1023 鄂东桥钢锚箱焊接工艺评定总结正式.docx

1、1023 鄂东桥钢锚箱焊接工艺评定总结正式鄂东长江公路大桥焊接工艺评定试验总结一、工程概况湖北鄂东长江公路大桥位于长江湖北省黄石水道上游，是沪蓉高速公路湖北省东段和国家高速公路网大庆至广州高速公路湖北段的共用过江通道。鄂东长江公路大桥主桥索塔采用“凤翎”式结构，索塔总高242.5m,其中上塔柱高92.5m，中塔柱高126.0m,下塔柱高24.0m。塔柱采用空心箱形断面，上塔柱塔壁厚度沿顺桥向为1m,沿横桥向为1.2m，中间设钢锚箱。钢锚箱作为斜拉索锚固结构，斜拉索同时锚固在钢锚箱上，南北塔钢锚箱分A、B、C三类，各26节，每节钢锚箱高2.5m3.6m，宽2.40m。钢锚箱为全焊结构，节段之间采

2、用高强度螺栓连接,钢锚箱总高72.9m。主桥索塔材质均为Q345qD，全桥索塔用钢量约1600t。二、试验依据1、湖北鄂东长江公路大桥施工图设计 2、铁路钢桥制造规范 （TB10212-98）3、公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）4、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）5、鄂东长江公路大桥索塔钢锚箱焊接工艺评定试验任务书三、试验材料3.1、母材试验用钢板为Q345qD钢，所用钢板规格、化学成分及力学性能分别见表1和表2，经复验合格。表1 试验用钢板Q345qD钢化学成分板厚(mm)批号化学成分 （%）备注CSiMnPSAlCeq（%）0.180.601.101.600.

3、0250.0250.0200.43标准值326175780.140.361.510.0150.0030.0450.43质保书0.150.381.510.0140.0040.0540.42复 验406154500.150.301.430.0130.0030.0350.42质保书0.140.281.390.0080.0020.0420.38复 验注：质保书栏中Ceq为质量证明书中数据，复验栏中Ceq通过以下公式计算：Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14表2 评定用Q345qD钢力学性能一览表 板 厚 (mm)批 号抗 拉 性 能弯 曲d=3a180冲击功Akv

4、(J)数据来源ReL (MPa)Rm (MPa)A (%)-20时 效16-3532549020完好3434标准值3261757844559522完好54,173,3397,184,186质保书41557524完好234,254,183246,254,218复 验35-5031547020完好3434标准值4061545040054528完好238,263,228290,275,270质保书40054526完好196,207,201226,209,264复 验3.2、焊接材料3.2.1 埋弧自动焊：采用H10Mn2(5mm)焊丝，配SJ101q焊剂。3.2.2 气体保护焊：采用药芯焊丝：E50

5、1T-1 （1.2mm ） 保护气体：CO2气（纯度99.5%）3.2.3 定位焊：采用E5015(4mm）焊条。3.2.4 栓钉：材质为ML15，规格为22X200。焊剂、焊条按照产品说明书规定烘干后使用，焊材的化学成分和力学性能分别见表3、表4：牌号规格批号化学成分（%）资料来源CSiMnSCrMoVCuNiE501540.120.751.600.0350.0400.200.300.080.30标准值0550680.0840.521.150.0110.0190.0340.0020.010.0420.006质保书0.090.471.220.0120.0120.0460.0180.0080.0

6、31复 验E501T-11.20.180.901.750.030.030.200.300.080.350.50标准值MF7726I700.050.481.260.0070.017质保书0.040.611.500.0080.0070.0360.0170.0180.0310.026复 验H10Mn250.120.071.50-1.900.0350.0350.200.200.30标准值07011210.0830.0351.720.0150.0160.010.180.01质保书0.090.061.700.0100.0140.0280.0090.043复 验ML1522X2000.200.170.30-

7、0.600.0400.040标准值H07-1460.1450.090.430.0160.015质保书0.170.070.420.0060.011复 验表3 焊接材料化学成分表4 焊接材料熔敷金属力学性能牌号规格批号机械性能资料来源ReL(MPa)Rm(MPa)A(%)低温冲击功Akv(J)E501T-11.24004802227标准值MF7726I705085702869,79,63(-18)质保书54064526138,130,120,146,146(-20)复 验H10Mn25标准值07011213604202634(-40)；配HJ350焊剂质保书复 验E501544004902227(

8、-30)标准值05506844555526135,143,154(-30）质保书45058028114,75,130,60,90(-30)复 验ML1522X20032040014标准值H07-14643949126质保书45053021复 验四、试验用焊接设备4.1 焊条手工电弧焊：ZX5-400逆变焊机4.2 CO2气体保护焊：唐山松下KR350焊机4.3 埋 弧 自 动 焊： ZD5-1250直流电源配MZ-1-1000型焊机。ZX5-400逆变焊机 KR350型直流电源 埋弧焊电源 图1 试验用焊接设备图片以上焊接电源均为采用直流反极性连接。五、厚板焊接时预热温度的确定该锚箱较大板厚为

9、：30、40。30板厚执行朝天门大桥制造时32的抗裂试验结果，40执行朝天门大桥制造时40的抗裂试验结果，试验结果见表5，抗裂性试验宏观断面照片见图2：表5 Q345qD钢斜Y坡口焊接裂纹试验结果板厚(mm)焊接材料试验温度（）表面裂纹率（%）断面裂纹率（%）备 注32E501T-1 1.2500朝天门大桥试验32E501T-1 1.25000朝天门大桥试验40E501T-1 1.2500朝天门大桥试验40E501T-1 1.25000朝天门大桥试验 32/Q345qD焊接温度5 32/Q345qD焊接温度50 E501T-1 1.2 E501T-1 1.2 40/Q345qD焊接温度5 40

10、/Q345qD焊接温度50 E501T-1 1.2 E501T-1 1.2图2 抗裂性试验宏观断面照片表5和图2结果表明，采用CO2气体保护焊配E501T-1(1.2mm)焊丝，焊接32钢板当室温不低于5时可不预热；虽然用E501T-1(1.2mm)焊丝焊接40钢板铁研试验结果未裂，但考虑到施工情况，钢板尺寸大、结构刚度大、散热快等因素，确定在施工时预热50以上。六、焊接工艺评定试验钢锚箱评定试验进行了1组对接接头、4组T型接头、1组圆柱头焊钉的评定试验，加上前期已经评定的两组试验，共计8组试验。试验采用实际生产位置进行焊接，其接头形式、焊接方法、代表接头及工艺参数见表6。试件焊接后进行外观检

11、查，焊缝外观及尺寸符合技术要求；试件焊接24小时后对试件进行超声波探伤检查，对接焊缝内部质量均为钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345 级；熔透角焊缝和坡口角焊缝内部质量均为GB11345 II级，普通角焊缝内部质量均为铁路钢桥制造规范TB10212 级。力学性能试样按GB26492655标准制备，接头力学性能试验及硬度试验结果见表7、表8，焊缝化学成分见表9，接头断面宏观酸蚀照片见附图1，圆柱头焊钉弯曲试验见附图2。表6 焊缝接头坡口形式、焊接方法、代表接头及工艺参数表编号接头名称(材 质)坡 口 尺 寸焊接方法代表接头焊接材料熔敷简图焊接参数焊道电流(A)电压(V)焊速(m/

12、h) 预热及层温（）线能量(KJ/cm)140+40坡口角接(横位)FCAW锚板间坡口角接，索塔钢锚箱锚板与腹板坡口角接E501T-11.21240341250线能量：21.524气体流量：1520L/min2282602803234121580160240+32单面熔透(平位)FCAW索塔钢锚箱侧面拉板与端部承压板单面熔透角接E501T-11.212626028030131550线能量：2023气体流量：1520L/min340+40单面熔透 (横位)FCAW索塔钢锚箱锚板、腹板与侧面拉板间坡口角接E501T-11.21250341250线能量：2326气体流量：1520L/min228260280