XXX河特大桥钢结构焊接工艺.docx

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XXX河特大桥钢结构焊接工艺

本工艺适用于XXX河特大桥1X128m简支钢桁梁（主要材质为Q370qE与Q345qD）的厂内焊接,本工艺中未尽事宜,按照《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009执行。

1.一般要求

1.1凡参加XXX河特大桥1X128m简支钢桁梁焊接的焊工应持有焊工资格证书，具备钢桥焊接资格，且经监理认可并只能从事证书中认定范围内的工作。

1.2焊工焊接前应检查所用焊接设备及仪表运行情况，确认准确无误后方可开工作业。

1.3焊工必须熟悉本工艺和施工图，未经技术科同意，不得更改本工艺及施工图对构件焊接的有关规定，并对所焊焊缝质量负责。

1.4焊接工作宜在室内进行，焊接环境温度不应低于5℃，环境湿度不应高于80%。

1.5主要焊缝焊接后，焊工应作好记录，记录内容包括焊缝名称、焊接规范参数、质量状况、施焊日期及焊工姓名。

1.6组装前必须将待焊区域及两侧20~30mm范围内的铁锈、油污、氧化皮、底漆等有害物打磨干净，露出金属光泽。

1.7主要杆件应在组装后24小时内焊接，如果超过24小时，应根据不同情况，对待焊接区域进行清理或去湿处理后方可施焊。

1.8焊接前应除去定位焊缝表面熔渣，并检查待焊接区域的清理状况。

1.9焊接时严禁在母材非焊接部位引弧，焊后应将焊缝表面的熔渣及两侧飞溅清理干净。

1.10埋弧自动焊应在距设计焊缝端部80mm外的引弧板（引出板）上引、熄弧。

焊后应将焊缝两端引、熄弧板用气割切掉，并磨平切口，不得损伤母材。

当不能接引弧板时，应将焊缝端头起、熄弧处进行打磨，然后采用手工焊补焊，补焊处修磨匀顺。

1.11埋弧自动焊焊接过程中不应断弧，如有断弧必须将停弧处刨成1：

5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后将搭接处修磨匀顺。

1.12对于埋弧自动焊，为了防止焊缝缝偏，焊前应认真检查轨道与焊缝的位置和焊丝对准情况，施焊过程中及时调整。

1.13采用多层多道焊时，应将前道焊缝的熔渣清除干净，并检查无裂纹等焊接缺陷后再继续施焊。

1.14要求熔透的焊缝，为了保证熔透，背面采用碳弧气刨清根，并用砂轮打磨光滑匀顺后进行焊接。

1.15为了防止棱角焊缝烧穿，当组装间隙局部超出规定时，可以采用CO2气体保护焊或焊条电弧焊打底后再施焊。

1.16对于变坡口深度的棱角焊缝，在变坡口深度处，埋弧自动焊施焊时应匀顺过渡。

1.17产品检验试板应接在杆件上及时施焊，当不能接在杆件上焊接时，经监理批准后，采用与杆件相同的条件施焊。

1.18焊缝无损检验在焊完24小时后进行。

2．焊接方法、焊接设备及焊接材料

2.1定位焊采用焊条电弧焊，焊接设备为：

TKⅢ-500；采用E5015（Φ4.0mm）焊条。

2.2钢板对接接料采用埋弧自动焊，焊接材料为CJQ-1（Φ4.0mm）+SJ103M；现场桥面板对接采用陶瓷衬垫药芯CO2气保焊或陶瓷衬垫埋弧焊。

2.3主桁上、下弦、腹杆、横梁、纵梁杆件主角焊缝采用埋弧自动焊，焊接设备为：

ZD5-1250

焊接材料为：

CJQ-1（Φ4.0mm）+SJ103M。

2.4纵、横梁的T形主角焊缝采用埋弧自动焊，焊接设备为：

ZD5-1250，焊接材料为CJQ-1（Φ4.0mm）+SJ103M；现场其它焊缝[如纵梁腹板与桥面板间的贴角焊缝（仰焊）及纵横梁间的贴角焊缝（立焊）]均采用药芯CO2气体保护焊或E5015手工电弧焊。

2.5横梁上翼缘接头板、腹板接头板与下弧杆竖板间熔透角焊缝，平联接头板与上弦杆竖板间熔透角焊缝等采用药芯焊丝C02气体保护焊，焊接材料为Supercored71H（Φ1.2mm）药芯焊丝；

2.6、上平联及桥门架中工型杆件主角焊缝等采用埋弧自动焊，焊接设备为：

ZD5-1250，焊接材料为H10Mn2（Φ4.8mm）+SJ101；

2.7纵梁腹板接头板与横梁间T型角焊缝采用CO2气体保护焊，焊接材料为ER50-6（Φ1.2mm）实芯焊丝。

2.8主桁上弦、下弦、腹杆、端横梁间、T型角焊缝采用CO2气体保护焊，焊接材为ER50-6（Φ1.2mm）实芯焊丝。

2.9工厂内其它焊缝优先采用CO2气体保护焊，对于C02气体保护焊有困难处，可采用焊条电弧焊，CO2气体保护焊采用ER50-6（Φ1.2mm）实芯焊丝，焊条电弧电弧焊采用E5015（Φ3.2mm或4mm）焊条。

2.10CO2气体保护焊采用设备：

TKⅢ-500；焊条电弧焊使用的焊接设备为：

TKⅢ-500；

以上焊接设备均为直流反极性接法。

2.11焊条、焊剂必须烘干后使用，烘干的焊接材料随用随取，外置超过4小时的焊接材料应重新烘干后使用。

2.12焊剂中不允许混入熔渣和脏物。

2.13焊丝上的油、锈必须清除干净。

2.14CO2气体纯度不低于99.5%，使用前须经2小时以上倒置放水，使用前正置放杂气2~3

分钟，焊接时气路中应接入能够加热的CO2流量计。

3.坡口形式及尺寸

3.1钢板对接接料坡口形式和尺寸（单位：

mm）

备注：

不等厚对接焊缝，厚板侧加工1：

10的斜坡，然后再按照简图加坡口，斜坡口侧张口B应比给定值加2mm。

3.2主杆件焊缝的坡口形式

3.2.1上弦杆箱型杆件主角焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

位置

厚度

焊缝有效厚度S

翼缘板与

腹板

24

10

15

15

28

11

16

16

32

12

17

17

36

13

18

18

44

14

19

19

50

14

19

19

3.2.2下弦杆（不包括节点范围熔透焊缝）箱型杆件主角焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

位置

厚度

焊缝有效厚度S

翼缘板与

腹板间单侧焊缝

24

10

15

15

28

11

16

16

32

12

17

17

36

13

18

18

40

13

18

18

50

14

19

19

翼缘板与

腹板间棱角焊缝

24

10

15

15

28

14

19

19

32

16

21

21

40

18

23

23

50

20

25

25

3.2.3下弦杆节点范围熔透焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

板厚δ

24

18

6

5

4

28

19

10

8

4

32

20

13

11

4

3.2.4上、下弦翼缘板及腹板与纵劲间焊缝坡口形式

坡口简图

板厚δ

焊缝有效厚度S

24

不开坡口焊10mm焊角

28

11

14

4

32

11

16

4

3.3箱形及工型腹杆主角焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

板厚δ

焊缝有效厚度S

工型件

箱件中间部分

箱件端板外

工型件

箱件中间部分

箱件端板外

工型件

箱件中间部分

箱件端板外

24

10

10

18

15

15

23

15

15

23

28

11

11

20

16

16

25

16

16

25

28

14

19

19

32

16

22

21

27

21

27

36

18

24

23

29

23

29

3.4横梁上翼缘接头板、腹板接头板与下弦杆竖板，平联节点板与上弦杆熔透角焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

板厚δ

16

9

7

4

2

24

16

12

9

2

28

18

14

12

2

32

20

16

14

2

3.5支座处加劲板坡口角焊缝坡口形式和尺寸（单位：

mm）

坡口简图

板厚δ

备注

24

12

14

坡口焊满后再出5mm的焊角

4．预热和层间温度

材质

板厚

（mm）

预热温度（℃）

预热范围

（mm）

道间温度（℃）

定位焊、手弧焊、CO2气体保护区焊

埋弧焊

对接

棱角焊

Q370qE

≤28

不预热

≥5

—

—

—

28<δ<40

60~100

≥5

≥80

60~250

25~200

40≤δ<50

80~120

≥5

≥80

60~250

25~200

备注：

1）板厚组合中只要有一块钢板达到以上要求，必须预热；

2）测量点距缝口100mm范围内。

5．定位焊

5.1定位焊前必须按图纸及工艺文件检查焊件的几何尺寸、坡口尺寸、焊接部位的清理情况等，如不符合技术要求，不得定位焊。

5.2定位焊应距设计焊缝端部30mm以上，定位焊缝长度为50~100mm，定位焊缝间距一般为400~600mm。

定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚的一半。

5.3定位焊应确保根部熔合良好且焊缝不得气孔、裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。

5.4对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂焊缝，并在保证杆件外形尺寸正确的条件下重新定位焊。

6．焊接顺序

6.1上弦箱型杆件（带整体节点的）的焊接；

6.1.1上、下翼缘板对接接料；内外侧腹板与整体节点板对接接料。

6.1.2箱形的焊接

1）拼焊盖腹板与纵向加劲肋。

2）上翼缘板、内外侧腹板及横隔板组成槽型，焊接隔板与上翼缘板及内外侧腹板间角焊缝，焊接不同隔板时应从梁长度方向的中间向两端施焊，同一隔板两侧的焊缝应对称施焊，见下图。

3）组装下翼缘板成箱形后,焊接端隔板外侧角焊缝。

焊接下翼缘板与内外侧腹板间坡口角焊缝①、②的打底焊道。

4）杆件翻转90°，焊接上翼缘板与内外侧腹板间坡口角焊缝③的打底焊道。

5）杆件翻身180°，焊接另一侧角焊缝④的打底焊道和填充焊道。

6）杆件翻身180°，焊接坡口角焊缝③填充焊道。

7）杆件翻转90°，焊接坡口角焊缝①、②的填充焊道。

注意：

为了控制整体节点处的焊接变形，在焊接前应将节点板、上翼缘板沿主焊缝背面加火，预制反变形；焊接过程中，应对节点板和上翼缘板板的焊接变形进行监控，焊接过程中，配合火焰修整。

1）四条主角焊缝同向施焊，焊缝①、②尽可能对称施焊。

6.2下弦杆箱型杆件（带整体节点的）的焊接顺序

6.2.1上、下翼缘板对接接料；内外侧腹板与整体节点板对接接料。

6.2.2箱形的焊接

1）拼焊盖腹板与纵向加劲肋。

2）上翼缘板、内外侧腹板及横隔板组成槽型，焊接隔板与上翼缘板及内外侧腹板间角焊缝，焊接不同隔板时应从梁长度方向的中间向两端施焊，同一隔板两侧的焊缝应对称施焊，如图。

3）杆件翻转180°，焊接内侧熔透焊缝①②。

4）杆件翻转180°，焊接外侧焊缝③④及坡口角焊缝⑤⑥。

4）杆件翻转90°，焊接内侧熔透焊缝⑦。

6.2.3焊接节点内隔板熔透焊缝。

6.2.4焊接横梁上盖板接头板、腹板接头板及平联节点板等熔透角焊缝。

横梁上翼缘接头、平联节点板两端焰切圆弧并打磨后，对两端角焊缝进行锤击处理。

6.2.5焊接其它焊缝。

6.3箱型腹杆的焊接

6.3.1盖板、隔板及两腹板组成槽型，焊接隔板与盖板间角焊缝，焊接隔板与两侧腹板间立位角焊缝，应从梁长度方向的中间向两端施焊，同一隔板两侧的焊缝应对称施焊。

6.3.2组装另一盖板成箱形后，焊接端隔板外侧角焊缝。

杆件翻转90°，主焊缝①、②打底焊道。

6.3.3杆件翻身，焊接主角焊缝③④的打底焊道和填充焊道。

6.3.4杆件翻身，焊接主角焊缝①、②的填充焊道。

注意：

四条主角焊缝同向施焊，同一腹板侧两条主角焊缝尽可能对称施焊。

6.3.5焊接其它焊缝

箱型腹杆的焊接顺序

6.4桥面板、横梁、纵梁及U型肋的焊接

6.4.1T型纵梁主角焊缝采用埋弧自动焊，45°船位施焊；或采用双丝埋弧焊机焊接。

6.4.2横梁焊接，首先采用45°船位焊接横梁翼缘与横梁腹板的主角焊缝。

焊完一侧后，翻身焊接另一侧。

焊接横梁腹板上加劲肋的角焊缝，应从梁长度方向的中间向两端对称施焊。

有顶紧要求的应从顶紧端向另一端焊接。

对于不与翼缘接触的肋板的焊接，在肋板端部焊缝应进行形成焊缝包头。

6.4.3桥面板与U型肋的坡口焊缝，焊接在反变形胎上进行，采用30°~45°船位施焊；焊接应从桥面板宽度中间向双侧进行施焊。

6.4.4按上述三个部分分别焊接完毕并检查合格后，进行桥面杆件QM01、QM02及QM03的组拼焊接。

首先焊接纵梁腹板与桥面板的角焊缝，由纵向中间向两侧对称焊接；然后焊接横梁腹板与桥面板间的角焊缝，宽度方向由中间向两侧对称焊接；最后焊接横梁腹板与纵梁腹板和翼缘板的角焊缝。

6.4.5桥面杆件焊接顺序图

6.4.6焊接本部分的其余焊缝。

7．焊接规范参数

7.1钢板埋弧自动焊对接接料焊接参数

7.2上、下弦箱形杆件主角焊缝埋弧自动焊规范参数

熔敷简图

坡口深度

H（mm）

焊道

电流A

电压V

焊速m/h

1011

1213

1416

1820

1

580±30

29±3

21±2

填充

580±30

29±3

21±2

盖面

580±30

29±3

21±2

7．3腹杆箱型、工形杆件主角焊缝埋弧自动焊规范参数

熔敷简图

坡口深度

H（mm）

焊道

电流A

电压V

焊速m/h

1011

1416

1820

2224

1

580±30

29±3

21±2

填充

580±30

29±3

21±2

盖面

580±30

29±3

21±2

7.4T型角焊缝埋弧自动焊（船位）焊接参数

焊脚尺寸mm

送丝速度m/h

焊接速度m/h

电流A

电压V

6

57

29.5

630±30

31±3

8

57

25

650±30

32±3

10

68.5

19.5

740±30

32±3

12

74.5

16

810±30

35±3

备注：

如果采用悬臂机，焊接速度可按照10%调整。

7．5横梁上翼缘接头板、横梁腹板接头板、平联接头板等熔透角焊缝焊接规范参数（平位）

坡口简图

焊丝

焊道

电流A

电压V

干伸长

药芯焊丝

Supercored

71H

（Φ1.2）

1

280±20

30±2

10~15

1’

280±20

30±2

10~15

填充

280±20

30±2

10~15

盖面

280±20

30±2

10~15

备注：

1.CO2气体流量为15~20L/min;

2.为了保证根部熔透，背面采用碳弧气刨清根。

7.6药芯焊丝CO2气体保护焊规范参数

焊接位置

焊丝直径mm

电流A

电压V

干伸长

CO2气体流量L/min

平位

药芯焊丝

1.2

280±20

30±2

10~15

15~20

立位

药芯焊丝

1.2

180±20

24±2

10~15

15~20

备注：

角焊缝焊脚尺寸见施工图

7.7实芯焊丝CO2气体保护焊规范参数

焊接位置

焊丝直径mm

电流A

电压V

干伸长

CO2气体流量L/min

平位

实芯焊丝

1.2

240±20

30±2

10~15

15~20

立位

实芯焊丝

1.2

120±20

22±2

10~15

15~20

备注：

角焊缝焊脚尺寸见施工图

7.8焊条电弧焊焊接参数

焊接位置

焊条直径

电流A

平位

4.0

170±20

立、仰位

4.0

140±20

8、焊缝检验

8.1所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合下表规定。

焊缝外观质量标准（mm）

序号

项目

焊缝种类

质量标准

1

气孔

横向对接焊缝

不允许

纵向对接焊缝、主要角焊缝

直径小于1.0，每米不多于3个，间距不小于20

其他焊缝

直径小于1.5，每米不多于3个，间距不小于20

2

咬边

受拉杆件横向对接焊缝、桥面板与弦杆角焊缝、横梁接头板与弦杆角焊缝、桥面板与U型肋角焊缝（桥面板侧）、竖向加劲肋你焊缝（腹板侧受压区）

不允许

受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受压区）

≤0.3

纵向对接焊缝、主要角焊缝

≤0.5

其他焊缝

≤1.0

3

焊缝尺寸

主要角焊缝

Hf0+2.0

其他角焊缝

Hf0+2.0

手工焊角焊缝全长的10%允许-1.0+3.0

4

焊波

角焊缝

≤2.0（任意25mm范围高低差）

5

余高

不铲磨余高的对接焊缝

≤2.0（焊缝宽度b≤20）

有效厚度

T形角焊缝

≤3.0（焊缝宽度b>20）

6

余高铲磨后的表面

横向对接焊缝（桥面板除外）

不高于母材0.5

不低于母材0.3

粗糙度50μm

8.2焊缝无损检验

8.2.1焊缝超声波探伤内部质量分级如下表.

焊缝超声波探伤内部质量分级

序号

项目

质量等级

适用范围

1

对接焊缝

Ⅰ

主要杆件受拉的横向、纵向对接焊缝

Ⅰ

主要杆件受压的横向、纵向对接焊缝

2

全熔透角焊缝

Ⅰ

设计明确要求的熔透焊缝

3

角焊缝

Ⅱ

主要角焊缝

8.2.2焊缝超声波探伤范围和检验等级

焊缝超声波探伤范围和检验等级

序号

焊缝质量等级

探伤比例

探伤范围

板厚

检验等级

1

Ⅰ级横向对接焊缝

100%

全长

10~80

B

2

Ⅱ级横向对接焊缝

3

Ⅰ级纵向对接焊缝

4

Ⅱ级纵向对接焊缝

焊缝两端各1000

5

Ⅰ级熔透角焊缝

全长

6

Ⅱ级角焊缝

两端螺栓也部位并延长500,板梁主梁、箱梁及纵、横梁跨中加探1000

10~46

A

46~80

B

8.2.3板厚小于等于30mm（不等厚对接时,按薄板计）的主要杆件受拉横向、纵向对接焊缝除

按以上焊缝超声波探伤范围和检验等级规定进行超声波探伤外，还应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）进行射线探伤，探伤范围为焊缝两端各250~300mm，焊缝长度大于1200mm时，中部加探250~300mm；厚度大于30mm（不等厚对接时,按薄板计）的主要杆件受拉横向、纵向对接焊缝按以上焊缝超声波探伤范围和检验等级规定进行超声波探伤外，还应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）增加检验等级为C级、质量等级为Ⅰ级的超声波检验。

此焊缝余高应磨平。

探伤范围为焊缝两端各500mm。

焊缝长度大于1500mm时，中部加探500mm。

对表面余高不需磨平的十字交叉（包括T字交叉）对接焊缝应在以十字交叉为中心的120~150mm范围内100%射线探伤。

8.2.4用射线和超声波两种方法检验的焊缝,必须达到各自的质量要求,该焊缝方可认为合格。

8.2.5桥面板纵肋坡口角焊缝采用磁粉探伤,U形肋探伤比例100%,板肋探伤比例10%,探伤范围为焊缝两端各1000mm,磁粉探伤,焊缝质量应达到Ⅱ级.

8.2.6采用超声波和磁粉进行局部探伤的焊缝,当发现裂纹时,应将该条焊缝的探伤范围延至全长.采用射线探伤的焊缝,当发现超标缺陷时应加倍检验.

8.2.7超声波检验应按国家标准<钢焊缝超声波探伤方法和探伤结果分级>（GB11345）执行。

射线检验应按国家标准<金属熔化焊焊接接头射线照旧>（GB3323）执行。

磁粉检验应按国家标准<无损检测焊缝磁粉检测>（JB/T6061）执行

9．焊缝修磨及返修

9.1杆件焊接后,两端的引板或产品试板必须用气割切掉,并磨平切口,不得损伤杆件。

9.2垂直应力方向的对接焊缝必须除去余高，并顺应力方向磨平。

9.3焊脚尺寸、焊波或余高超出规定上限值的焊缝必须修磨匀顺；焊缝咬边超过技术要求或焊脚尺寸不足时，可采用CO2焊或焊条电弧焊返修后修磨匀顺。

9．4返修时，应采用碳弧气刨或其它机械方法清除焊接缺陷，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽。

焊接裂纹的清除长度应由裂纹端部各向处延伸50mm。

9.5用埋弧焊返修时，必须将返修部位两端刨成1:

5的斜坡，焊后将接头处修磨匀顺。

9.6返修焊可以采用原焊接方法，如果采用焊条电弧焊，焊接材料为E5015焊条。

9.7焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm。

9.8按规定需要焊前预热的焊缝，返修焊前必须预热，预热温度比原规定提高50°。

9.9返修后的焊缝应修磨匀顺，并按原质量要求进行复验。

9.10同一部位的焊缝返修不宜超过两次。

文件编号:

YHGY-02

XXX河特大桥钢结构焊接工艺

编制：

审核：

批准：

二公司技术科

20XX年3月30日