CN108057941B - 一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁工形杆件制造中采用多种耐候钢专用焊材进行焊接，焊接过程中采取预热和层间温度控制和严格控制热矫形温度等措施，焊接后，可以确保焊缝区力学性能和耐候性能与母材相匹配，使其满足免涂装使用要求，同时多种焊接方法的组合使用大大提高了工作效率，缩短了工期；杆件吊点拉板与主梁顶板间熔透角焊缝处采取特殊的坡口形式和焊接顺序，既能保证焊接质量又能保证杆件吊点尺寸精度。

Description

一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法
技术领域
本发明属于桥梁钢结构制造领域，尤其是一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法。
背景技术
耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接过程中，既要保证构件的施工顺序，又要兼顾整体的耐候性和焊接效率，所以需要采用多种焊接方法和焊接材料。主纵梁吊点范围内腹板与顶板熔透焊接，其余部位主角焊缝采用T形角焊缝，要采取特殊的坡口形式和焊接顺序来保证焊接质量和外形尺寸满足设计要求。
中国发明专利申请(公布号CN105252122A)《一种桥梁用Q345qENH～Q420qENH级高性能耐候钢的焊接方法》,以及中国发明专利(公告号CN102837105B)《一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法》，都给出了耐候桥梁钢的通用焊接方法及焊接材料，能保证焊缝和热影响区的力学性能和耐候性；但其中都没有针对具体的耐候桥梁钢结构杆件的焊接制造，没有给出杆件焊接制造的具体方法和焊接制造中需采取的技术措施。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，可以确保焊缝区力学性能和耐候性能与母材相匹配，使其满足免涂装使用要求，同时多种焊接方法的组合使用大大提高了工作效率，缩短了工期。
一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，主纵梁采用Q345qENH耐候钢，包括如下步骤：
步骤1：在顶板上焊接加劲肋，在隔板上焊接人孔襟板，焊接工形杆件腹板不等厚对接接料焊缝；
步骤2：将底板、腹板、顶板组成工字型主纵梁，将吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的下面坡口、外延熔透角焊缝以及过渡坡口焊满；
步骤3：焊接腹板与顶板、底板间角焊缝；
步骤4：焊接吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的上面坡口；
步骤5：对称焊接腹板接头板、横向加劲肋及纵向加劲肋角焊缝；
所述步骤1中顶板加劲肋、隔板人孔襟板采用CO2气体保护半自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝；工形杆件腹板不等厚对接接料焊缝采用实心焊丝CO2气体保护半自动焊进行打底焊接，埋弧焊进行填充和盖面焊接焊接，CO2气体保护半自动焊采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，埋弧焊采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
所述步骤2中吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的下面坡口、外延熔透角焊缝以及过渡坡口采用药芯焊丝CO2气体保护半自动焊焊满，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝；
所述步骤3中焊接腹板与顶板、底板间角焊缝，船位焊接，采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
所述步骤4中采用气体保护焊焊接吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的上面坡口，焊接前气刨清根并打磨干净，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝；
所述步骤5中平位采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，立位、仰位采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝。
优选的，吊点拉板与顶板间熔透角焊缝采用过渡坡口形式，上水平板在整体节点处焰切双面V形坡口，在节点板端部加工单面V形坡口及双面变单面过渡段，保证吊点范围内角焊缝熔透并使其匀顺过渡到T形角焊缝。
优选的，所述埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧，引板的材质、厚度、坡口形式与被焊件相同，采用耐候钢板；焊接完毕，引板用气割切除并磨平切口，严禁用锤击落。
优选的，控制焊前预热温度和道间温度，厚度≤24mm的钢板焊前不需预热，道间温度控制在≤200℃；24＜厚度≤40mm的钢板焊接最小预热温度为80℃，道间温度控制在80～200℃；40＜板厚≤60m的钢板焊接最小预热温度为120℃，道间温度控制在120～200℃。
优选的，耐候钢构件组装定位所用临时连接件也采用耐候钢板，严禁采用普通结构钢作为临时连接件和引板。
优选的，采用火焰矫形时，耐候钢加热温度不超过650℃，严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热，温度降至室温前，不得锤击钢材和用水急冷；加热时应对温度控制，采用远红外温度计测温度，不允许采用测温蜡笔。
本发明采用多种焊接材料及焊接方法制造的加劲梁悬索桥主纵梁，严格控制焊前预热和道间温度，选择适当的焊接工艺参数，可以保证焊缝区力学性能和耐候性能，使其满足免涂装使用要求，同时多种焊接方法的组合使用大大提高了工作效率，缩短了工期；主纵梁吊点范围内腹板与顶板熔透焊接，要采取特殊的坡口形式和焊接顺序保证了焊接质量和外形尺寸满足设计要求。
附图说明
图1是耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的结构示意图；
图2-7是吊点拉板与主梁顶板间熔透角焊缝采用的过渡坡口形式示意图。
附图标记说明
1-主纵梁顶板，2-主纵梁腹板，3-主纵梁底板，
4-主纵梁腹板接头板、水平加劲肋及竖向加劲肋、吊耳加强板。
具体实施方式
下面结合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1
本发明公开一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，主纵梁采用Q345qENH耐候钢，包括如下步骤：
步骤1：焊接顶板加劲肋，焊接隔板人孔襟板采用CO2气体保护半自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝；焊接工形杆件腹板不等厚对接接料焊缝，采用实心焊丝CO2气体保护半自动焊进行打底焊接，埋弧焊进行填充和盖面焊接焊接，CO2气体保护半自动焊采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，埋弧焊采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
步骤2：将底板、腹板、顶板组成工字型主纵梁，如图1所示，将吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的下面坡口、外延熔透角焊缝以及过渡坡口采用药芯焊丝CO2气体保护半自动焊焊满，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝焊满；
步骤3：焊接腹板与顶板、底板间角焊缝，船位焊接，采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
步骤4：采用气体保护焊焊接吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的上面坡口，焊接前气刨清根并打磨干净，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝；
步骤5：对称焊接腹板接头板、横向加劲肋及纵向加劲肋角焊缝，平位采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，立位、仰位采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝。
主纵梁吊点范围内腹板与顶板熔透焊接，其余部位主角焊缝采用T形角焊缝，要采取特殊的坡口形式来保证焊接质量和外形尺寸满足设计要求。在本实施例中，吊点拉板与顶板间熔透角焊缝采用过渡坡口形式，上水平板在整体节点处焰切双面V形坡口，在节点板端部加工单面V形坡口及双面变单面过渡段，如图2-7所示，保证吊点范围内角焊缝熔透并使其匀顺过渡到T形角焊缝。其中a段为顶板双面坡口区，b段为顶板双面坡口变单面坡口过渡区，c段为顶板单面坡口区，d段为吊点腹板从钝边2mm坡口区向T型角焊缝过渡区。杆件吊点拉板与主梁顶板间熔透角焊缝处采取特殊的坡口形式和焊接顺序，既能保证焊接质量又能保证杆件吊点尺寸精度。
所述埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧，引板的材质、厚度、坡口形式与被焊件相同，采用耐候钢板；焊接完毕，引板用气割切除并磨平切口，严禁用锤击落。
控制焊前预热温度和道间温度，厚度≤24mm的钢板焊前不需预热，道间温度控制在≤200℃；24＜厚度≤40mm的钢板焊接最小预热温度为80℃，道间温度控制在80～200℃；40＜厚度≤60mm的钢板焊接最小预热温度为120℃，道间温度控制在120～200℃。
耐候钢构件组装定位所用临时连接件也采用耐候钢板，严禁采用普通结构钢作为临时连接件和引板。
采用火焰矫形时，耐候钢加热温度不超过650℃，严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热，温度降至室温前，不得锤击钢材和用水急冷；加热时应对温度控制，采用远红外温度计测温度，不允许采用测温蜡笔。
最后，还需要注意的是，以上列举仅是本发明一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，主纵梁采用Q345qENH耐候钢，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在顶板焊接加劲肋，在隔板上焊接人孔襟板，焊接工形杆件腹板不等厚对接接料焊缝；
步骤2：将底板、腹板、顶板组成工字型主纵梁，将吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的下面坡口、外延熔透角焊缝以及过渡坡口焊满；
步骤3：焊接腹板与顶板、底板间角焊缝；
步骤4：焊接吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的上面坡口；
步骤5：对称焊接腹板接头板、横向加劲肋及纵向加劲肋角焊缝；
所述步骤1中顶板加劲肋、隔板人孔襟板采用CO2气体保护半自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝；工形杆件腹板不等厚对接接料焊缝采用实心焊丝CO2气体保护半自动焊进行打底焊接，埋弧焊进行填充和盖面焊接焊接，CO2气体保护半自动焊采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，埋弧焊采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
所述步骤2中吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的下面坡口、外延熔透角焊缝以及过渡坡口采用药芯焊丝CO2气体保护半自动焊焊满，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝；
所述步骤3中焊接腹板与顶板、底板间角焊缝，船位焊接，采用埋弧自动焊焊接，采用牌号为CHW-55NHQ3、直径为Ф4.0mm的焊丝，配牌号为CHF105NHQ的焊剂；
所述步骤4中采用气体保护焊焊接吊点拉板与顶板间熔透角焊缝的上面坡口，焊接前气刨清根并打磨干净，采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝；
所述步骤5中平位采用牌号为CHW-55NHQ1、直径为Φ1.2mm的实心焊丝，立位、仰位采用牌号为CHT71NHQ、直径为Φ1.2mm的药芯焊丝。
2.根据权利要求1所述的耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，其特征在于，吊点拉板与顶板间熔透角焊缝采用过渡坡口形式，上水平板在整体节点处焰切双面V形坡口，在节点板端部加工单面V形坡口及双面变单面过渡段。
3.根据权利要求1所述的耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，其特征在于，所述埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧，引板的材质、厚度、坡口形式与被焊件相同，采用耐候钢板；焊接完毕，引板用气割切除并磨平切口。
4.根据权利要求1所述的耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，其特征在于，控制焊前预热温度和道间温度，厚度≤24mm的钢板焊前不需预热，道间温度控制在≤200℃；24＜厚度≤40mm的钢板焊接最小预热温度为80℃，道间温度控制在80～200℃；40＜板厚≤60mm的钢板焊接最小预热温度为120℃，道间温度控制在120～200℃。
5.根据权利要求1所述的一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，其特征在于，耐候钢构件组装定位所用临时连接件也采用耐候钢板。
6.根据权利要求1所述的一种耐候钢加劲梁悬索桥主纵梁的焊接方法，其特征在于，采用火焰矫形时，耐候钢加热温度不超过650℃。
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Application publication date: 20180522

Assignee: China Railway Shanqiao (Nantong) Co.,Ltd.

Assignor: CHINA RAILWAY SHANHAIGUAN BRIDGE GROUP Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980033857

Denomination of invention: A Welding Method for the Main Longitudinal Beam of a Weather Resistant Steel Stiffened Beam Suspension Bridge

Granted publication date: 20200602

License type: Common License

Record date: 20230320