重慶跑馬坪互通式立交焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)

周 揚(yáng)潘迎春周 正王吳川

（1重慶鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)有限公司 重慶 大渡口 400040 2重慶建工工業(yè)有限公司 重慶 江津 402283）

重慶跑馬坪互通式立交焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)

周 揚(yáng)1潘迎春2周 正1王吳川2

（1重慶鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)有限公司 重慶 大渡口 400040 2重慶建工工業(yè)有限公司 重慶 江津 402283）

焊接試驗(yàn)是保證鋼箱梁焊接質(zhì)量的重要一環(huán)，結(jié)合重慶跑馬坪互通式立交工程實(shí)例，介紹在鋼箱梁制造之前進(jìn)行的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。本文可供類似工程參考。

重慶跑馬坪互通式立交；焊接工藝評(píng)定

1 工程簡介

重慶跑馬坪互通式立交工程為機(jī)場(chǎng)快速路北段工程跑馬坪立交上跨渝涪高速公路橋梁（機(jī)場(chǎng)第二高速）。包含黃家灣主線橋、A匝道2#橋、C匝道橋。黃家灣主線橋?yàn)?40+38.4+29.6)m連續(xù)鋼箱梁，A匝道2#橋?yàn)?37.55+30.45)m連續(xù)鋼箱梁，C匝道橋?yàn)?23.91+40.59+40+25)m連續(xù)鋼箱梁。鋼箱梁為全焊結(jié)構(gòu)，以黃家灣主線橋?yàn)槔滗撓淞簷M斷面如圖1所示。鋼箱梁總質(zhì)量約3700噸，鋼板主要材質(zhì)為Q345D鋼。重慶市市政橋梁工程中采取同類材質(zhì)的工程屈指可數(shù)，基本沒有類似工程可供借鑒。

圖1 黃家灣大橋（法向平面）

2 焊接材料和設(shè)備

2.1 焊接母材

重慶跑馬坪互通式立交試驗(yàn)用鋼板為Q345D鋼，厚度為8mm，16mm，20mm三種，可覆蓋范圍為 4～30mm板厚，即為全橋范圍所有焊縫。鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 1591-2008）相關(guān)要求。

2.2 焊接輔材

①埋弧焊采用H10Mn2(?4.0mm)或H08Mn2E(?4.0mm)焊絲+SJ101q焊劑。②二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊采用E50lT-1(?1.2mm)藥芯焊絲或ER50-6(?1.2mm)實(shí)心焊絲。③定位焊采用E5015(?4.0mm)焊條。

2.3 焊接設(shè)備

①焊條電弧焊采用ZX7-1000S型直流電源焊接。②埋弧焊采用ZD5（D）-1250配A2型焊機(jī)焊接。③二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊采用KRⅡ500型或YM-500KR型直流電源焊接。焊接電源均為直流反接。

3 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)

3.1 接頭力學(xué)性能評(píng)定參考規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

接頭力學(xué)性能要符合重慶跑馬坪互通式立交合同中“技術(shù)規(guī)范”及《鐵路鋼橋制造規(guī)范》的規(guī)定，具體要求如表1所示。

表1 接頭力學(xué)性能評(píng)定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

3.2 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目及焊接參數(shù)

根據(jù)重慶跑馬坪互通式立交的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)立交涉及的典型接頭類型歸納統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，包括6組對(duì)接接頭、2組熔透角接接頭。其各項(xiàng)參數(shù)如表2所示（選取有借鑒性接頭）。

表2 試板的板厚組合、接頭形式及各項(xiàng)焊接參數(shù)

4 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果分析

待焊接完成后進(jìn)行外觀檢查，外觀成形符合規(guī)范要求。外觀檢查合格后，在24h后對(duì)進(jìn)行無損檢測(cè)，對(duì)接接頭焊縫質(zhì)量等級(jí)為GBll345 I級(jí)，熔透角接接頭焊縫質(zhì)量等級(jí)為GBll345 II級(jí)。對(duì)接接頭進(jìn)行接頭硬度、斷面酸蝕、接頭拉伸、焊縫金屬拉伸、彎曲、低溫沖擊等試驗(yàn)，角焊縫分別進(jìn)行斷面酸蝕、接頭硬度、低溫沖擊、焊縫金屬拉伸等試驗(yàn)，部分試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 接頭拉伸、焊縫金屬拉伸及焊縫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

4.1 焊縫強(qiáng)度

由表 3接頭拉伸及彎曲試驗(yàn)結(jié)果可以看出，各接頭的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于母材標(biāo)準(zhǔn)值。

4.2 塑性

由表3焊縫金屬拉伸及彎曲試驗(yàn)結(jié)果可以看出，焊縫金屬伸長率（A）均高于母材標(biāo)準(zhǔn)值且超出范圍較大，部分接頭還滿足可降低屈服強(qiáng)度要求。對(duì)接接頭側(cè)彎結(jié)果均合格，表明焊接接頭的塑性良好。

4.3 韌性

低溫沖擊試驗(yàn)結(jié)果表明，所有接頭在焊縫金屬區(qū)為80～95，熱影響區(qū)為70～85，低溫吸收能量均遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)值。

4.4 接頭硬度

硬度試驗(yàn)結(jié)果表明，接頭各區(qū)的硬度均低于HV10350，最高硬度值為252 HV10。

5 結(jié)論

(1)重慶跑馬坪互通式立交焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，其試板的軋制方向均與產(chǎn)品實(shí)際接頭相同且其位置能代表制造過程中的實(shí)際位置。

(2)本評(píng)定結(jié)果符合合同中“技術(shù)規(guī)范”及《鐵路鋼橋制造規(guī)范》的規(guī)定。所用工藝參數(shù)可作為編制《重慶跑馬坪互通式立交焊接工藝規(guī)程》的依據(jù)。

(3)本評(píng)定為重慶市內(nèi)其他有大跨度，高沖擊韌性要求的市政鋼橋的制造，提供了寶貴的成功經(jīng)驗(yàn)。

[1]曹磊,楊永強(qiáng).青草背長江大橋焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)[J].金屬加工:熱加工,2013(24):48-50.

[2]趙慶杉.合肥鐵路樞紐南環(huán)線鋼桁橋焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)[J].焊接技術(shù),2014(10):49-50

[3]柴亮.南京大勝關(guān)長江太橋Q420qE鋼焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)[J].電焊機(jī),2012,42(9):77-80.

[4]馬立鵬,徐向軍.武漢天興洲公鐵兩用長江大橋焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)[J].鋼結(jié)構(gòu),2008,23(3):14-18.

U45

B

1007-6344（2016）10-0032-02

周揚(yáng)(1985-),男,重慶人,工程師,研究方向:鋼結(jié)構(gòu)焊接，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，EPC總承包項(xiàng)目管理。