武漢輕軌工程跨線橋鋼梁的焊接

摘　要: 選用適當的焊接材料和工藝,通過焊接工藝評定、焊縫檢測及產品試板驗證,成功地完成了武漢輕軌工程跨線橋鋼梁(14MnNbq) 的焊接。關鍵詞: 輕軌;結構鋼;工形梁;
　

　

參考現有文獻和資料, 埋弧自動焊擬采用H08Mn2E + SJ101 搭配,焊絲規格為<5 mm ; CO2 氣體保護焊擬采用YT507 TiB 焊絲,規格為<1. 6 mm ; 手工定位焊采用SHJ507 TiB 焊條,規格為<3. 2 mm 。焊材要求從正規廠家進貨,具有合格的質量證明書,焊材進廠后須進行復檢。焊劑、焊條必須按產品說明書烘干使用;焊劑中的臟物,焊絲上的油銹等必須清除干凈;CO2 氣體純度應大于99. 5 % 。
2. 2 　焊接方法
(1) 鋼材對接:采用埋弧自動焊焊接(H08Mn2E + SJ101q , <5 mm) 。
(2) T 型接頭:針對鋼梁為T 型全熔透焊縫的要求,其焊接采用CO2 氣體保護焊打底,并反面清根,再用埋弧自動焊蓋面的方法,既保證了焊縫內在質量及外觀質量,又提高了焊接效率。CO2 氣體保護焊采用細焊絲( <1. 6 mm) ,保證焊絲能到達坡口尖部,充分焊透;并且采用低能量、多道焊的方法,既保證焊縫金屬與母材之間、焊縫金屬與焊縫金屬之間能充分焊透,且后道焊縫對前道焊縫有類似淬火的過程,使焊縫強度高于母材的性能,又能保證焊縫強度不至于過分超強。焊接坡口形式采用K 型不對稱坡口,既保證焊縫金屬能與母材熔透,又充分考慮反面清根的影響。
(3) 拼裝定位采用手工點固焊, 焊條為SHJ507Ni , <3. 2 mm 。
3 　焊接工藝評定試驗
按上述工藝方案及焊接材料、參數,進行了焊接工藝評定,見表3 。試件焊接機械性能試驗結果如下。
3. 1 　拉伸試驗
根據《鐵路鋼橋制造規范》( TB 10212 -98) 的要求,進行了對接接頭的拉伸試驗、對接接頭及T 型接頭的焊縫金屬拉伸試驗 ,試驗結果與母材進行了比較,試驗數據符合要求。
3. 2 　沖擊試驗
根據《鐵路鋼橋制造規范》( TB 10212 -98) 試驗項目要求和《鐵路橋梁鋼結構設計規范》( TB 10002. 2 -99) ,對接接頭進行了-40 ℃ 沖擊試驗, 沖擊試樣缺口為V 型,位置在焊縫中心和距熔合線1 mm 處的熱影響區上,試驗數據與母材進行比較: 焊縫中心有一試樣36 J 低于母材40 J , 根據《鐵路橋梁鋼結構設計規范》( TB 10002. 2 -99) 母材標準, 允許有2 個試樣小于規定值,但其中小于規定值的85 % 試樣只允許有一個的要求,試樣36 J 大于

表3 　14MnNbq 焊接材料及工藝

　

注: 試件1 拉伸試驗σb 括號內的值495 低于母材標準值,屬首次取樣試驗;根據《鐵路鋼橋制造規范》( TB 10212 -98) 的機械性能試驗規定,允許從同一試件上再取一個試樣重做一次試驗,試驗結果滿足母材14MnNbq 標準要求。
3. 3 　彎曲試驗
根據《鐵路鋼橋制造規范》( TB 10212 -98) 的規定,對接接頭進行了側彎試驗,板厚為32 mm , 彎曲直徑d 為試樣厚度a 的3 倍,試樣彎曲180°后檢查未發生裂紋和斷裂,符合母材要求。
3. 4 　宏觀斷面酸蝕試驗對各接頭酸蝕斷面進行檢查,焊縫成型良好,未發現裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等缺陷。以上幾項試驗結果均滿足設計要求。
4 　實際應用檢測
(1) 焊接檢測
根據試驗結果,在實際焊接中,采用上述焊接工藝進行30 m 工字形鋼梁焊接后,焊縫經超聲波及射線(對接焊縫) 無損檢測,焊縫質量達到設計要求。
(2) 產品試板檢測
同時在生產過程中,按要求對對接焊縫和角焊縫各做了一組產品試板,試板的檢測結果達到母材的性能要求。
5 　結　論
　　通過焊接工藝評定試驗結果、焊縫無損檢測結
　

注: 試板均斷在焊縫處。果及產品試板的驗證結果,證明本產品的焊接方法、焊接材料、焊接工藝均達到和滿足設計要求,試驗及應用是成功的。武漢輕軌30 m 焊接工字梁已于2002 年7 月2 日順利架設完畢, 并經載荷試驗, 達到設計載荷要求。
參　考　文　獻:
[1 ] 　中鐵大橋局集團. 長東黃河二橋設計與施工技術[ M ]. 武漢:武漢大學出版社,2002.

原作者：周　俊,祝　嵐,熊經雄