鋼箱梁焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、一、工程概況 0二、焊接方法及焊接材料 12.1、 焊接方法 12.2、 焊接材料 2三、試件接頭形式及焊接方法和材料 3四、試件母材準(zhǔn)備 11五、試件焊接 125.1、 焊接工藝參數(shù) 125.2、 焊接工藝措施 12六、試件焊縫檢驗(yàn) 146.1、 焊接接頭性能試驗(yàn) 156.2、 焊釘實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及方法 156.3、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求及判定 16一、工程概況珞瑜路與光谷大道是武漢城區(qū)兩大城市主干道，珞瑜路橫向連接 魯巷廣場(chǎng)與森林公園，光谷大道縱向貫通關(guān)東、關(guān)南開(kāi)發(fā)區(qū)，是武昌 地區(qū)交通最為繁忙的兩條道路。珞瑜路虹景立交工程主要分為東西向 珞瑜路段及南北段光谷大道至喻家湖路段。 本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要為東西 向

2、珞瑜路段。珞瑜路采用高架橋形式上跨光谷大道（喻家湖路），珞瑜路高架橋全長(zhǎng)358.08米，其中第二聯(lián)為40m+50m+39透續(xù)鋼箱梁 橋，標(biāo)準(zhǔn)段寬31米。鋼箱梁梁高2.1m,箱梁兩側(cè)分別繞設(shè)計(jì)高程點(diǎn)旋轉(zhuǎn)形成橋面雙 向坡，箱梁頂、底板平行。鋼箱梁截面為單箱 7室結(jié)構(gòu)（見(jiàn)如下示意 圖），頂、底板采用厚度16mms板，月M板厚20mm縱月厚1。 16mm U形肋厚8mm橫隔板為空心結(jié)構(gòu)、厚度14mm懸臂隔板厚度16mm 懸臂底板厚16mm并設(shè)置6mml裝飾板。面板頂部均布19X 60剪力 釘（圓柱頭焊釘）。1鋼箱梁主結(jié)構(gòu)鋼材采用Q345qd和Q370qd需滿足橋梁用結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 714-2008）

3、標(biāo)準(zhǔn)。圓柱頭焊釘設(shè)計(jì)用料材質(zhì) ML15規(guī)格為。19X 60mm焊釘?shù)某叽纭⒒瘜W(xué)成分、機(jī)械性能應(yīng)符合電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘（GB/T10433-2002）規(guī)定。Q345qDi岡的化學(xué)成分如表1所示：Q345qDffl的化學(xué)成分(GB/T 714-2008)(表 1)牌號(hào)CSiMnSPNbVTiCrNiCuMoNAlsQ3450.90qD0.0.0.00.00.0.0.0.0.0.0.0.00.018551.702025060803805055201215Q345qDi岡的力學(xué)fi能如表2所示：Q345qD!岡的力學(xué)性能(GB/T 714-2008)(表 2)牌號(hào)下屈服強(qiáng)度Rel/MPa抗拉強(qiáng)度R

4、m/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%-20 C時(shí)的沖擊功KVJQ345qD>345>490>20>47Q370qDi岡的化學(xué)成分如表3所示：Q370qDffl的化學(xué)成分(GB/T 714-2008)(表 3)牌號(hào)CSiMnSPNbVTiCrNiCuMoNAlsQ370 qD0.180.551.001.700.0200.0250.060.080.030.800.500.550.200.0120.015Q370qDi岡的力學(xué)fi能如表4所示：Q370qD!岡的力學(xué)性能(GB/T 714-2008)(表 4)牌號(hào)下屈服強(qiáng)度Rel/MPa抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%-20 C時(shí)的

5、沖擊功KVJQ370qD>370>510>20>47焊釘材料及機(jī)械性能如表5所示：焊釘材料及機(jī)械性能(GB/T 10433-2002) (表5)材料標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械性能ML15GB/T 6478 20- b>400N/mm 20- s> 320N/mm55>14%根據(jù)設(shè)計(jì)文件和公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011 )的要求，鋼箱梁結(jié)構(gòu)施工前必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。二、焊接方法及焊接材料2.1、 焊接方法根據(jù)設(shè)計(jì)要求及本產(chǎn)品的實(shí)際制造情況， 擬采用埋弧自動(dòng)焊、CO氣體保護(hù)焊及電弧螺柱焊完成本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作。埋弧自動(dòng)焊用于工廠制造時(shí)頂板、底板

6、和腹板的對(duì)接焊縫。CO氣體保護(hù)焊用于埋弧自動(dòng)焊前的打底焊接和廠內(nèi)制造及現(xiàn)場(chǎng)安裝的所有焊接。電弧螺柱焊用于圓柱頭焊釘?shù)暮附印?.2、 焊接材料(1)埋弧自動(dòng)焊采用H08MnA6 4mm焊絲，配SJ101焊劑，焊材應(yīng)滿足埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑(GB/T 12470-2003)的要求。埋弧焊絲H08MnA勺化學(xué)成分如表6所示：H08MnA勺化學(xué)成分(GB/T 12470-2003) (表 6)牌號(hào)化學(xué)成份CMnSiCrNiCuSP%H08MnA<0.100.80 1.10<0.07<0.20<0.30< 0.20<0.030< 0.030埋弧焊絲力學(xué)性能

7、復(fù)驗(yàn)結(jié)果不得低于母材標(biāo)準(zhǔn)值(2) CO氣體保護(hù)焊藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊采用藥芯焊絲 E501T-1 (0 1.2mm；實(shí) 芯焊絲CO氣體保護(hù)焊采用實(shí)芯焊絲 ER50-6( 0 1.2mm，保護(hù)氣體CO 的純度A 99.5% (體積法)，其含水量不大于0.005% (重量法)。瓶裝 氣體的瓶?jī)?nèi)壓力不低于1Mpa焊絲熔敷金屬化學(xué)成份和力學(xué)性能應(yīng) 符合碳鋼藥芯焊絲(GB/T 10045-2001)和氣體保護(hù)電弧焊用碳 鋼、低合金鋼焊絲(GB/T 8110-2008)的要求。CO氣體保護(hù)焊焊絲化學(xué)成份、熔敷金屬力學(xué)性能如表7、表8所示：E501T-1焊絲化學(xué)成份、熔敷金屬力學(xué)性能（GB/T 10045

8、-2001） （表7）牌號(hào)化學(xué)成份力學(xué)性能CMnSiSPCrMoRmRelA-20 CAkv%MPaMPa%JE501T-10.181.750.900.030.030.200.3048040022>27ER50-6焊絲化學(xué)成份、熔敷金屬力學(xué)性能（GB/T 8110-2008）（表8）牌號(hào)化學(xué)成份力學(xué)性能CMnSiSPCrMoRmRelA-30CAkv%MPaMPa%JER50-60.06 0.151.40 1.850.80 1.150.0250.0250.150.155004202227三、試件接頭形式及焊接方法和材料試件 1: Q345qD+Q345qDt=16+16 （16X 150

9、X600, 2 件）。焊接位置：平焊對(duì)接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動(dòng)焊填充、蓋面。焊接材料：ER50-6 （|）1.2 焊絲）/H08MnA（ 0 4.0 焊絲）+ SJ101（燒結(jié)焊劑）。適用于頂板、底板和腹板的廠內(nèi)對(duì)接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：焊接位置：立焊對(duì)接。焊接方法：藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：E501T-1 （0 1.2焊絲）。適用于封端板的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：試件 3: Q345qD+Q345qDt=16+16 （16X150X400, 2 件）。焊接位置：平焊對(duì)接。焊接方法：藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：E501T-1 （ 0 1.2

10、焊絲）。適用于頂板和底板的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：試件 4: Q345qD+Q345qDt=20+20 (20X 150X400, 2 件)焊接位置：立焊對(duì)接。焊接方法：藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：E501T-1 （0 1.2焊絲）。適用于腹板的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：試件 5: Q345qD+Q345qDt=20+16 （20X 150X 400, 1 件；16X150X400, 1 件）。焊接位置：平焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 （ 0 1.2焊絲）。適用于腹板與底板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：試件 6: Q345qD+Q

11、345qDt=20+16 (20X 150X 400, 1 件；16X150X400, 1 件)。焊接位置：仰焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 (。1.2焊絲)。適用于腹板與頂板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖：試件 7: Q345qD+Q345qDt=8+16 (8X 150X 400, 1 件；16X 150X400,1件)。焊接位置：平焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 ( 0 1.2焊絲)。適用于U肋的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭坡口形式見(jiàn)下圖:試件 8: Q345qD+Q345qDt=14+16 (14X 150X 400, 1

12、件；16X150X400, 1 件)。焊接位置：平焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 ( 0 1.2焊絲)。適用于標(biāo)準(zhǔn)段橫隔板與底板，縱肋的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 9: Q345qD+Q345qDt=14+16 (14X 150X 400, 1 件；16X150X400, 1 件)。焊接位置：立焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 ( 0 1.2焊絲)。適用于標(biāo)準(zhǔn)段橫隔板與腹板，豎肋的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 10: Q345qD+Q345qDt=14+16 (14X150X400, 1 件；16X150X400,

13、 1 件)。焊接位置：仰焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 ( 0 1.2焊絲)。適用于標(biāo)準(zhǔn)段橫隔板與頂板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 11: Q345qD+Q345qDt=14+16 (14X150X400, 1 件；16X150X400, 1 件)。焊接位置：立焊角接。焊接方法：藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：E501T-1 ( 0 1.2焊絲)。適用于標(biāo)準(zhǔn)段橫隔板與腹板的現(xiàn)場(chǎng)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 12: Q345qD+Q345qDt=16+16 (16X150X400, 2 件)焊接位置：平焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材

14、料：ER50-6 （。1.2焊絲）。適用于橋墩處橫隔板與底板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 13: Q345qD+Q345qDt=16+16 （16X150X400, 2 件）。焊接位置：立焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 （。1.2焊絲）。適用于橋墩處橫隔板與腹板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 14: Q345qD+Q345qDt=16+16 (16X150X400, 2 件)。焊接位置：仰焊角接。焊接方法：實(shí)芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：ER50-6 (。1.2焊絲)。適用于橋墩處橫隔板與頂板的廠內(nèi)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 15: Q34

15、5qD+Q345qDt=16+16 (16X150X400, 2 件)。焊接位置：立焊角接。焊接方法：藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊。焊接材料：E501T-1 (。1.2焊絲)。適用于橋墩處橫隔板與腹板的現(xiàn)場(chǎng)焊接。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：試件 16: Q345qD S 16 鋼+ML15 0 19X 60 焊釘(16X 100X 100, 1 件;0 19X 60焊釘1個(gè))，制作2組20件，其中一組10件用于拉伸試驗(yàn)，一組10件用于彎曲試驗(yàn)焊接方法：電弧螺柱焊。試驗(yàn)接頭形式見(jiàn)下圖：四、試件母材準(zhǔn)備(1)試件材料選用本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用料 Q345qD和Q370qD試件下料前，應(yīng)收集核查鋼材的爐批號(hào)及相應(yīng)的質(zhì)量證明

16、書(shū)，并根據(jù)材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所用材料進(jìn)行化學(xué)成分及機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足橋梁用結(jié)構(gòu)鋼(GB/T 714-2008)的要求。(2)試件坡口采用機(jī)械加工的方法制備，組裝前，焊接區(qū)母材 表面作除銹、除塵處理。(3)試件組裝，兩端安裝引/熄弧板。五、試件焊接5.1、 焊接工藝參數(shù)本工程擬用焊接方法和焊接參數(shù)如表 9所示：各種焊接方法應(yīng)采用的焊接工藝參數(shù)(表9)焊接方法焊材規(guī)格焊接位 置焊接電流電弧電壓焊道厚度 (焊接速 度)氣體流里(l/min )CO氣體保護(hù) 焊 1.2mm平焊220260 A28 30 V46 mm/道15 20CO氣體保護(hù) 焊 1.2mm立焊140180 A24 26 V46 mm

17、/道15 20CO氣體保護(hù) 焊 1.2mm仰焊140180 A24 26 V46 mm/道15 20埋弧自動(dòng)焊 4.0mm平焊500600A30 32 V32 36 cm/min線能量：3133kJ/cm電弧螺柱焊焊接電流15001600A焊接時(shí)間0.7 0.8s5.2、 焊接工藝措施5.2.1、 埋弧自動(dòng)焊及CO氣體保護(hù)焊(1)各種焊絲表面的鍍銅應(yīng)均勻致密，焊絲表面應(yīng)無(wú)銹蝕和油 污。(2)焊劑中不允許混入熔渣和雜物，重復(fù)使用的焊劑應(yīng)用鋼絲 網(wǎng)篩過(guò)濾。(3)焊劑必須按表10的規(guī)定烘干使用（表 10）焊劑(SJ101)的烘干溫度及保溫時(shí)間焊接材料烘干溫度保溫時(shí)間保存溫度說(shuō)明焊齊I300350 c

18、2h100150C焊材從保溫箱中取出 4h以上應(yīng)重新烘干， 焊劑隨用隨取。(4)焊工(包括定位焊)，必須有焊接資格證書(shū)，且只能從事焊 工資格認(rèn)定范圍內(nèi)的工作。(5)焊接前應(yīng)檢查并確認(rèn)所使用的設(shè)備工作狀態(tài)正常，儀表工 具良好、齊全可靠，方可施焊。(6)施焊應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，焊工應(yīng)按照焊接試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo) 書(shū)進(jìn)行作業(yè)，不得隨意變更參數(shù)。(7)焊接工作宜在室內(nèi)進(jìn)行，施焊時(shí)，環(huán)境溫度不應(yīng)低于5C,空氣相對(duì)濕度不應(yīng)高于80%環(huán)境溫度低于5c時(shí)，原不要求預(yù)熱的 接頭應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度 80100 C。相對(duì)濕度高于80%寸， 焊前應(yīng)用烤槍對(duì)焊區(qū)進(jìn)行烘烤除濕，焊劑在空氣中暴露時(shí)間不宜超過(guò) 2小時(shí)。室外作業(yè)

19、時(shí)，宜在晴天進(jìn)行，遇到風(fēng)雨時(shí)，應(yīng)設(shè)擋風(fēng)板和遮 雨棚。(8)焊接選用直流電源，采用反極性連結(jié)(即試件接負(fù)極)。(9)焊接前清除焊接區(qū)的銹塵。多道焊時(shí)應(yīng)將前道熔渣清除干 凈，并經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)裂紋等缺陷后再繼續(xù)施焊。(10)焊接盡量采用多道焊，手工焊接時(shí)，焊條作適當(dāng)橫向擺動(dòng)。(11)試件加工及組裝，其坡口角度、鈍邊尺寸和組裝間隙應(yīng)滿 足試件圖要求，并做好檢測(cè)記錄。(12)焊接時(shí)應(yīng)做好過(guò)程記錄。5.2.2、電弧螺柱焊(1)焊接采用直流正接，即焊槍接焊接電源的負(fù)極，工件接正極；(2)焊接前清除圓柱頭焊釘頭部及鋼板待焊部位(大于 2倍圓 柱頭焊釘直徑)的鐵銹、氧化皮、油污、水分等有害物，使鋼板表面 顯露出金

20、屬光澤；(3)受潮的瓷環(huán)在使用前應(yīng)在150c的烘箱中烘干2h;(4)圓柱頭焊釘應(yīng)平位施焊，在焊縫金屬完全凝固前不得移動(dòng)焊槍；(5)焊接環(huán)境溫度A 0C,相對(duì)濕度W 80%(6)焊接時(shí)應(yīng)做好過(guò)程記錄。六、試件焊縫檢驗(yàn)焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)和設(shè)計(jì)文件要求。所有試件焊接后均經(jīng)焊縫外觀檢查和內(nèi)部超聲波探傷。焊縫外觀成型應(yīng)良好，無(wú)氣孔、夾硝、咬邊、尺寸不足等缺陷。焊接完成 24 小時(shí)后做超聲波探傷檢驗(yàn)，超聲波按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)規(guī)定檢測(cè)，對(duì)接焊縫質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到I級(jí)， T型接頭熔透 角焊縫質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到I級(jí)，角焊縫質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)

21、到n級(jí)。圓柱頭焊釘焊接后應(yīng)獲得完整的 360周邊焊縫。圓柱頭焊釘焊縫的寬度、高度等尺寸應(yīng)滿足：焊縫沿圓柱頭焊釘軸線方向的平均高度hm應(yīng)不小于0.2d ;最小高度hmin應(yīng)不小于0.15d;在鋼板側(cè)焊趾的平均直徑和應(yīng)不小于1.25d （d為圓柱頭焊釘直徑）。6.1、 焊接接頭性能試驗(yàn)焊接接頭試驗(yàn)項(xiàng)目如表11所示：接頭焊接試驗(yàn)項(xiàng)目（表11）試件型式試驗(yàn)項(xiàng)目試樣數(shù)量試驗(yàn)方法對(duì)接接頭試件接頭拉伸（拉板） 試驗(yàn)1件GB/T 2651-2008焊縫金屬拉伸試 驗(yàn)1件GB/T2652-2008接頭駕、曲試驗(yàn)1件（甯曲角a =180 ）GB/T 2653-2008低溫沖擊試驗(yàn)6件（缺口開(kāi)在焊縫中心及熔合線外1.0mm或0.5mm處各3件）GB/T 2650-2008接頭硬度試驗(yàn)1件GB/T 2654-2008宏觀斷面酸蝕試 驗(yàn)1件GB/T 226-1991T型接頭熔透 角焊縫試件焊縫金屬拉伸試 驗(yàn)1件GB/T 2652-2008接頭硬度試驗(yàn)1件GB/T 2654-2008宏觀斷面酸蝕試 驗(yàn)1件GB/T 226-1991T型接頭角焊 縫試件焊縫金屬拉伸試 驗(yàn)1件GB/T2652-2008接頭硬