公路工程鋼結構焊縫探傷試驗與焊接工藝評定

王江棟，申鐵軍

(1.山西路橋第六工程有限公司,山西 晉中 030600；2.山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

0 前 言

鋼結構焊縫探傷檢測當采用兩種或兩種以上的檢測方法對構件的同一部位進行檢測時，應按各自的方法評定級別;采用同種檢測方法按不同檢測工藝進行檢測時，如檢測結果不一致，應以危險大的評定級別為準[1-3]。為確定焊接工藝參數，對焊接接頭施焊的指導原則是：焊接接頭屈服強度、韌性不低于母材；焊縫金屬超強不大于母材實際屈服強度的25%或焊縫金屬的屈強比不大于0.85～0.90，韌強比0.13～0.15。

1 鋼結構焊縫探傷試驗

鋼結構應按《厚鋼板超聲檢測方法》(GB/T 2970—2016)及下列規定進行超聲波探傷檢查:板厚≥20 mm,出廠前需進行100%超聲波探傷檢查；20 mm>板厚≥8 mm,出廠前需進行50%超聲波探傷檢查；探傷質量等級為Ⅲ級。如發現缺陷，則需進行100%超聲波探傷。焊縫外觀檢查，零、部(桿)件的焊縫應在焊接24小時后進行無損檢，監理人員則受建設單位委托，對本橋梁加工質量和整個加工過程進行質量監理和平行檢驗。凡涉及檢查的各種作業，在開始之前應提前通知制造檢查人員和監理人員。檢查和監理人員應在已檢查驗收的各部位和焊接部位做明顯的識別標記，并保存現場和實驗所有的記錄資料。探傷人員必須通過中國船級社或相當的權威機構的考試并取得資格證書，無證人員嚴禁上崗操作。制造廠檢查人員和監理人員切實查明所用鋼板的內在質量和外表質量的質保情況和商檢情況是否符合設計技術要求，檢查人員和監理人員查明是否達到鋼結構技術要求以及其他規范要求。具體檢測方法見表1。

表1 鋼結構焊縫無損探傷要求表

2 鋼結構焊接工藝評定

焊接工藝評定所采用的鋼材、焊接材料及焊接工藝必須與實際工程相同。焊接工藝評定時所用設備、儀表的性能與實際工程施工焊接一致，鋼材、焊釘、焊接材料必須與實際工程所用材料一致，并且有生產廠家出具的合格證明書。用材應考慮該試驗結果對鋼板的性能和各種厚度具有覆蓋全部所進的鋼材的作用效果。

1)在實際生產中若是不同鋼廠的產品，焊接材料的改變、焊接方法的改變，或由于焊接設備的變化引起焊接位置改變、襯墊改變、坡口形式改變、角焊縫焊角尺寸增大2 mm以上，焊接部位采用車間底漆等均應事先進行焊接工藝評定試驗。

2)針對鋼結構焊接的不同材料、不同接頭、不同的焊接位置、不同的鋼板厚度以及不同的焊接方法，分別選出代表性的焊接接頭作為評定項目，并匯總列出焊接工藝評定項目清單。該清單由制造方提出，經監理工程師簽認批準后實施。

3)工藝評定用試板尺寸取樣位置以及試樣尺寸與試驗標準應按照技術規范及有關國家標準和規范執行。焊接工藝試驗除X射線、超聲波、磁粉無損檢測外，還應進行接頭和焊接金屬的化學分析(相同焊接材料做一個)、機械力學性能試驗、接頭橫向側彎曲試驗、接頭硬度試驗、宏觀斷面酸蝕試驗等各種專項試驗，并滿足不低于相應母材設計和規程要求。機械性能試驗項目、試件數量見表2。

表2 機械性能試驗項目、試件數量表

4)每一次評定應做一次宏觀斷面酸蝕試驗，焊縫成型系數應為1.3～2.0。焊接工藝評定試驗合格后，制造加工單位提出焊接工藝評定報告，連評定試樣檢驗結果等文件報監理工程師、建設單位審查。焊接工藝文件的內容，除規范要求外，還應包括防止層狀撕裂的工藝措施、熔化焊縫缺陷返修方案、作業環境的要求和措施等。

5)焊接工藝評定實驗報告經鋼結構制造加工單位簽認后，經監理工程師確認、設計及專家評審、建設單位批準后方能生效。施工焊接前，焊接的工藝文件經監理工程師簽字認可后向有關操作人員進行技術交底，施工中嚴格遵守工藝文件的規定。

6)焊工必須通過中國船級社或相當的權威機構的考試并取得資格證書，且只能從事資格證書中認定范圍內的工作。同時為確保大橋鋼梁焊接加工質量，制造廠還應對持有資格證書的焊工進行必要的培訓和補充考核，考核合格方可持證上崗。對大橋重要的節點、構造復雜、要求高的部件和構件更應予以充分重視，確保工程質量。

3 焊接的焊接工藝與注意事項

1)所有的焊接均應按照經批準的焊接工藝評定試驗要求進行。若存在與焊接工藝要求不一致的變化，需重新進行焊接工藝評定試驗。焊接工藝指導書是指施工方的焊接工程師根據工藝評定報告編制的焊接工藝指導書。該指導書經項目總工程師審定，監理工程師認可后才準予指導生產焊接。當需焊接某個部位時，焊接工藝員根據接頭位置選出相應的焊接工藝指導書，并按規定內容選擇相應的焊工，焊接設備，焊接材料以及焊接參數安排生產。

2)焊接制造時進行帶有車間底漆的切割性試驗，若焊前不磨掉車間底漆，還應進行焊接性試驗。要注意車間底漆中的鋅影響鋼材的切割性。試板漆膜厚度應比規定厚度增大一倍，按正常的切割速度切割，切割表面的粗糙度及崩坑等缺陷應在標準允許的范圍內。對涂有底漆的試板按焊接工藝指導書的規定施焊，經破壞試驗檢驗，焊接缺陷應在規定的允許范圍之內。對特殊構造復雜，焊接產生很大殘余應力的節點與接頭，在施焊前應進行焊接性(抗裂性)試驗，以確定預熱溫度及焊接材料、焊接方法。工地焊接和工廠焊接接頭焊縫均應進行焊接接頭的破壞性試驗及強度評定。試驗數量、結果應符合焊接工藝評定的規定。制造廠應根據設計圖和制造加工技術要求，編制工廠焊接和現場焊接的工藝文件。

3)各種全焊透及部分焊透坡口焊縫加工尺寸及精度，應根據施工圖設計文件、技術規范及相應標準規定執行。對于現場對接全焊透焊縫的坡口應結合現場的施工環境和條件經過專題的工藝評定試驗后予以確定。制造廠應根據施工圖紙，按不同構件的焊縫技術要求與上述規定，編制出詳細的坡口尺寸加工圖，監理與設計單位則予以配合和確認。焊縫形式以施工圖標注為準，施工圖未注明的應征詢設計、監理的意見。

4)定位焊應與正式焊縫一樣的質量要求。在正式焊接預熱前，必須先檢查定位焊縫有無裂縫。預熱后再次檢查，確認無裂縫后才正式焊接。凡最后不溶入焊縫的定位焊應該清除；臨時夾具在焊接時，工藝應按正式焊縫要求處理：割除磨平、磁粉探傷；定位焊工(裝配工進行定位焊)必須按有關規定進行工藝考核。焊絲、焊條、焊劑應遵守嚴格的質量管理制度，確保焊接質量；焊接預熱溫度及層間，按不同鋼板厚度及環境條件溫度做試驗驗證。

4 結束語

鋼結構的焊縫探傷不能在防腐涂裝完成后進行，探傷是射線，對涂料有影響，會影響探傷的結果[3]。

[ID:013142]