+SJ101q焊剂填充到内侧坡口深度的一半。
S4：从外侧坡口气刨清根，打磨干净后，焊接至外侧坡口深度的一半。其中，采用实心焊丝HTW-58打底焊2道(焊缝宽度能够实现埋弧焊直接分道焊接)，再采用H08Mn2E(Φ5)焊丝+SJ101q焊剂焊接外侧根部2道，然后采用 H60Q(Φ4)焊丝+SJ101q焊剂填充至坡口深度一半。
S5：之后将内侧坡口焊满。采用H60Q(Φ4)焊丝+SJ101q焊剂焊满内侧坡口。
S6：最后将外侧坡口焊满。其中，管外侧结构钢基材其他焊道采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为H60Q、直径为Ф4.0mm的焊丝，配SJ101q焊剂，至距离复合层界面1～2mm停止焊接；管外侧过渡层采用牌号为GFS-309L、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝焊接；管外侧盖面层采用牌号为GFS-316L、直径为Φ1.2mm 的药芯焊丝焊接。
S7：管环对接焊缝焊完后，立即盖石棉毯用电加热或火焰加热到200℃～ 250℃，保温3.5～4小时，最后断电缓慢冷却至室温。焊接完成72小时后焊缝进行最终探伤，采用超声波探伤，管内侧焊缝表面采用磁粉探伤，管外侧不锈钢复层焊缝表面采用渗透探伤。
焊接制造过程中还应采取以下技术措施：
1、焊接过程中除了根部2道、基材盖面焊道和不锈钢焊道外，其余焊道焊后应对焊道表面进行均匀锤击，锤击力度适中，在焊道表面形成深度均匀、密排、光亮的锤击坑。有效降低焊缝内应力。
2、焊接外侧坡口前采用碳弧气刨清根，然后采用直径较大砂轮片将坡口打磨干净，保证根部焊缝焊接质量。
3、焊接过程中，埋弧焊热输入控制不超过35kJ/cm，减少每道焊缝的厚度，采取多层多道焊方式焊接。埋弧焊每焊接一道后，反方向焊接另一道。
4、严格控制扩散氢来源，焊前及焊接过程中打磨，严格按照工艺要求进行焊剂烘干。
本发明的实施效果如下：
按上述S1～S7步骤实施的500MPa级特厚复合钢板钢管桩对接环焊缝，经外观检查，检查结果符合《铁路钢桥制造规范》(Q/CR 9211-2015)要求。焊接72小时后对焊缝按照《焊缝无损检测超声波检测技术检测等级和评定》 (GB/T 11345-2013)进行了超声波探伤，内部质量满足《铁路钢桥制造规范》(Q/CR 9211-2015)Ⅰ级合格要求；对钢管桩内侧焊缝表面按照《焊缝无损检测磁粉检测》(GB/T 26951-2011)进行磁粉探伤，满足《焊缝无损检测焊缝磁粉检测验收等级》(GB/T 26952-2011)2X级合格要求；对钢管桩外侧不锈钢焊缝表面按照《无损检测渗透检测》(GB/T 1885.1-2012)进行渗透探伤，满足《焊缝无损检测焊缝渗透检测验收等级》(GB/T 26953-2011)2X级合格要求。
表1按本发明方法实施的对接接头力学性能试验结果
另外，按上述S1～S7步骤实施的焊接试板，对试板进行了焊缝金属拉伸、接头拉伸、接头弯曲、焊缝和热影响区(熔合线外1mm)-20℃夏比冲击和接头硬度试验，对不锈钢复合层进行晶间腐蚀试验。试验结果见表1，接头的各项力学性能均达到以下技术条件：接头及焊缝拉伸性能，Reh≥480MPa、Rm≥ 590MPa、A≥17％；接头冲击性能，焊缝及热影响区-20℃KV2≥47J；接头的冷弯性能，d＝3a侧弯α＝180°，完好；接头的最高硬度≤380HV10；晶间腐蚀试验，采用硫酸-硫酸铜溶液进行腐蚀16小时后，对复层不锈钢焊接接头进行180°弯曲，弯曲后无裂纹，符合标准及设计要求。
从上面的描述和实践中可知，根据本发明所述500MPa级特厚复合钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，采用合理的坡口形式、多种焊接方法、多种焊接材料、合理的焊接顺序、锤击消除应力和焊缝热处理去氢方法的组合，确保焊缝区力学性能和不锈钢侧焊缝耐腐蚀性与母材相匹配，可以避免出现焊接冷裂纹等缺陷，提高探伤合格率，保证了焊缝质量满足设计要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，包括：
在500MPa级特厚钢板钢管桩对接环焊缝处相对的端面设置X形坡口；位于所述钢管桩内侧的内侧坡口深度大于位于所述钢管桩外侧的外侧坡口深度，以使所述X形坡口在所述钢管桩内外方向上形成非对称形式；所述X形坡口的坡口角度为35～40°，根部间隙为0～3毫米；所述钢管桩外侧设置有不锈钢层，所述不锈钢层的坡口的坡面与所述外侧坡口坡面共面延伸；
焊接前对所述钢管桩进行预热，所述预热的温度为150～200℃；
采用内外分层交替焊接的方式将所述X形坡口填满；焊接过程所述高强钢板钢管桩道间温度控制在150～200℃之间；
首先焊接所述内侧坡口，焊接至所述内侧坡口深度的一半；再从所述外侧坡口气刨清根，打磨干净后，焊接至所述外侧坡口深度的一半；然后将所述内侧坡口焊满，最后将所述外侧坡口焊满；
所述内侧坡口打底焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述内侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述内侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为H60Q、直径为Ф4.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；
所述外侧坡口根部焊道采用牌号为HTW-58、直径为Φ1.2毫米的实心焊丝焊接2道；所述外侧坡口填充焊道采用埋弧自动焊焊接2道，采用牌号为H08Mn2E、直径为Ф5.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；所述外侧坡口其他焊道采用埋弧自动焊焊接至距离所述不锈钢层界面1～2毫米，牌号为H60Q、直径为Ф4.0毫米的焊丝，配SJ101q焊剂；焊接过渡层采用牌号为GFS-309L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接；管外侧焊接盖面层采用牌号为GFS-316L、直径为Φ1.2毫米的药芯焊丝焊接；
所述X形坡口填满后，采用盖石棉毯将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～250℃，保温3.5～4小时后断电冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，所述内侧坡口深度与所述外侧坡口深度比为11:7。
3.根据权利要求1所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，焊接前对坡口面及焊缝两侧20～30毫米进行打磨露出金属光泽。
4.根据权利要求1所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，焊接前采用电加热和火焰加热组合方式加热和保温对所述钢管桩进预热；预热范围为焊缝两侧200毫米范围内。
5.根据权利要求4所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，采用热电偶测温和红外测温仪组合方式测温；整个焊接过程中温度不低于预热最低温度要求。
6.根据权利要求1所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，焊接前对所述不锈钢层进行预热，所述预热的温度为80～150℃。
7.根据权利要求6所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，所述埋弧自动焊热输入不超过35kJ/cm，采取多层多道焊方式焊接，每焊接一道后，反方向焊接另一道；除了所述内侧坡口以及所述外侧坡口的根部2道、不锈钢焊道、盖面焊道外，其余焊道焊后对焊道表面进行均匀锤击。
8.根据权利要求1所述的高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法，其特征在于，焊缝焊完后立即采用盖石棉毯采用电加热或火焰加热方式将所述钢管桩焊缝处加热到200℃～250℃，加热过程中保证焊缝两侧200毫米范围内温度均匀；保温3.5～4小时后断电冷却至室温，72小时后对焊缝进行探伤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210159472.6A CN114273764B (zh) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | 一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210159472.6A CN114273764B (zh) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | 一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114273764A CN114273764A (zh) | 2022-04-05 |
| CN114273764B true CN114273764B (zh) | 2023-05-12 |
Family
ID=80882067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210159472.6A Active CN114273764B (zh) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | 一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114273764B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110064350A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-30 | 南京宝色股份公司 | 一种氧化反应器钛-钢复合板封头及其焊接方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104209625A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-17 | 武汉一冶钢结构有限责任公司 | Q460钢厚板的焊接工艺 |
| CN104625322B (zh) * | 2014-12-26 | 2017-02-08 | 中誉远发国际建设集团有限公司 | 大型非标设备厚板全位置焊接方法 |
| CN104959703A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-10-07 | 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 | 一种海工高强钢板的焊接方法及应用 |
| CN105665898B (zh) * | 2016-04-11 | 2017-12-15 | 鲁西工业装备有限公司 | 一种珠光体耐热钢复合板埋弧自动焊焊接方法 |
| CN109590744B (zh) * | 2019-01-18 | 2019-11-01 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上风电基础钢管桩的焊接工艺 |
| CN113319403B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-06-30 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 一种超厚板的焊接施工方法 |
-
2022
- 2022-02-21 CN CN202210159472.6A patent/CN114273764B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114273764A (zh) | 2022-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100548562C (zh) | 50+120mm厚板的焊接方法 | |
| CN110560849B (zh) | 一种eh36高强度钢厚板的软衬垫单面埋弧焊工艺 | |
| CN101774063B (zh) | 不锈钢复合板覆层缺陷补焊工艺 | |
| CN111195807B (zh) | 一种无损探伤教学用内部裂纹缺陷试板的制作方法 | |
| CN104625322B (zh) | 大型非标设备厚板全位置焊接方法 | |
| CN114273764B (zh) | 一种高强钢板钢管桩对接环焊缝焊接方法 | |
| CN111843132B (zh) | 一种304l不锈钢厚板的埋弧焊焊接工艺 | |
| CN109454313A (zh) | 一种大规格低合金钢管板用拼焊平板制备工艺 | |
| CN110076526B (zh) | 一种三层不锈钢及碳钢的复合钢管制造工艺 | |
| JP4912097B2 (ja) | ステンレス鋼管の多層溶接方法及び多層溶接物 | |
| CN113305503A (zh) | 一种白铜BFe10-1-1-钢复合板未复合区的修补方法 | |
| CN111774692A (zh) | 一种筒体大熔覆镍基堆焊工艺 | |
| CN105643061B (zh) | 用于超高强度厚钢板的co2气体保护焊的焊接方法 | |
| CN116275401A (zh) | 一种应用于先进超超临界锅炉材料的大口径管异种钢焊接工艺 | |
| CN102500886A (zh) | 高强镍铁铬合金与铬镍不锈钢板焊接方法及多晶硅冷氢化反应器制备的应用 | |
| JP3530395B2 (ja) | 溶接方法，溶接継手及び溶接構造物 | |
| CN114309884A (zh) | 一种冬季管道焊接的施工方法 | |
| Sehrawat et al. | Mathematical Modelling for Prediction of Angular Distortion in MIG Welding of Stainless Steel 301 | |
| CN113634853B (zh) | 材质为1-1/4Cr-1/2Mo+410S复合钢管道焊接方法 | |
| TWI597120B (zh) | 鋼材多道次回火堆銲方法 | |
| CN105855669A (zh) | 一种双表面包覆Incoloy 825层状复合板材的对焊连接方法 | |
| CN112439982A (zh) | 一种耐蚀合金复合管的x型坡口焊接工艺 | |
| CN116638176A (zh) | 一种q355b钢板对接焊接方法 | |
| CN114178658B (zh) | 一种导管架tky节点双面焊焊接方法及海上风电导管架 | |
| CN114871539B (zh) | 一种带夹渣缺陷的无损检测用奥氏体不锈钢试块制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231008 Address after: 066205 Qinhuangdao City, Hebei province Shanhaiguan District Nanhai West Road No. 35 Patentee after: CHINA RAILWAY SHANHAIGUAN BRIDGE GROUP Co.,Ltd. Patentee after: CHINA RAILWAY HI-TECH INDUSTRY Corp.,Ltd. Patentee after: CHINA RAILWAY SIXTH GROUP Co.,Ltd. Patentee after: BEIJING RAILWAY CONSTRUCTION CO., LTD. OF CHINA RAILWAY SIXTH Group Address before: 066205 Qinhuangdao City, Hebei province Shanhaiguan District Nanhai West Road No. 35 Patentee before: CHINA RAILWAY SHANHAIGUAN BRIDGE GROUP Co.,Ltd. |