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郑徐客专引入徐州东站应急工程徐州特大桥门式墩
Q345qE钢板埋弧自动焊、 CO2气体保护焊

焊
接
工
艺
试
验
大
纲

中铁十二局一公司京沪高铁四标段三工区
01月

郑徐客专引入徐州东站应急工程徐州特大桥门式墩
Q345qE钢板埋弧自动焊、 CO2气体保护焊焊接工艺试验大纲

一、 工程简介
北京至上海高速铁路徐州至上海段郑徐客专引入徐州东站徐州特大桥号门式墩, 上部结构为6×32m双线连续箱梁, 下部结构采用钢梁立柱插入式方案连接, 钢梁混凝土柱混合结构。跨线墩桩号范围为DK359+322.96～DK359+421.06, 跨线墩位编号788#～791#。
门式墩共4座, 跨径为25.3m, 钢柱与钢梁固结, 钢柱插入混凝土的部分高6.0m, 支座布置位置各不相同。门式墩结构采用钻孔桩基础, 上设承台和墩柱, 墩柱为矩形实体墩, 截面尺寸为3.9*3.5m, 盖梁采用钢箱截面, 钢梁高3.15 m, 宽3.3m, 钢柱外包并内填C40无收缩混凝土。钢梁节段在加工厂内制造, 后发运至现场进行焊接拼装施工。
为保证门式墩制造质量, 我项目部特制定郑徐客专应急工程门式墩焊接工艺实验大纲, 经评定合格方可生产。其内容如下:
二、 试验大纲说明:
1. 本试验大纲依据《铁路钢桥制造规范》( TB10212- ) 编制。
2. 本试验大纲作为Q345qE钢板对接焊缝、 熔透角焊缝CO2+埋弧自动焊和现场的CO2气体保护焊焊接工艺认可试验的依据。
3. 试验钢材
材质: Q345qE。
板厚分别为: 24 mm, 28mm。
4. 钢材复验及焊接试验: 钢材取样、 送样及焊接试件制作、 送检须通知监理、 监造旁站。

三、 参加试验部门( 人员) :
山东济铁监理公司监理、 中铁十二局驻厂监造、 加工厂产品技术部、 质检安全部、 钢结构事业部、 国家金属制品质量监督检验中心等。
四、 使用焊接设备及检测设备:
1、 埋弧自动焊机: MZ-1000 成都振中焊机厂
2、 万能拉力实验机: WE-1000 上海实验机厂
3、 冲击实验机: JB-30B 吴忠实验机厂
4、 维氏硬度计: HV-120 山东
5、 X射线探伤机: 300KV 日本理光电机厂
6、 超声波探伤仪: PXUT-320C型
五、 钢材化学成分及机械性能( 摘自GB/T714- )
钢材等级
C≤
％
Mn≤
％
Si≤
％
P≤
％
S≤
％
抗拉
强度
MPa
屈服强度
MPa
A
％
冲击功( -40℃)
Q345qE
≤0.18
0.90~1.70
≤0.55
≤0.020
≤0.010
≥345
≥490
20
47
使用钢板必须出具钢板质量保证书并验证钢印。
六、 焊接材料化学成分及机械性能( 摘自GB/T12470- 和GB/T8110- )
焊接方法
焊接材料
规格
埋弧焊
H08MnA/HJ431( 焊丝/焊剂)
φ4.0mm
CO2气保焊
ER49-1( 焊丝)
φ1.2mm

焊丝
牌号

C≤
％

Si≤
％

Mn≤
％

p≤
％

S≤
％

Cr≤
％

Ni≤
％

Cu≤
％
抗拉强度
MPa
屈服强度
MPa
A
％
冲击功
H08MnA
≤0.10
≤0.07
0.8~1.1
≤0.030
≤0.030
≤0.02
≤0.30
≤0.20
480~660
≥400
≥22
≥27
ER49-1
≤0.11
0.65~0.95
1.8~2.1
≤0.03
≤0.03
≤0.2
0
≤0.30
≤0.50
490
≥372
≥20
≥47
使用焊材必须出具质量保证书。
七、 试板焊接位置、 坡口尺寸及焊接顺序
焊接
方法
焊接位置
试板
尺寸
坡口形式
焊缝形式
气保焊+
埋弧自动焊
平焊
600×
200×
24

现场
气保焊
平焊
400×
200×
24

气保焊+
埋弧自动焊
角焊
600×
200×
24

八、 焊接规程:
焊接方法
焊丝直径
焊接电流
电弧电压
焊接速度
埋弧焊
φ4.0mm
600~700A
28~36V
60~75cm/min
CO2气保焊
φ1.2mm
220~320A
30~35V
30~35cm/min
九、 焊接工艺:
1、 焊工资格
1.1 参与本工程的焊工必须经过专业技术培训, 持有与其施焊项目对应的、 有效的焊工合格证书。
2、 焊接材料
2.1 焊接材料的存储温度应在5℃以上, 相对湿度不超过60%。当班未使用完的焊丝应收回, 不得外露存放过夜。
2.2 焊剂使用前需经350℃烘焙2小时, 然后贮放在100℃~150℃恒温箱中待用。
2.3 所有焊接材料必须经过复检合格方能使用。
3、 焊接环境
3.1 焊接区域必须防风、 雨, 否则须加设防风、 雨设施或停止施焊。
3.2 焊接施工环境温度不得低于5℃, 环境相对湿度不得高于80%, 否则采用火焰烘烤或其它必要的工艺措施除湿。
4、 接头准备
4.1 焊接前应认真清理焊缝区域, 不得有水、 锈、 氧化皮、 油污、 油漆过其它杂物, 要求在其周围50mm范围内打磨见金属光泽。
4.2 加工不整齐的坡口要求打磨光顺, 不得有大的凸起和凹陷。
4.3 焊接前应检查并确认所使用的设备工作状态正常, 仪表工具良好、 齐全可靠, 方可施焊。
4.4 所有使用自动焊焊接的焊缝两端均应设引、 熄弧板, 所有引、 熄弧板的材质、 板厚和坡口形式都必须与正式焊件相同, 引、 熄弧板应不小于100mm长、 80mm宽。
5、 焊缝返修
5.1 焊缝外观检查应符合TB10212- 中的规定, 不合格者应按下表进行返修
序号
缺陷种类
修补方法
1
焊缝裂纹
查明原因, 提出防防治措施, 清除干净后补焊并修磨均匀
2
误引弧
对于直径φ≤4mm, 深度不大于0.5mm的缺陷, 要用砂轮机修磨匀顺; φ≥4mm, 深度大于0.5mm的缺陷, 不含后用砂轮机磨平。
3
未焊透、 夹渣、
气孔、 凹坑等
用碳弧气刨清除后补焊并修磨匀顺
4
焊缝便面高低不平
( 含焊缝接头处)
用砂轮机修磨匀顺
5
咬边
深度小于1mm的用砂轮机修磨匀顺, 深度大于1mm的, 补焊后用砂轮机修磨匀顺
6
焊瘤
用砂轮机修磨掉或用气刨清除后修磨匀顺
7
烧穿
清除熔渣, 并用CO2气体保护焊补焊烧穿缺口
5.2 返修焊的焊缝应修磨匀顺, 并按照原质量要求进行复检。返修次数不宜超过两次, 超过两次时应报总工程师批准, 并做好标记。
5.3 焊缝裂纹缺陷的修补必须先查明原因, 经质检人员和主管技术人员确认后进行, 并做好记录。为彻底清除裂纹, 应在其两端外延50mm进行返修焊。
5.4 修补焊缝缺陷时, 采用CO2气体保护焊或埋弧自动焊按原工艺参数进行焊接, 并用砂轮机修磨匀顺。
5.5 对焊缝修补前必须预热, 预热温度比正式焊接时相应提高20℃.
6、 其它注意事项
6.1 CO2气体保护焊时, 在焊缝两侧各150mm范围内刷防飞溅剂。
6.2 埋弧焊时, 正面焊缝完成后, 背面必须采用碳弧气刨清根后打磨光顺, 方可埋弧焊盖面。
6.3 每道焊缝施焊完成后应清除缝表面的焊渣及两侧的飞溅物, 打磨光顺后方可继续施焊。
6.4 焊工施焊前应调整好焊接设备的状态和工艺参数, 操作中尽量保证焊缝一次焊完, 减少焊接中的熄弧次数。
6.5 焊接过程中不允许在焊缝以外的母材上随意引弧, 自动焊必须使用引、 熄弧板。
6.6 焊接过程中如果发现焊缝出现裂纹, 应及时通知技术人员, 查明原因并制定方案后才可继续施工。
6.7 对拼装时所用的马板必须采用火焰切除或机械切除的方法, 火焰切除必须留3~5mm, 多余部分采用磨光机修磨光顺, 不允许伤及主梁。
十、 焊接检查
1、 焊缝外观质量检验: (焊缝金属冷却24h之后)
焊缝外表不得有裂纹、 未融合、 夹渣、 咬边、 烧穿、 弧坑等缺陷, 焊接区无飞溅残留物。按TB10212- 标准检测外观质量和外形尺寸允许的偏差进行验收。
2、 焊缝无损检验:
2.1 埋弧焊: 超声波探伤100％; X射线不少于10%拍片检查;
2.2 CO2气体保护焊: 超声波探伤100％; X射线不少于10%拍片检查;
2.3 对表面余高不须磨平的的十字交叉( 包括T字交叉) 对接焊缝应在以十字交叉点为中心的120~150mm范围内100%拍片检查。
2.4 所有焊缝为Ⅰ级焊缝。
2.5 对经超声波探伤不合格者, 必须对该梁上的同类焊缝全部进行探伤检查。并对有超标缺陷的焊缝进行返修, 返修部位仍须进行100%无损探伤, 且符合有关规定。
3、 接头力学性能试验
3.1 每块试板须制作试件数量: 拉伸、 弯曲、 接头硬度试验各2件; 冲击试件9件( 焊缝、 熔和线和热影响区各3件) 冲击试验温度为-40℃。
3.2 试件的截取、 加工及试验方法均按GB2649《焊接接头机械性能试验取样法》及GB2656《焊缝金属及焊接接头的疲劳试验法》标准的规定进行。
十一、 焊接接头力学性能试验的合格标准
1、 拉伸试验: 接头焊缝的实验结果( 屈服强度、 抗拉强度及延伸率) 不低于母材强度的最低保证值。
2、 弯曲试验: 弯芯直径3t( t为试样厚度) , 弯曲角度1800 , 冷弯试验达到合格角度时, 焊缝受拉面上裂缝或缺陷长度不得大于3mm, 如超过3mm, 应补做一件, 重新评定。
3、 冲击试验: 试验温度为-40℃, 试样的平均冲击值不小于47J。
4、 硬度值: 不大于HV350为合格。
机械性能实验结束后, 若发现试样断口上有明显的缺陷, 应查明产生缺陷的原因并判定实验结果是否合格。
十二.”评定”报告应包括以下内容:
——母材和焊材的牌号、 规格、 化学成分和机械性能等;
——试板图;
——试板的焊接条件及施焊工艺参数;
——焊缝检验结果;
——机械性能实验;
——结论。