CN117415418A - 一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，涉及焊接领域。16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法通过按照特定的焊接工艺参数将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上，能够实现16Mn钢板与Q345qD钢板的有效焊接，使焊接接头具有良好的力学性能，满足新旧钢桥焊接工艺要求，从而解决新旧桥梁的焊接问题。
Description
技术领域
本申请涉及焊接领域，具体而言，涉及一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法。
背景技术
随着使用年限的增加，我国上世纪所建造的桥梁正逐步进入全面维修状态，对旧桥改造的市场需求也随之大量增加，适当的加固技术和改造、拓宽措施可以恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需要，这样做既可以节省大量投资，降低制造和安装成本，又可以通过维修和改造旧桥消除交通安全隐患，是提高桥梁通行能力的有效途径。
为了对旧桥进行改造，需要将旧桥使用的16Mn钢板与目前使用的Q345qD钢板进行焊接，并保证焊缝各项力学性能满足设计及规范要求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其能够实现16Mn钢板与Q345qD钢板的有效焊接，使焊接接头具有良好的力学性能，满足新旧钢桥焊接工艺要求，从而解决新旧桥梁焊接问题。
本申请是这样实现的：
本申请提供一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，包括以下步骤：按以下工艺参数将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上：
进行无衬垫平对接埋弧焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为Y型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
进行陶质衬垫气保焊立焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再进行填充和盖面，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行陶质衬垫气保焊平焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
进行陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、拉伸试验、低温冲击试验，确认焊缝力学性能满足要求。
在一些可选的实施方案中，将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上时还包括以下工艺参数：
进行仰位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，再反面清根焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再反面清根焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行横位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再反面清根焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、焊缝金属拉伸试验、低温冲击试验，确认焊缝力学性能满足要求。
在一些可选的实施方案中，将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上时还包括以下工艺参数：
进行仰位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行横位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
进行仰位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行平位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、焊缝金属拉伸试验、低温冲击试验，确认焊缝力学性能满足要求。
在一些可选的实施方案中，焊接前将环境温度在5℃以下或厚度在30mm以上的钢板进行预热，预热温度至60-120℃。
在一些可选的实施方案中，预热时采用烘枪对焊缝两侧距离100mm以上的范围之内进行加热，在预热完毕后使用点温计在距焊缝30-50mm范围内检测预热温度。
在一些可选的实施方案中，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口时，坡口角度为45°，钝边长2mm。
在一些可选的实施方案中，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为Y型坡口时，坡口角度为50°，钝边为6mm。
在一些可选的实施方案中，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口时，坡口角度为45°。
在一些可选的实施方案中，埋弧焊的焊剂烘焙温度为340-360℃，保存温度为100-230℃，保温时间为1.5-2.5小时。
本申请的有益效果是：本申请提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法通过按照特定的焊接工艺参数将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上，能够实现16Mn钢板与Q345qD钢板的有效焊接，使焊接接头具有良好的力学性能，满足新旧钢桥焊接工艺要求，从而解决新旧桥梁焊接问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用无衬垫平对接埋弧焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行装配定位的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用无衬垫平对接埋弧焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫气保焊立焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行装配定位的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫气保焊立焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫气保焊平焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行装配定位的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫气保焊平焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行装配定位的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用仰位熔透反面清根气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用立位熔透反面清根气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用横位熔透反面清根气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用仰位部分熔透气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用立位部分熔透气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用横位部分熔透气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用仰位T型角焊缝气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用立位T型角焊缝气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图；
图17为本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法中使用平位T型角焊缝气保焊对16Mn钢板与Q345qD钢板进行焊接的结构示意图。
图中：100、16Mn钢板；200、Q345qD钢板；300、陶质衬垫。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合实施例对本申请的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法的特征和性能作进一步的详细描述。
本申请提供一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，用于将Q345qD钢板200焊接于16Mn钢板100；
其中，Q345qD钢板200的化学成分(质量分数％)：C≤0.18，Si≤0.55，Mn：0.90-1.60，P≤0.025，S≤0.020，Cr≤0.30，V：0.01-0.08，Nb：0.005-0.06，Ti：0.006-0.03，Ni≤0.30，Cu≤0.30，N≤0.008，Als：0.01-0.045。
Q345qD热轧钢板的屈服强度Rel≥345MPa，抗拉强度Rm≥490MPa，伸长率A≥20％，-20℃冲击功KV2≥120J。
16Mn钢板100的化学成分(质量分数％)：C：0.12-0.2，Si：0.2-0.55，Mn：1.2-1.6，P≤0.035，S≤0.035，Cr≤0.3，Ni≤0.3，Cu≤0.3，Als≥0.015。
16Mn热轧钢板在板厚≤16mm范围内屈服强度Rel≥345MPa，抗拉强度Rm510-660MPa，伸长率A≥22％，20℃冲击功KV2≥27J，在板厚＞16-25mm范围内屈服强度Rel≥325MPa，抗拉强度Rm490-640MPa，伸长率A≥21％，20℃冲击功KV2≥27J。
本申请实施例中，埋弧焊采用SU34焊丝(直径Φ4.0mm)和SJ-101焊剂，其性能符合《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合》(GB/T 5293-2018)的规定，埋弧自动焊应用于接料、顶板对接填充及盖面。气体保护焊采用实心焊丝G49A3C1S6(直径Φ1.2mm)、药芯焊丝T492T1-1C1A(直径Φ1.2mm)两种焊丝焊接。G49A3C1S6实心焊丝的性能符合《熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝》(GB/T8110-2020)的规定，主要用于平位焊接；T492T1-1C1A药芯焊丝的性能符合《非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝》(GB/T 10045-2018)的规定，主要用于立位及仰位的焊缝。
SU34焊丝化学成分(质量分数％)：C≦0.12，Si≦0.07，Mn：1.50-1.90，P≦0.03，S≦0.03，Ni≦0.30，Cr≦0.20，Cu≦0.35；焊剂SJ101化学成分：P≦0.06，S≦0.05；
SU34焊丝和SJ101焊剂的抗拉强度Rm490-670MPa，屈服强度Rel≥390MPa，伸长率A≥18％，-40℃冲击功KV2≥47J。
T492T1-1C1A焊丝的化学成分(质量分数％)：C≦0.18，Si≦0.90，Mn≦2.0，P≦0.03，S≦0.03，Ni≦0.50，Cr≦0.2，Mo≦0.30，V≦0.08；
T492T1-1C1A的抗拉强度Rm490-670MPa，屈服强度Rel≥390MPa，伸长率A≥18％，-20℃冲击功KV2≥47J。
G49A3C1S6焊丝的化学成分(质量分数％)：C：0.06-0.15，Si：0.80-1.15，Mn：1.40-1.85，P≦0.025，S≦0.025，Ni≦0.15，Cr≦0.15，Cu≦0.50，Mo≦0.15，V≦0.03。
G49A3C1S6的抗拉强度Rm490-670MPa，屈服强度Rel≥390MPa，伸长率A≥22％，-30℃冲击功KV2≥27J。
本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法包括以下步骤：
焊接前，将环境温度在5℃以下或厚度在30mm以上的钢板进行预热，预热温度至60-120℃，预热时采用烘枪对焊缝两侧距离100mm以上范围内进行加热，在预热完毕后使用点温计在距焊缝30-50mm范围内检测预热温度；控制焊接时的湿度在80％以下；低合金高强度结构钢的焊接环境温度应在5℃以上，主要构件应在组装后24h内焊接。在风力超过5级时，应采取围挡遮蔽措施，禁止露天进行焊接；气体保护焊采用气体浓度99.5％以上的CO2作保护气；埋弧焊的焊剂烘焙温度为340-360℃，保存温度为100-230℃，保温时间为1.5-2.5小时。
如图1和图2所示，进行无衬垫平对接埋弧焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是600mm、200mm和16mm，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为Y型坡口，坡口角度为50°，钝边为6mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，错边量不超过1mm；焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
如图3和图4所示，进行陶质衬垫气保焊立焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是600mm、200mm和16mm，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口，坡口角度45°，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，错边量不超过1mm；焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再进行填充和盖面，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
如图5和图6所示，进行陶质衬垫气保焊平焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是600mm、200mm和16mm，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口，坡口角度45°，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，错边量不超过1mm；焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
如图7和图8所示，进行陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是600mm、200mm和16mm，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，错边量不超过1mm；采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
如图9所示，进行仰位熔透反面清根气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm，将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，再反面清根焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
如图10所示，进行立位熔透反面清根气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再反面清根焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
如图11所示，进行横位熔透反面清根气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再反面清根焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
如图12所示，进行仰位部分熔透气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
如图13所示，进行立位部分熔透气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
如图14所示，进行横位部分熔透气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm将Q345qD钢板200加工为单边V型坡口，坡口角度为45°，钝边长2mm，对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后装配定位两块钢板进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
如图15所示，进行仰位T型角焊缝气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后将两块钢板进行装配定位后进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
如图16所示，进行立位T型角焊缝气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后将两块钢板进行装配定位后进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
如图17所示，进行平位T型角焊缝气保焊时，选取16Mn钢板100和Q345qD钢板200的长宽厚分别是400mm、150mm和16mm对Q345qD钢板200和16Mn钢板100的正反面和名称做好标识，清理表面后将两块钢板进行装配定位后进行焊接，装配定位两块钢板时的装配精度间隙为0-1mm，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、拉伸试验、低温冲击试验，未发现裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤等缺陷，确认焊缝力学性能满足要求。其中，接头的力学性能试验项目及试样数量按下表1执行：
表1接头焊缝的力学性能试验项目
为保证熔透角焊缝冲击试样的取样长度，被焊件厚度应≥28mm。
本申请实施例提供的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法通过选择性的使用T492T1-1C1A焊丝和G49A3C1S6焊丝、埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101采用特定的焊接方法针对Q345qD钢板200和16Mn钢板100进行无衬垫平对接埋弧焊、行陶质衬垫气保焊立焊、陶质衬垫气保焊平焊、陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊、仰位熔透反面清根气保焊、立位熔透反面清根气保焊、横位熔透反面清根气保焊、仰位部分熔透气保焊、立位部分熔透气保焊、横位部分熔透气保焊、仰位T型角焊缝气保焊、立位T型角焊缝气保焊和平位T型角焊缝气保焊，能够实现16Mn钢板100与Q345qD钢板200的有效焊接，拓展Q345qD钢板200和16Mn钢板100的焊接方法，使焊接接头具有良好的力学性能，满足新旧钢桥焊接工艺要求，从而解决新旧桥梁的焊接问题。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (9)
1.一种16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：按以下工艺参数将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上：
进行无衬垫平对接埋弧焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为Y型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
进行陶质衬垫气保焊立焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再进行填充和盖面，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行陶质衬垫气保焊平焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
进行陶质衬垫平对接气保焊和埋弧焊时，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再进行填充和盖面，再采用埋弧焊丝SU34和焊剂SJ101进行填充和盖面，焊接电流610-630A，电压26-30V，焊接速度34-36cm/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、拉伸试验、低温冲击试验，确认焊缝力学性能满足要求。
2.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上时还包括以下工艺参数：
进行仰位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，再反面清根焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，再反面清根焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行横位熔透反面清根气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，再反面清根焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、焊缝金属拉伸试验、低温冲击试验，确认焊缝力学性能满足要求。
3.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，将Q345qD钢板焊接于16Mn钢板上时还包括以下工艺参数：
进行仰位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行横位部分熔透气保焊时，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口后装配定位两块钢板进行焊接，焊接时首先采用采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
进行仰位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流140-160A，电压22-26V，气体流量20-22L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流150-170A，电压24-28V，气体流量20-22L/min；
进行立位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用T492T1-1C1A焊丝进行打底焊，焊接电流130-150A，电压22-26V，气体流量18-20L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流140-160A，电压24-28V，气体流量18-20L/min；
进行平位T型角焊缝气保焊时，将两块钢板进行装配定位后进行焊接，焊接时首先采用G49A3C1S6焊丝进行打底焊，焊接电流170-190A，电压24-28V，气体流量16-18L/min，然后在反面进行焊接，焊接电流190-210A，电压26-30V，气体流量16-18L/min；
截取焊缝材料进行金相观察、硬度试验、焊缝金属拉伸试验，确认焊缝力学性能满足要求。
4.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，焊接前将环境温度在5℃以下或厚度在30mm以上的钢板进行预热，预热温度至60-120℃。
5.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，预热时采用烘枪对焊缝两侧距离100mm以上的范围之内进行加热，在预热完毕后使用点温计在距焊缝30-50mm范围内检测预热温度。
6.根据权利要求2所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，将Q345qD钢板加工为单边V型坡口时，坡口角度为45°，钝边长2mm。
7.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为Y型坡口时，坡口角度为50°，钝边为6mm。
8.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，将Q345qD钢板和16Mn钢板之间加工为V型坡口时，坡口角度为45°。
9.根据权利要求1所述的16Mn钢板与Q345qD钢板的焊接方法，其特征在于，埋弧焊的焊剂烘焙温度为340-360℃，保存温度为100-230℃，保温时间为1.5-2.5小时。
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