焊接工藝評定方案(修訂)

1、蘇州寶帶東路跨運河鋼桁梁制造焊接工藝評定方案（修訂）編制：復(fù)核：審核：批準：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)格的對接、熔透或坡口角接及T型角接接頭，根據(jù)鋼梁的設(shè)計圖紙及相關(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行焊接工藝評定試驗（以下簡稱試驗）。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組有代表性和針對性的板厚和接頭組合進行焊接工藝評定試驗：其中包括14組對接接頭，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、試驗材料和焊接設(shè)備1、母材本次試驗用鋼板包括厚度為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：對接接頭：150800 角接接頭：150600 2、焊接材料 2.1埋弧自動焊：上下弦桿件節(jié)點板對接焊縫、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芯焊絲ER50-6（1.2）焊接；弦桿、腹桿縱向加勁肋采用實芯焊絲ER50-6（1.2）焊接。桁片制造腹桿與上下弦桿件之間的對接焊縫采用藥芯焊絲E501T-1（1.2）焊接。橋面板對接焊縫打底層焊接采用實芯焊絲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，其余均符合以下國家標準的規(guī)定：焊材名稱標準名稱標準號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實芯焊絲氣體保護電弧焊用碳鋼、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 埋弧自動焊：ZD51000型自動埋弧焊機 氣體保護焊：KR500型氣體保護焊機 焊條電弧焊：SS630硅整流焊機四、焊接檢驗及力學性能試驗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)量檢查合格后進行無損檢測。對接焊縫和全熔透角焊縫應(yīng)沿焊縫全長進行超聲波探傷，質(zhì)量等級為級；坡口角焊縫進行超聲波探傷，質(zhì)量等級為級；U肋焊縫進行磁粉探傷，質(zhì)量等級為級。3、焊縫接頭力學性能的要求3.1拉伸試驗結(jié)果（屈服強度、抗拉強度、延伸率）不低于母材標準值（見

6、下表）時，判為合格；當試驗結(jié)果低于母材標準值時，允許從同一試件上再取一個試樣重新試驗，若重新試驗的結(jié)果不低于母材標準值，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。若沖擊試驗的每一組（3個）試樣試驗結(jié)果的平均值不低于規(guī)定值，且任一試驗結(jié)果不低于0.7倍的規(guī)定值，則判為合格；當試驗結(jié)果未滿足上述要求，允許從同一試件上再取一組（3個）附加試樣重新試驗，若總計6個試驗結(jié)果的平均值不低于規(guī)定值，且低于規(guī)定值的試驗結(jié)果不多于3個（其中，不得有2個以上

7、的試驗結(jié)果低于0.7倍的規(guī)定值，也不得有任一試驗結(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對接接頭彎曲180，試樣受拉面沒有裂紋，或僅在棱角處有撕裂且裂紋長度不大于3mm時，判為合格；當試驗結(jié)果未滿足上述要求，則允許從同一試件上再取一個試樣重新試驗，若試驗結(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、力學性能試驗項目及試樣數(shù)量（個） 對接接頭力學性能試驗項目、試樣數(shù)量見表1。 全熔透角焊縫、坡口角焊縫、T形接頭角焊縫力學性能試驗項目及試樣數(shù)量見表2。表1 對接接頭力學性能試驗內(nèi)容、試樣數(shù)量表試 件 型 式試 驗 項 目試驗數(shù)量試

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

9、符合鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗方法（GB226）的規(guī)定。五、剪力釘焊接工藝評定1、試驗用材料剪力釘：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，指導(dǎo)性參數(shù)如下表：伸出長度(mm)提升高度(mm)焊接時間(s)焊接電流(A)52.51.010004、焊縫要求及試驗項目：焊縫擠出焊腳均勻飽滿，外觀質(zhì)量合格。4.1拉力試驗（3根）：當拉力載荷達到55.86KN時，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（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、焊接工藝評定報告的內(nèi)容1、母材和焊接材料的型（牌）號、規(guī)格、化學成分和力學性能等。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結(jié)果。5、力學性能試驗及宏觀斷面酸蝕試驗結(jié)果。6、結(jié)論。蘇州寶帶橋焊接工藝評定試驗項目 （一）對接焊縫編號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）備注SD120+35埋弧自動焊（平位）H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：650-700A 28-30V 24m/h上下弦節(jié)點板對接（1、9）反面氣刨清根熔透SD250+55埋弧自動焊（平位）H08Mn2E(5.0)+SJ101q參數(shù)：

11、650-700A 28-30V 24m/h上下弦節(jié)點板對接（9）反面氣刨清根熔透SD312+12氣體保護焊打底，埋弧自動焊填充蓋面（平位）氣體保護焊絲：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上下層橋面板對接（39）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD412+12氣體保護焊打底，埋弧自動焊填充蓋面（平位）氣體保護焊絲：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、橋面板大間隙對接（39）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD540+55氣體保護焊（平+仰位）E501T-1(1.2) + CO2平位：250-280A 28-30V仰位：200-220A 20-25V桁片對接（20）仰位焊接后在平位氣刨清根熔透SD640+40氣體保護焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V桁片對接、橫梁腹板對接（21、44）反面氣刨清根熔透SD712+12氣體保護焊（立位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V橫梁腹板與弦桿對接（40）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD812+12氣體保護焊（平位）E501T

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

14、與弦桿對接（38、40）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1220+20氣體保護焊（仰位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25V弦桿橋位對接（38）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD1320+20氣體保護焊（平位）E501T-1(1.2) + CO2參數(shù)：250-280A 28-30V弦桿橋位大間隙對接（38）反面貼陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型SD148+8氣體保護焊（仰位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25VU肋嵌補段對接（46）反面加鋼襯墊單面焊雙面成型（二）角焊縫編號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）備注SR120+35氣體保護焊（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氣體保護焊+埋弧自動焊（平角位）氣體保護焊絲：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焊焊接，熔透SR335+30氣體保護焊+埋弧自動焊（平角位）氣體保護焊絲：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先采用氣體保護焊焊接面坡口，在面氣刨后采用埋弧自動焊焊接，熔透SR455+50氣體保護焊+埋弧自動焊（平角位）氣體保護焊絲：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焊焊接，熔透SR512+35氣體保護焊（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氣體保護焊+埋弧自動焊（平角位）氣體保護焊絲：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）先采用氣體保護焊焊接面坡口，在面氣刨后采用埋弧自動焊焊接，熔透SR740+55氣體保護焊（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氣體保護焊（仰角位）E501T-1(1.2) +CO2參數(shù)：200-220A 20-25VU肋嵌補段角焊縫（47）ST112+20埋弧自動焊（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)點板

21、不等厚對接30+35 20+3520+45 30+55對接埋弧自動焊平焊氣刨清根熔透2頂、底、腹板上縱向加勁t=20/30坡口角接氣體保護焊平角焊3橫隔板角焊縫t=12/16T型角接氣體保護焊平/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熔透角接氣體保護焊+埋弧自動焊平角焊節(jié)點板以外部位6t1=30/20t2=35/45/55熔透角接氣體保護焊+埋弧自動焊平角焊節(jié)點板部位7腹桿腹板連接板及加勁t=20/30/40坡口角接氣體保護焊平/立角焊8橫梁連接板焊縫t=40/50熔透角接氣體保護焊

22、平/立角焊僅W5(E5)節(jié)段二、上弦桿9節(jié)點板不等厚對接20+35 20+4550+55對接埋弧自動焊平焊10頂、底、腹板上縱向加勁t=20坡口角接氣體保護焊平角焊11橫隔板角焊縫t=12/16/30T型角接氣體保護焊平/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熔透角接氣體保護焊+埋弧自動焊平角焊節(jié)點板以外部位14t1=20/50t2=35/45/55熔透角接氣體保護焊+埋弧自動焊平角焊節(jié)點板部位15橫梁連接板焊縫t=12/20/25熔透角接氣體保護焊平/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坡口角接氣體保護焊或埋弧自動焊平角焊19四、工廠桁片制造20腹桿翼緣板與弦桿節(jié)點板對接30+35 35+4040+45 40+5530+55 50+55對接氣體保護焊平+仰焊氣刨清根21腹桿腹板與弦桿腹桿接頭板對接30+30 40+4050+50對接氣體保護焊立焊氣刨清根五、下層橋面22橋面板單元縱肋焊縫t=8T型角接氣體保護焊平角焊23橫梁主焊縫t=10T型角接氣體保護焊或埋弧自動焊平/仰角焊24t=16坡口/T型角接氣體保護焊或埋弧自動焊平角焊25橫梁加勁焊縫t=8T型角接氣體保護焊平/立角焊26t=16T型角接氣體保