大桥钢结构现场焊接工艺评定试验总结报告.docx

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1、大桥钢结构现场焊接工艺评定试验总结报目录1、工程概况11.1 主桥钢梁概况11.2 北岸引桥概况11.3 北岸互通匝道概况21.4 北岸互通非机动概况22、试验依据23、焊接工艺评定试验工程34、试验材料及焊接设备34.1 母材34.2 焊接材料84.3 焊接方法及设备85、焊接工艺评定试验115.1 对接焊缝焊接工艺评定试验115.2 全熔透角焊缝焊接工艺评定试验155.3 坡口角焊缝焊接工艺评定试验175.4 T形角焊缝焊接工艺评定试验185.5 接头维氏硬度检测结果196、结果分析与评定206.1 接头力学性能评定标准206.2 结果分析与评定20# 中交第二航务工程局闽侯二桥工程# 中

2、交第二航务工程局闽侯二桥工程现场焊接工艺评定试验总结报告4.2 焊接材料根据钢板材质选择与母材相匹配的焊接材料，焊接材料符合表4.2-1的规定。焊材 的化学成分见表422。表4.2-1焊接材料表注：用于试验的钢材和焊材质量证明书应齐全、数据合格，并按规定取样复验合格。名称型号标准名称标准编号CO2焊实心焊丝ER50-6气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8110-2008CO2焊药芯焊丝T492T1-1C1A(E501T-1)非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝GB/T10045-2018埋弧焊丝H08MnA埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 非标准焊材技术条件GB/T 5293-2018FBHC-2015

3、-01埋弧焊剂S49A4UFB-SU35H5 (SJIOlq)4.3 焊接方法及设备根据本桥钢结构的构造特点和制造条件选择不同的焊接方法，主要采用CO2气体 保护焊和埋弧自动焊。（1）钢箱梁底板对接焊缝、腹板对接焊缝、U形肋嵌补段焊缝、T肋嵌补段焊缝、 板肋嵌补段角焊缝以及挑臂与腹板之间的连接焊缝均采用CO2气体保护焊，焊接设备 为上海通用NB-500型焊机。（2）顶板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊填充盖面工艺，焊接设 备为NB-500型焊机和上海通用MZ-1250R直流电源等。（3）工地顶板、底板、腹板对接焊缝均采用单面焊双面成型工艺。以上焊接电源均为直流反极性接法。焊接设备外

4、观见图4.3-E表4.31焊接设备外观图表4.31焊接设备外观图现场焊接工艺评定试验总结报现场焊接工艺评定试验总结报中交第二航务工程局闵侯二桥工程表4.2-2焊材化学成分表-焊材牌 号化学成分（）数据 来源CSiMnPSNi埋弧焊丝H08MnA5.00.100.070.0300.030/标准0.0720.030.950.0140.009/质保书0.080.040.880.0130.010/复验埋弧焊剂S49A4UFB- SU35H5(SJ101q)-/0.0600.05/标准-/0.0420.035/质保书/0.040.033/复验气体保护焊丝实心ER50-6-0.0250.025/标准1.2

5、0.0780.851.460.0150.011/质保书0.080.861.440.0140.010/复验药芯T492TI-IC1A(E5O1T-1)-0.180.902.000.030.03/标准01.20.040.461.380.0150.008/质保书0.060.431.160.0130.009/复验注：1）实心焊丝和药芯焊丝气体保护焊均采用CO2气体保护:现场焊接工艺评定试验总结报给 中交第二航务工程局闵侯二桥工程0）国交背2）焊剂SJIOIq的力学性能是配H08MnA焊丝的数值。10现场焊接工艺评定试验总结报告5、焊接工艺评定试验根据闽侯二桥主桥、匝道桥工地架设方案，选取10组焊接接头

6、进行焊接工艺评定 试验，其中对接焊缝6组，熔透角焊缝2组，坡口局部熔透角焊缝1组，不开坡口丁形 角焊缝1组。Q345qC钢板焊前预热及道间温度见表5.1-1。Q370qD钢板焊前预热及道 间温度见表5.1-2o表5.M Q345qC钢板焊前预热及道间温度表材质板厚 (mm)预热温度（C）焊条电弧焊、CO2气体 保护焊（包括定位焊）、埋弧自动焊预热范围（mm）道间温度（C）Q345qC55-200308012010080-200备注1 .上述预热板厚以板厚组合中厚板为准。2 .预热方法：采用火焰预热。3 .测温点距高焊缝中心5080mm。表5.1-2 Q370qD钢板焊前预热及道间温度表材质板厚

7、 (mm)预热温度（C）预热范围 （mm）道间温度（）焊条电弧焊、气体保护 焊（包括定位焊）埋弧焊手弧焊、气体 保护焊埋弧焊Q370qD55/5-2005-2002840601005806020025 200备注1 .上述预热板厚以板厚组合中厚板为准。2 .预热方法：采用火焰预热。3 .测温点距离焊缝中心5080mm。对接焊缝焊接工艺评定试验（1）对接焊缝坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝焊接对接试板6组，试板材质、接头板厚组合、坡口尺寸、焊接方法、焊接材料及 代表焊缝见表5.1-3。11现场焊接工艺评定试验总结报告表5.13对接焊缝坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝板厚组合(材质)D116+16(Q34

8、5qC)坡口形式焊接 位置焊接方法 及焊接材料代表焊缝40平位实心焊丝气保护半自动焊+埋 弧自动焊ER50-6(01.2)H08MnA(0)5)+S J101 q反面衬陶质衬垫顶板间对接焊 缝覆盖厚度 1224mm_LLJ_tLI_LL D232+32(Q345qC)D316+16(Q345qC)平位实心焊丝气保护半自动焊+埋 弧自动焊ER50-6(0)1.2)H08MnA(0)5)+SJ 101 q反面衬TG-2.0Z陶质衬垫顶板间对接焊 缝覆盖厚度 24 48mm平位实心焊丝气保护半自动焊ER50-6(34J41J注：板厚W20mm的薄钢板接头冲击功N27J。注：弯曲：对接接头弯曲180。

9、，试样受拉面上的裂纹总长不大于试样宽度的15%,且单个裂纹长度不大于3mm。接头硬度不大于380HV10o结果分析与评定(1)无损检测由焊接工艺检测报告中T形全熔透焊接、T形局部熔透焊接、对接全熔透焊接全 部符合铁路钢桥制造规范Q/CR9211-2015标准要求，检测评定等级全部为I级。检20现场焊接工艺评定试验总结报告测结果汇总见表6.2-lo表6.2-1无损检测结果汇总表型号规格（mm）检测长度（mm）评定等级试件编号16/28 (Q345qC)500 （通长）IR116/28 (Q345qC )500 （通长）IR210/16 (Q345qC)500 （通长）IP128 (Q370qD)

10、500 （通长）ID816 (Q345qC)500 （通长）ID132 (Q345qC)800 （通长）ID216 (Q345qC)500 （通长）ID332 (Q345qC)800 (通长)ID416 (Q345qC)500 (通长)ID5（2）焊缝强度由表5.1-5、表5.2-3、表5.3-3和表5.4-3的焊缝力学性能试验结果可以看出，各种 接头的焊缝强度均高于母材标准值。焊缝金属强度分析见表6.2-2o表6.2-2焊缝金属强度分析接头形式Q370qD 钢Q345qC 钢备注ReL (MPa)Rm (MPa)ReL (MPa)Rm (MPa)对接焊缝404532400425523-560

11、试验值熔透角焊缝/387401525536坡口角焊缝/410537T形角焊缝/409544370510345490标准值（3）塑性由表5.1-5、表5.2-3、表5.3-3和表5.4-3的焊缝力学性能试验结果可以看出，焊缝 金属的伸长率（A）均高于母材标准值。对接接头的弯曲试验结果均为完好，这说明焊 接接头的塑性良好。焊缝金属伸长率分析见表6.2-3。21现场焊接工艺评定试验总结报告表6.2-3焊缝金属伸长率分析接头形式焊缝金属伸长率A （%）备注Q345qC 钢、Q370qD 钢对接焊缝22.525、24.5试验值熔透角焊缝坡口角焊缝25.5T形角焊缝24.520标准值（4）韧性由表5.1-

12、5、表5.2-3、表5.3-3和表5.4-3的焊缝力学性能试验结果可以看出，接头的低温冲击功均大于标准值。接头冲击韧性分析见表6.2-4o表6.2-4接头低温冲击值分析（J）（5）接头硬度接头形式Q370qD 钢(20)Q345qC 钢(0)备注焊缝金属热影响区焊缝金属热影响区对接焊缝172.5 189.6102.5 188.3试验值41413434标准值表5.5-1、5.5-2接头硬度试验结果说明，接头各区的硬度均低于380 HVio,其中 Q370qD钢板焊接试件最高硬度在焊缝金属处，为215HVio, Q345qC钢板焊接试件最 高硬度在坡口焊缝P1焊缝金属处，为218HVio,满足技术

13、要求。通过宏观断面检测，接头熔合良好，无裂纹等缺陷，坡口角焊缝的熔深满足设计要 求，单道焊缝的成型系数在1.41.9,符合标准要求。7、结论（1）所做10组焊接工艺评定试验涵盖了闽侯二桥工地架设各种接头形式、焊接 位置和板厚组合。（2）对接焊缝、熔透角焊缝、坡口角焊缝和T形角焊缝焊接工艺评定试验结果表 明，焊缝外观质量和无损探伤合格，接头力学性能满足标准要求。（3）焊接工艺评定试验中所用焊接工艺参数可作为编制闽侯二桥工地架设焊接工 艺规程的依据。22现场焊接工艺评定试验总结报告8、附件1试板照片编号：D3试板编号：D5试板编号：D2试板编号：R1试板编号：R2试板23现场焊接工艺评定试验总结报

14、告编号：P1试板编号：T1试板24现场焊接工艺评定试验总结报告9、附件2：试板现场焊接照片25现场焊接工艺评定试验总结报告10、附件3：试板焊缝宏观金相图像编号：D1试板编号：D2试板编号：D3试板编号：D4试板编号：D5试板编号：D8试板编号：R1试板编号：R2试板编号：P1试板编号：T1试板11、附件4：钢梁现场焊接工艺评定试验方案26现场焊接工艺评定试验总结报告1、工程概况二桥工程钢结构工程主要包含主桥工程、北岸引桥、北岸互通及北岸互通非机动车 桥等。1.1 主桥钢梁概况通航孔主桥为桥跨布置(40+100+280+100+40) m的双塔结合梁斜拉桥。全桥钢主 梁采用工字钢边主梁截面形式

15、。钢主梁全桥共长559.6米，全桥横断面上在两侧布置有 两片钢主梁，横桥向两主梁中心距为34.842.8m。每片钢主梁断面均为工字型，每片 主梁顺桥向共51个梁段。主桥桥式布置总图见图主梁标准横断面见图1.1-2。11x1*11x1*0勘8八8图1.1-1主桥桥式布置总图3SSI图1.12主梁标准横断面图1.2 北岸引桥概况北引桥标准宽度18米、12.75米和16.75米，桥长663米，全桥共7联，其中钢结 构主要为(42+39+37) m的变截面连续钢箱梁。引桥钢箱梁标准横断面见图1.2-1。现场焊接工艺评定试验总结报告现场焊接工艺评定试验总结报告12.7516.75图1.21引桥钢箱梁标准

16、横断面图北岸互通匝道概况北岸互通共新建四个匝道，分别为A、B、C、D匝道。其中钢结构主要为：A匝 道桥(1 X 30)m等宽度段连续钢箱梁，B匝道桥(52+70+50)连续钢箱梁，C匝道桥 (50+70+50) m连续钢箱梁。北岸互通匝道标准横断面见图1.3-1。北岸共设置五座非机动车道，分别为RA、RB、RC、RD、RE匝道，上部结构均 为钢箱梁，将主桥人行道上的非机动车与行人引流到非机动车桥。北岸非机动车道标准 横断面见图1.4-lo图1.41北岸非机动车道标准横断面图2、试验依据(2)铁路钢桥制造规范(Q/CR 9211-2015)；现场焊接工艺评定试验总结报告(3)桥梁用结构钢(GB/

17、T714-2015)；(4)焊接工艺评定试验方案。3、焊接工艺评定试验工程根据本工程的焊缝类型，拟采用的焊接方法、焊接位置和焊接材料等，确定了 10 组焊接工艺评定试验工程(其中对接焊缝6组，全熔透角焊缝2组，坡口局部熔透角 焊缝1组，T形角焊缝1组)接头进行焊接工艺评定试验，编制了焊接工艺评定试验方 案,并上报审批。焊接试验在北岸引桥NR7-NR8桥墩处进行，监理对焊接过程进行旁 站。焊接试件力学性能检测在福建省建研工程检测进行，该检测中心单位资质 满足相关要求。具体焊缝类型及位置清单见表3.1-1。表3.1-1焊缝类型及位置清单表序号焊缝类型焊缝部位焊缝部位引桥、匝道及非机动车桥(Q345

18、qC)诩1对接焊缝顶板纵横向对接焊缝主纵梁上翼缘对接焊缝底板、腹板横向对接焊缝主纵梁腹板纵向加劲肋对接焊缝U肋、T肋、板肋嵌补段对接焊缝主纵梁上翼缘与横梁上翼缘对接焊缝2全熔透角焊 缝翼缘腹板、翼缘底板与钢箱梁腹板间熔透 角焊缝3局部熔透角 焊缝顶板单元上U形肋嵌补段局部熔透角焊缝4T形接头角3丫逢T肋、板肋嵌补段角焊缝4、试验材料及焊接设备4.1母材主桥主体材质均为Q370qD,设计仅顶板处为焊接，板厚为28mm,其技术指标符 合桥梁用结构钢(GB/T 714-2015)的相关规定，结构总重约8300吨。引桥、匝道桥及非机动车桥钢箱梁材质为Q345qC,板厚包含12mm、14mm、16mm、

19、20mm 24mm 28mm、32mm 36mm、40mm,其技术指标应符合桥梁用结构钢 (GB/T 714-2015)的相关规定，钢板以TMCP状态交货，总重约9300吨。根据规范要求，“对接接头试板、全熔透或局部熔透的角接头和T形接头试板应根 据设计图选择有代表性的板厚t进行评定试验。经核准后，其评定对满足0.75tlWtW 1.5tl条件的产品厚度有效(tl为产品厚度，t为试板厚度)按照要求本工程焊接工艺现场焊接工艺评定试验总结报告评定试验用钢板包括板厚28mm的Q370qD和10、16、28、32mm的Q345qC钢板，可 覆盖本工程所有使用钢板厚度。以上钢板均采用热机械轧制工艺(TMCP)状态交货。试板的化