高韌性耐候橋梁鋼焊接材料研制

（甘肅博睿交通重型裝備有限公司，甘肅蘭州市，730502）姜艷雯 楊洮林

耐候橋鋼焊接具有良好的耐腐蝕性，構(gòu)件的壽命長(zhǎng)，節(jié)能環(huán)保效果好，不需要涂裝，工序簡(jiǎn)單，耐候效果好。耐候鋼主要用于車輛、集裝箱、鐵道等的制造操作。橋梁鋼結(jié)構(gòu)施工中，廣泛的應(yīng)用在耐候鋼橋的治療中。隨著鋼橋冶煉技術(shù)工藝、軋鋼制造工藝的快速發(fā)展，耐候橋鋼筋工藝生產(chǎn)操作步驟逐步成熟。目前與之配套的焊接材料的加工工藝較少，只能依靠進(jìn)口，其成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，周期性長(zhǎng)，供需操作標(biāo)準(zhǔn)可能存在不匹配的情況。需要根據(jù)焊接開發(fā)的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，制定復(fù)合耐候橋鋼筋焊接的加工辦法。

1 高韌性耐橋梁加工的工藝標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)焊接加工的工藝流程，焊條、氣體保護(hù)、預(yù)埋標(biāo)準(zhǔn)，需要準(zhǔn)確分析焊接焊條的性能要求，耐腐蝕性。重視力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)，耐高溫、耐腐蝕指數(shù)。依據(jù)低溫沖擊的耐熱性水平，分析沖擊量≥60為標(biāo)準(zhǔn)。通過套用韌性橋梁焊接材料，提高整體材料的加工工藝，以有效的適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的耐候橋梁鋼的焊接工藝。

1.1 研究焊接的難點(diǎn)

耐候橋梁鋼的焊接過程中，在普通橋梁焊接的基礎(chǔ)上，加入Cr，Ni，Cu三種元素的合金，焊接接頭的整體強(qiáng)度有效提升。焊接縫的耐大氣腐蝕性能增強(qiáng)。Cr具有良好抗焊縫韌性和脆性的作用，可以有效的降低焊接接頭的溫度和沖擊力，有效的提升韌性水平。依據(jù)焊接接頭零下40℃的韌性比例標(biāo)準(zhǔn)，分析具體的技術(shù)指標(biāo)。耐候橋鋼焊接中，需要確定研制的難點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以保證耐腐蝕性能要求的前提下，不斷提升焊縫的低溫沖擊韌性水平。

1.2 技術(shù)指標(biāo)要求

按照E技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，耐候橋梁鋼的焊接中，通過材料的拉伸和沖擊操作，調(diào)整耐大氣腐蝕的指標(biāo)量。耐大氣腐蝕指標(biāo)中，需要依據(jù)美國(guó)ASTM中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算。

2 耐候橋梁鋼的焊接加工材料工藝研究

以滿足橋梁制造加工工藝標(biāo)準(zhǔn)的前提要求，根據(jù)耐候橋梁鋼的韌性比例水平，加強(qiáng)焊接材料的整體需求。以成套焊接的材料研制標(biāo)準(zhǔn)為要求，重視研究開發(fā)HTJ焊條，HTW氣體保護(hù)焊絲、焊接弧度、焊接套筒等性能標(biāo)準(zhǔn)，提高后橋梁焊接材料的有效工藝實(shí)施。

2.1 焊接焊條的加工工藝研制

充分考慮低溫沖擊下的具體要求，依據(jù)焊條焊縫的加工沖擊力水平，加入Ti、NI合金元素，以滿足焊接焊縫的整體防腐性能要求。加入Cu，Cr，Ni后，可以有效的提升耐腐蝕性整體性能水平，完善焊條的藥皮標(biāo)準(zhǔn)組成方式。按照焊條擴(kuò)散范圍的規(guī)程，依據(jù)《焊接金屬擴(kuò)散氫元素標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)其組成的內(nèi)容進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的判斷擴(kuò)散氫氣關(guān)鍵元素內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)量，結(jié)合《熔融金屬擴(kuò)散的測(cè)定要求》分析確定具體的操作。通過水銀測(cè)定H測(cè)量方式，從焊條熔融覆蓋量入手，實(shí)施焊縫耐腐蝕性能優(yōu)化。調(diào)整擴(kuò)散氫熔融焊接擴(kuò)散測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析。使用MF-1數(shù)據(jù)水銀測(cè)定方法測(cè)定。焊條熔覆金屬擴(kuò)散中，調(diào)整確定基礎(chǔ)H含量為3.5mL/100g。

焊條的基礎(chǔ)規(guī)格為4mm，具有較強(qiáng)的焊接性能要素標(biāo)準(zhǔn)要求。焊縫化學(xué)實(shí)施中，需要做好低溫沖擊和吸收量的調(diào)控，不低于70J量為宜。控制耐高溫、耐腐蝕的指數(shù)范圍。以完全滿足E級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)要求為前提，對(duì)高耐候橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊條的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行要求，對(duì)低溫沖擊韌性強(qiáng)度的余量進(jìn)行控制。

2.2 氣體保護(hù)焊接焊條焊絲的加工工藝

氣體保護(hù)焊接焊絲加工工藝研究中，需要準(zhǔn)確的分析力學(xué)耐氣體腐蝕的整體性能要求。依據(jù)試驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高低溫的耐韌性水平。按照NI的操作標(biāo)準(zhǔn)，逐步改善耐腐蝕性水平，提高低溫韌性標(biāo)準(zhǔn)。通過HTW氣體融合保護(hù)，調(diào)整焊接焊絲加工的成分量，去除Cu，Cr，Ni的耐腐蝕元素水晶，增加微量元素B族，確定氣體保護(hù)焊接焊絲的化學(xué)加工成分和標(biāo)準(zhǔn)。

在HTW數(shù)據(jù)氣體保護(hù)焊絲加工操作中，需要做好CO2氣體融合保護(hù)的焊接操作，加強(qiáng)有效焊接工藝的整體性能水平，結(jié)合化學(xué)成本功能的實(shí)施，對(duì)焊接焊縫的耐久性水平實(shí)施，確定氣體腐蝕的指標(biāo)要求。通過分析調(diào)整焊接工藝操作性能，做好焊接縫隙的保護(hù)，調(diào)整腐蝕指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從氣體保護(hù)焊接焊絲的加工韌性入手，優(yōu)化CO2的氣體保護(hù)焊接水平，做好焊接氣體的焊化操作。通過Si、Mn元素的煅燒，降低氧化含量水平，提高焊縫的純凈度。

2.3 BTM預(yù)埋焊弧焊絲的保護(hù)

按照預(yù)埋焊接焊弧焊絲的研制中，需要結(jié)合高熱性耐候橋梁預(yù)埋的焊接工藝，結(jié)合關(guān)鍵要素確定焊接焊絲的成分設(shè)計(jì)要求，重視提升熔敷低溫?zé)嵝运?。依?jù)煅燒預(yù)埋焊敷劑的同時(shí)，加入焊劑焊渣。對(duì)預(yù)埋焊接焊絲成分進(jìn)行設(shè)計(jì)，加入適當(dāng)?shù)牡蜏仨g性材料，以適應(yīng)Cu，Cr，Ni元素改善其腐蝕性。

預(yù)埋焊接焊絲的規(guī)格為4mm，配置的焊弧焊接配置工藝性能要求高。在焊縫化學(xué)操作中，需要結(jié)合基礎(chǔ)力性能要求實(shí)施。調(diào)整焊縫的耐大氣腐蝕性指數(shù)。結(jié)合預(yù)埋焊接劑的焊縫性能，對(duì)耐腐蝕性進(jìn)行E級(jí)別的滿足，控制沖擊量，調(diào)整耐后橋梁鋼預(yù)埋的材料要求。對(duì)于特殊的焊縫，需要保證其低溫的沖擊吸收效果，保證其整體能量不低于100J，達(dá)到預(yù)期低溫沖擊韌性的實(shí)際余量要求。

3 耐候橋鋼焊接工藝評(píng)估分析

按照新研制的操作開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，使用氣體保護(hù)的焊接焊絲、預(yù)埋焊弧、高耐候橋鋼焊接工藝。依據(jù)相關(guān)的《大氣腐蝕性鋼、不銹鋼焊接材料》的加工工藝評(píng)定要求，結(jié)合力學(xué)性能、大氣耐腐蝕性要求，確定滿足E級(jí)別的鋼后橋要求。

針對(duì)耐后橋鋼梁焊接的材料標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施潤(rùn)滑劑腐蝕測(cè)試分析，按照25h的倍數(shù)要求，確定新研制的焊接材料腐蝕比例合理。失重率范圍顯示，高韌性耐后橋焊接材料具有較高的耐腐蝕性水平。通過合理的腐蝕前后組織配圖，可以提升耐候橋焊接工藝的材料加工實(shí)施效果。焊縫表面具有較強(qiáng)的密制性。在研制高韌性耐候橋鋼焊接工藝實(shí)施中，符合耐腐蝕性的比例要求，經(jīng)過100h的焊接腐蝕操作，焊縫的表面更加密制，這說明高韌性的耐后橋鋼焊接工藝材料效果良好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，焊接焊條加工過程中，通過高耐候橋梁的鋼筋焊條加工，提升耐大氣腐蝕整體性能，以滿足E級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的操作需求。在低溫狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)抗腐蝕的操作標(biāo)準(zhǔn)，保證吸收量不低于60J。經(jīng)過高韌性候橋，浸潤(rùn)腐蝕后的耐腐蝕性能增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)高韌性耐候橋焊接操作加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求，保證耐候橋梁焊接材料的研究實(shí)施合理，保證加工工藝和焊接焊絲保護(hù)的操作實(shí)施效果要求。