焊接工藝評(píng)定方案(修訂)

1、蘇州寶帶東路跨運(yùn)河鋼桁梁制造焊接工藝評(píng)定方案（修訂）編制：復(fù)核：審核：批準(zhǔn)：中鐵九橋工程有限公司2013年09月一、總則蘇州寶帶東路跨運(yùn)河鋼桁梁主體結(jié)構(gòu)采用Q345qD鋼材制造。各結(jié)構(gòu)中存在多種不同規(guī)格的對(duì)接、熔透或坡口角接及T型角接接頭，根據(jù)鋼梁的設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件要求，結(jié)合全橋鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，我們根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）附錄F1的相關(guān)規(guī)定，從各種形式接頭所有的板厚規(guī)格中選擇有代表性的板厚組合進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)（以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)）。二、接頭選擇結(jié)合各部分結(jié)構(gòu)形式，我們整理了結(jié)構(gòu)中存在的各種不同板厚、不同焊接方法和不同施焊工位的各類主要對(duì)接、熔透或坡口角接及T

2、型角接接頭,詳見附表：蘇州寶帶橋全橋主要接頭形式表。并從所有的接頭形式中選擇了33組有代表性和針對(duì)性的板厚和接頭組合進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)：其中包括14組對(duì)接接頭，10組熔透角接接頭，5組坡口角接接頭和4組T型角接接頭。三、試驗(yàn)材料和焊接設(shè)備1、母材本次試驗(yàn)用鋼板包括厚度為8mm、12mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、55mm的Q345qD材質(zhì)鋼板。符合GB/T714-2008的技術(shù)要求。試板規(guī)格：對(duì)接接頭：150800 角接接頭：150600 2、焊接材料 2.1埋弧自動(dòng)焊：上下弦桿件節(jié)點(diǎn)板對(duì)接焊縫、箱型桿件棱角焊縫箱體外部采用H08Mn2E（5.0）焊絲，配合

3、SJ101q焊劑。上下層橋面板對(duì)接焊縫填充蓋面層焊接采用H08Mn2E（5.0）焊絲，配合SJ101q焊劑。工型腹桿、橋面系T型橫梁主焊縫采用H08MnA（5.0）焊絲，配合SJ101q焊劑。2.2 CO2氣體保護(hù)焊：上下弦桿件腹桿接頭板、橫梁接頭板焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接。上層橋面U肋焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接，下層橋面縱向板肋焊縫采用實(shí)芯焊絲ER50-6（1.2）焊接；弦桿、腹桿縱向加勁肋采用實(shí)芯焊絲ER50-6（1.2）焊接。桁片制造腹桿與上下弦桿件之間的對(duì)接焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接。橋面板對(duì)接焊縫打底層焊接采用實(shí)芯焊絲ER50-

4、6（1.2）；橫梁腹板、底板與上下弦桿工地連接焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接；上下弦桿件之間工地對(duì)接焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接。各類連接角焊縫平位采用實(shí)芯焊絲ER50-6（1.2）焊接，立、仰位采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接。2.3焊條電弧焊：用于定位焊。采用焊條E5015（3.2）。以上選用焊材除H08Mn2E采用專用技術(shù)條件外，其余均符合以下國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：焊材名稱標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號(hào)埋弧焊絲熔化焊用鋼絲GB/T14957-94埋弧焊劑埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑GB/T12470-2003CO2實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GB/T8110-

5、2008CO2藥芯焊絲碳鋼藥芯焊絲GB/T10045-2001焊條碳鋼焊條GB/T5117-19953、焊接設(shè)備 埋弧自動(dòng)焊：ZD51000型自動(dòng)埋弧焊機(jī) 氣體保護(hù)焊：KR500型氣體保護(hù)焊機(jī) 焊條電弧焊：SS630硅整流焊機(jī)四、焊接檢驗(yàn)及力學(xué)性能試驗(yàn)1、焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合JTG/T F50-2011中表19.6.1的規(guī)定。2、焊縫外觀質(zhì)量檢查合格后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。對(duì)接焊縫和全熔透角焊縫應(yīng)沿焊縫全長(zhǎng)進(jìn)行超聲波探傷，質(zhì)量等級(jí)為級(jí)；坡口角焊縫進(jìn)行超聲波探傷，質(zhì)量等級(jí)為級(jí)；U肋焊縫進(jìn)行磁粉探傷，質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。3、焊縫接頭力學(xué)性能的要求3.1拉伸試驗(yàn)結(jié)果（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率）不低于母材標(biāo)準(zhǔn)值（見

6、下表）時(shí)，判為合格；當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果低于母材標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，允許從同一試件上再取一個(gè)試樣重新試驗(yàn)，若重新試驗(yàn)的結(jié)果不低于母材標(biāo)準(zhǔn)值，則仍可判為合格，否則判為不合格。材質(zhì)板厚范圍(mm)ReL(MPa)Rm(MPa)A(%)Q345qD503454902050100335490213.2焊縫V型缺口低溫（-20）沖擊功不低于47J。若沖擊試驗(yàn)的每一組（3個(gè)）試樣試驗(yàn)結(jié)果的平均值不低于規(guī)定值，且任一試驗(yàn)結(jié)果不低于0.7倍的規(guī)定值，則判為合格；當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果未滿足上述要求，允許從同一試件上再取一組（3個(gè)）附加試樣重新試驗(yàn)，若總計(jì)6個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的平均值不低于規(guī)定值，且低于規(guī)定值的試驗(yàn)結(jié)果不多于3個(gè)（其中，不得有2個(gè)以上

7、的試驗(yàn)結(jié)果低于0.7倍的規(guī)定值，也不得有任一試驗(yàn)結(jié)果低于0.5倍的規(guī)定值），則可仍判為合格，否則，判為不合格。3.3對(duì)接接頭彎曲180，試樣受拉面沒(méi)有裂紋，或僅在棱角處有撕裂且裂紋長(zhǎng)度不大于3mm時(shí)，判為合格；當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果未滿足上述要求，則允許從同一試件上再取一個(gè)試樣重新試驗(yàn)，若試驗(yàn)結(jié)果滿足上述要求，則仍判為合格，否則，判為不合格。3.4接頭硬度不大于HV350。4、力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目及試樣數(shù)量（個(gè)） 對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目、試樣數(shù)量見表1。 全熔透角焊縫、坡口角焊縫、T形接頭角焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目及試樣數(shù)量見表2。表1 對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)內(nèi)容、試樣數(shù)量表試 件 型 式試 驗(yàn) 項(xiàng) 目試驗(yàn)數(shù)量試

8、 驗(yàn) 方 法對(duì)接焊縫接頭拉伸試驗(yàn)1按焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)方法GB26492654；側(cè)彎時(shí)板厚16mm時(shí)，d=2a, 板厚16mm時(shí)，d=3a 。焊縫金屬拉伸試驗(yàn)1接頭側(cè)彎試驗(yàn)（=180d=2a,3a）1焊縫金屬和熱影響區(qū)V型缺口低溫沖擊試驗(yàn)各3接頭硬度試驗(yàn)1表2 角接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目、試樣數(shù)量表試 件 型 式試 驗(yàn) 項(xiàng) 目試驗(yàn)數(shù)量試 驗(yàn) 方 法全熔透角焊縫焊縫金屬拉伸試驗(yàn)1焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)方法GB26492654的規(guī)定進(jìn)行焊縫金屬和熱影響區(qū)V型缺口低溫沖擊試驗(yàn)各3接頭硬度試驗(yàn)1坡口角焊縫、T 形接頭角焊縫焊縫金屬拉伸試驗(yàn)1接頭硬度試驗(yàn)15、每一組試板進(jìn)行一次宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)方法應(yīng)

9、符合鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗(yàn)方法（GB226）的規(guī)定。五、剪力釘焊接工藝評(píng)定1、試驗(yàn)用材料剪力釘：ML15 1360鋼材：Q345qD 124004002、剪力釘布置如右圖所示：3、剪力釘焊接：采用專用RSN-3000型剪力釘焊機(jī)，指導(dǎo)性參數(shù)如下表：伸出長(zhǎng)度(mm)提升高度(mm)焊接時(shí)間(s)焊接電流(A)52.51.010004、焊縫要求及試驗(yàn)項(xiàng)目：焊縫擠出焊腳均勻飽滿，外觀質(zhì)量合格。4.1拉力試驗(yàn)（3根）：當(dāng)拉力載荷達(dá)到55.86KN時(shí)，不得斷裂；繼續(xù)增大載荷直至拉斷，斷裂不發(fā)生在焊縫和熱影響區(qū)內(nèi)。4.2彎曲試驗(yàn)（3根）：用手錘打擊焊釘試件頭部，使其彎曲30，在試件的焊縫和熱影響區(qū)不應(yīng)

10、產(chǎn)生肉眼可見的裂縫。六、焊接工藝評(píng)定報(bào)告的內(nèi)容1、母材和焊接材料的型（牌）號(hào)、規(guī)格、化學(xué)成分和力學(xué)性能等。2、試板圖。3、試件的焊接條件及施焊工藝參數(shù)。4、焊縫外觀及探傷檢驗(yàn)結(jié)果。5、力學(xué)性能試驗(yàn)及宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)結(jié)果。6、結(jié)論。蘇州寶帶橋焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目 （一）對(duì)接焊縫編號(hào)板厚組合坡口形式焊接方法（工位）焊接材料焊接工藝參數(shù)代表焊縫（接頭表中序號(hào)）備注SD120+35埋弧自動(dòng)焊（平位）H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h上下弦節(jié)點(diǎn)板對(duì)接（1、9）反面氣刨清根熔透SD250+55埋弧自動(dòng)焊（平位）H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：

11、650-700A 28-30V 24m/h上下弦節(jié)點(diǎn)板對(duì)接（9）反面氣刨清根熔透SD312+12氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動(dòng)焊填充蓋面（平位）氣體保護(hù)焊絲：ER50-6(1.2)+CO2參數(shù)：230-250A 23-25V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h上下層橋面板對(duì)接（39）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD412+12氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動(dòng)焊填充蓋面（平位）氣體保護(hù)焊絲：ER50-6(1.2)+CO2參數(shù)：230-250A 23-25V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h

12、橋面板大間隙對(duì)接（39）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD540+55氣體保護(hù)焊（平+仰位）E501T-1(1.2) + CO2平位：250-280A 28-30V仰位：200-220A 20-25V桁片對(duì)接（20）仰位焊接后在平位氣刨清根熔透SD640+40氣體保護(hù)焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V桁片對(duì)接、橫梁腹板對(duì)接（21、44）反面氣刨清根熔透SD712+12氣體保護(hù)焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V橫梁腹板與弦桿對(duì)接（40）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD812+12氣體保護(hù)焊（平位）E501T

13、-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V橫梁底板與弦桿對(duì)接（43）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD920+20氣體保護(hù)焊（平位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V橫梁底板與弦桿對(duì)接、弦桿橋位對(duì)接(41、38)反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1050+50氣體保護(hù)焊（平位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30VW5(E5)節(jié)段下弦桿與橫梁對(duì)接（45）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1120+35氣體保護(hù)焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V弦桿橋位對(duì)接、橫梁腹板

14、與弦桿對(duì)接（38、40）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1220+20氣體保護(hù)焊（仰位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V弦桿橋位對(duì)接（38）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1320+20氣體保護(hù)焊（平位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V弦桿橋位大間隙對(duì)接（38）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD148+8氣體保護(hù)焊（仰位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25VU肋嵌補(bǔ)段對(duì)接（46）反面加鋼襯墊單面焊雙面成型（二）角焊縫編號(hào)板厚組合坡口形式焊接方法（工位）焊接材料焊接工藝參數(shù)代表焊縫（接頭

15、表中序號(hào)）備注SR120+35氣體保護(hù)焊（平角位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V上下弦桿主焊縫（5、6、13、14）先填充焊接面坡口，在面氣刨清根熔透SR220+35氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊（平角位）氣體保護(hù)焊絲：E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h先在面?zhèn)群附?道貼角焊縫，在面氣刨后采用埋弧自動(dòng)焊焊接，熔透SR335+30氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊（平角位）氣體保護(hù)焊絲：E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280

16、A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h先采用氣體保護(hù)焊焊接面坡口，在面氣刨后采用埋弧自動(dòng)焊焊接，熔透SR455+50氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊（平角位）氣體保護(hù)焊絲：E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h先在面?zhèn)群附?道貼角焊縫，在面氣刨后采用埋弧自動(dòng)焊焊接，熔透SR512+35氣體保護(hù)焊（平角位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V上弦桿橫梁接頭焊縫（15）氣

17、刨清根熔透SR640+50氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊（平角位）氣體保護(hù)焊絲：E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V埋弧焊材：H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/hW5(E5)下弦桿中橫梁主焊縫（28）先采用氣體保護(hù)焊焊接面坡口，在面氣刨后采用埋弧自動(dòng)焊焊接，熔透SR740+55氣體保護(hù)焊（立角位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V支墩處橫梁接頭焊縫（4、8、29）氣刨清根熔透SR812+30埋弧自動(dòng)焊（平角位）焊材：H08MnA(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-

18、30V 24m/h上層橋面系橫梁腹板與底板、橋面板間焊縫（15、34、35）氣刨清根熔透SR912+30氣體保護(hù)焊（仰角位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V氣刨清根熔透SR1025+30氣體保護(hù)焊（平角位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V氣刨清根熔透SP130+30埋弧自動(dòng)焊（平角位）焊材：H08MnA(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h腹桿主焊縫（18、19）SP230+35氣體保護(hù)焊（立角位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V弦桿上腹桿接頭板

19、焊縫（7、12）SP320+20氣體保護(hù)焊(平角位)ER50-6(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V縱向加勁焊縫（2、10、16、17、27）SP48+12氣體保護(hù)焊（船型位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：230-250A 23-25V 30-40cm/minU肋角焊縫（33）SP58+12氣體保護(hù)焊（仰角位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25VU肋嵌補(bǔ)段角焊縫（47）ST112+20埋弧自動(dòng)焊（船型位）焊材：H08MnA(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h下層橋面橫梁腹板與底板焊縫(23)S

20、T212+20氣體保護(hù)焊(平位)ER50-6(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V各類角焊縫(3、11、2226、30、31、32、36、37)ST312+20氣體保護(hù)焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V各類角焊縫(3、11、2226、30、31、32、36、37)ST412+20氣體保護(hù)焊（仰位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V各類角焊縫(3、11、2226、30、31、32、36、37)附表：蘇州寶帶橋全橋主要接頭形式表序號(hào)接頭位置板厚組合圖示接頭類型焊接方法焊接工位備注一、下弦桿1節(jié)點(diǎn)板

21、不等厚對(duì)接30+35 20+3520+45 30+55對(duì)接埋弧自動(dòng)焊平焊氣刨清根熔透2頂、底、腹板上縱向加勁t=20/30坡口角接氣體保護(hù)焊平角焊3橫隔板角焊縫t=12/16T型角接氣體保護(hù)焊平/立角焊4支墩位置隔板及加勁焊縫t=30/40/50熔透/坡口角接氣體保護(hù)焊平/立角焊隔板三面焊位置待定5弦桿主棱角焊縫t1=30/20t2=30/20熔透角接氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊平角焊節(jié)點(diǎn)板以外部位6t1=30/20t2=35/45/55熔透角接氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊平角焊節(jié)點(diǎn)板部位7腹桿腹板連接板及加勁t=20/30/40坡口角接氣體保護(hù)焊平/立角焊8橫梁連接板焊縫t=40/50熔透角接氣體保護(hù)焊

22、平/立角焊僅W5(E5)節(jié)段二、上弦桿9節(jié)點(diǎn)板不等厚對(duì)接20+35 20+4550+55對(duì)接埋弧自動(dòng)焊平焊10頂、底、腹板上縱向加勁t=20坡口角接氣體保護(hù)焊平角焊11橫隔板角焊縫t=12/16/30T型角接氣體保護(hù)焊平/立/仰角焊12腹桿腹板連接板及加勁t=20/30/40/50坡口角接氣體保護(hù)焊平/立角焊13弦桿主棱角焊縫t1=20/50/30t2=20/50熔透角接氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊平角焊節(jié)點(diǎn)板以外部位14t1=20/50t2=35/45/55熔透角接氣體保護(hù)焊+埋弧自動(dòng)焊平角焊節(jié)點(diǎn)板部位15橫梁連接板焊縫t=12/20/25熔透角接氣體保護(hù)焊平/立角焊三、腹桿16翼緣板、腹板上加勁

23、t=20/30坡口角接氣體保護(hù)焊平角焊1718翼緣板與腹板間焊縫t=30/40/50坡口角接氣體保護(hù)焊或埋弧自動(dòng)焊平角焊19四、工廠桁片制造20腹桿翼緣板與弦桿節(jié)點(diǎn)板對(duì)接30+35 35+4040+45 40+5530+55 50+55對(duì)接氣體保護(hù)焊平+仰焊氣刨清根21腹桿腹板與弦桿腹桿接頭板對(duì)接30+30 40+4050+50對(duì)接氣體保護(hù)焊立焊氣刨清根五、下層橋面22橋面板單元縱肋焊縫t=8T型角接氣體保護(hù)焊平角焊23橫梁主焊縫t=10T型角接氣體保護(hù)焊或埋弧自動(dòng)焊平/仰角焊24t=16坡口/T型角接氣體保護(hù)焊或埋弧自動(dòng)焊平角焊25橫梁加勁焊縫t=8T型角接氣體保護(hù)焊平/立角焊26t=16T型角接氣體保