大胜关大桥钢梁焊接工艺研究

荷载最重的桥梁。钢梁使用钢种有匝源圆园择耘、匝猿苑园择耘和匝猿源缘择阅熏其中匝源圆园择耘为首次大规模使用的新一

代桥梁用结构钢，为超低碳贝氏体钢，其供货状态为栽酝悦孕垣回火，主要用于受力最大的拱肋结构。施工

并列前根据不同的因素进行了选材试验，在选材试验基础上进行多种焊接接头的焊接工艺评定试验，出了典型接头的试验结果，为焊接工艺的制定提供了依据。新钢种；焊接工艺评定；试验结果关键词：

栽郧源缘苑粤中图分类号：文献标识码：

员园园员原圆猿园猿穴圆园园怨雪员园原园园员愿原园源文章编号：

耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻专题讨论孙立雄等：南京大胜关长江大桥钢梁焊接工艺研究第员园期豫表员牌号憎穴悦雪憎穴杂蚤雪憎穴酝灶雪匝源圆园择耘园援园远园园援员园园耀园援缘园园员援圆园园耀员援远缘园憎穴孕雪园援园圆园钢板化学成分憎穴月雪园援园园猿憎穴粤造雪—憎穴杂雪憎穴悦怎雪憎穴酝燥雪憎穴晕遭雪园援园员园园援员缘园耀园援缘园园园援员园园耀园援猿园园园援园员缘耀园援园缘园悦藻择孕糟皂园援源猿缘园援圆园园注匝猿苑园择耘：表中单园援园员苑值为最大值园援缘园。员援圆缘园耀员援远园园园援园圆园园援园员缘—表圆钢板力学性能牌号厚度辕皂皂屈服抗拉延伸冲击功砸强度强酝孕葬度粤率臆员远藻造辕酝孕葬砸皂辕辕豫穴原源园粤噪增辕允员愿园毅弯曲匝猿苑园择耘员远耀猿缘逸猿苑园逸猿缘缘逸缘猿园逸圆员逸员圆园益雪猿缘耀员园园逸猿园园逸源怨园逸圆园逸员圆园凿越圆葬凿越猿葬凿越猿葬匝源圆园择耘员远耀远园逸源圆园缘苑园耀苑圆园逸源怨园逸圆园逸员愿逸员圆园逸员圆园凿越猿葬表猿焊接接头灾型缺口低温冲击韧性要求穴原源园益雪允牌号对接焊缝熔透角焊缝棱角焊缝、匝猿苑园择耘匝源圆园择耘逸源员逸源员坡口逸源苑逸猿缘角焊缝逸源苑逸源园猿焊接材料的选择

对焊匝源圆园择耘缝强度的和控制匝猿苑园择耘范围较钢窄强，同度时较对韧高，

设计性指指标标要中求也很高。选择合适的焊接材料，使焊缝达到良好的强韧性匹配是前期选材的重点。在广泛调研的基础

上，进行了焊条电弧焊、

埋弧自动焊、实心焊丝混合气体保护焊、

药芯焊丝悦韵圆气体保护焊四种焊接方法分别对匝源圆园择耘和匝猿苑园择耘钢进行选材试验。

根据工艺性、力学性能，特别是在强韧性匹配等指标选择如下钢选穴员雪用焊条焊材电弧：

组合穴圆雪，角埋弧悦允缘园苑匝焊缝选自动焊，焊均为：匝源圆园择耘钢选用悦允远园苑匝；匝猿苑园择耘用宰匝原员垣杂允员园缘择：匝源圆园择耘武汉铁钢锚对产接品。

组选合用。匝猿苑园择耘匀远园匝垣杂允员园缘择钢对

接和棱角焊缝选用悦允匝原源垣杂允员园员择组合，

其余坡口角焊悦允匝原源缝和晕蚤元焊栽丝型是角在原焊缝选匀园愿酝灶圆耘用悦允匝原猿垣杂允员园员择焊丝组合。

其中穴猿雪素药芯的下韩国焊限，以保证焊缝低温韧的性基础的稳上定限。

定了现丝代综悦韵合圆气体保护焊：匝源圆园择耘和匝猿苑园择耘钢选用金属株式会社生产的杂怎责苑员匀，该焊丝工程实际使用情况表明其工艺性和焊缝力学性能愿园豫垣穴源雪优富氩良。

选用宰耘砸远园配穴粤则雪上匹配穴悦韵较好圆雪圆园豫混合。

焊接气体保护匝源圆园择耘焊：

钢，焊缝在力学性能———逸园援园员缘园援源源园—源钢板焊接性及厚板焊接预热温度、层间温度的确定眼圆原猿演

南京大胜关长江大桥使用中厚钢板材质为匝源圆园择耘和匝猿苑园择耘，匝猿源缘择阅主要用在连接系和托架部分，厚度均小于猿园皂皂。在开发匝源圆园择耘钢时，武钢和中铁大桥勘测设计院进行了一系列的焊接性试验，芜湖桥生产时对匝猿苑园择耘进行了全面的焊接性试验，为此匝源圆园择耘本工程和层温控制钢焊接直接，如性使表试用源验芜所结湖示。

果桥确定厚板试验数焊接据和预武热钢温度对表源焊接预热温度和层间温度控制范围专材质板厚辕皂皂预热温度栽辕益道穴层雪间题手弧焊、气体保护焊埋弧焊温度贼辕益讨匝猿源缘择阅论匝猿苑园择耘圆愿约臆圆愿源园约臆源园远园耀员园园逸缘逸缘︱臆圆愿臆远愿愿园耀员圆园逸缘远园耀圆园园缘耀圆园园愿园耀圆园园︱桥梁匝源圆园择耘圆愿约焊源园约臆源园臆远愿远园耀员园园逸缘逸缘逸缘愿园耀员圆园逸缘园逸缘远园耀圆园园缘耀圆园园愿园耀圆园园接

缘焊接工艺评定

在前期对所使用的钢材焊接性研究和选材试验的基础上，进行了一系列的焊接工艺评定试验。按照不同焊接工艺因素编制了焊接工艺评定试验任务书和焊接工艺评定指导书，月标段有针对性的进行了员愿组对接接头、怨组熔透角接接头、员缘组坡口不熔透角接接头、愿组栽型角接接头、员组桥面剪立钉评定试验和员组节点板穿过下弦杆槽口部位焊

缝缘援员的工对接焊艺评定试缝

验，

共缘圆组评定。根据月标段的典型对接接头进行了员愿组对接

焊缝的焊接工艺评定试验。

钢板对接采用埋弧自动焊，开不对称灾穴哉雪型坡口；桥面板纵、横向对接采用

单面焊双面成型技术，

钢板开单面灾型坡口，背面贴陶质衬垫，

用悦韵圆气体保护焊打底垣埋弧自动焊填充缘援圆盖面，棱角力学焊性能缝

如表缘所示。

棱角接头采用灾型坡口埋弧自动焊，匝猿苑园择耘钢

耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻窑19窑表缘板厚辕材质屈服强度砸藻造辕酝孕葬缘愿缘缘员园缘园园焊缝拉伸抗拉强度砸皂辕酝孕葬远远缘远园缘缘怨缘延伸率粤辕豫圆猿圆源圆远对接接头力学性能试验结果穴部分雪接头拉伸抗拉断裂位置强度砸皂辕酝孕葬母材缘苑缘缘愿缘缘员缘母材母材粤噪增辕允穴原源园益雪焊缝热影响区员苑源，员苑圆，员源怨员缘园，员远缘，员苑园员源远，员源怨，员缘园表远板厚辕材质圆愿园，圆苑园，圆苑园圆园愿，圆园缘，员愿园员苑缘，圆员怨，圆猿苑侧弯员愿园毅接头最高凿越圆葬硬度匀灾员园圆源圆圆圆缘圆猿愿缘园垣缘园辕匝源圆园择耘远园垣远园辕匝源圆园择耘源源垣源源辕匝猿苑园择耘完好完好完好粤噪增辕允穴原源园益雪焊缝缘援猿

采用悦允匝原源垣杂允员园员择焊材组合，匝源圆园择耘钢采用宰匝原

员垣杂允员园缘择焊材组合，力学性能如表远所示。

棱角焊缝力学性能试验结果穴部分雪焊缝拉伸接头热影响区最高硬度匀灾员园熔透角焊缝

接头板和节对节点板和下弦顶板熔透角焊缝，

点板熔透角焊缝，以及横梁接头板熔透焊缝进行了焊接工艺评定试验。匝源圆园择耘钢的每组熔透角焊缝分别采用宰耘砸远园实心焊丝配穴粤则雪愿园豫垣穴悦韵圆雪圆园豫混合气体保护焊和杂怎责苑员匀药芯焊丝纯悦韵圆气体

对匝猿苑园择耘钢的熔保护焊两种焊接方法进行焊接；

透角焊缝采用杂怎责苑员匀药芯焊丝纯悦韵圆气体保护焊进行焊接。焊接均采用非对称灾型坡口，深坡口侧

表苑板厚辕材质焊接方法施焊位置源源垣源源辕匝猿苑园择耘缘园垣缘园辕匝源圆园择耘屈服抗拉延伸强度强度率砸藻造辕酝孕葬砸皂辕酝孕葬粤辕豫缘猿园远园园圆源员猿缘，员猿源，员源园员怨怨，员缘远，员苑源圆缘员苑源，员员愿，员怨猿圆源怨，圆源愿，圆员园圆猿圆缘猿园远员园圆猿坡口角度小先焊，浅坡口侧坡口角度大清根后焊接，

确保熔透并控制焊接角变形。力学性能结果如表苑所示。

焊缝拉伸粤噪增辕允穴原源园益雪焊缝热影响区远源，远缘，苑远圆猿远，员源猿，圆缘源员园远，愿怨，员员猿接头最高硬度匀灾员园圆圆缘圆源缘圆苑远熔透角焊缝力学性能试验结果穴部分雪屈服强度抗拉强度延伸率粤辕豫砸藻造辕酝孕葬砸皂辕酝孕葬缘苑缘缘猿园缘猿园远愿园远缘园远愿缘圆猿圆缘圆圆猿远垣源源辕匝源圆园择耘酝粤郧立位穴粤则雪愿园豫垣穴悦韵圆雪圆园豫猿远垣源源辕匝源圆园择耘源源垣源源辕匝猿苑园择耘云悦粤宰立位云悦粤宰横位员圆缘，员源源，员员愿员远苑，员愿员，员苑愿员员员，员员源，员猿园缘援源接头金相分析

对所有焊接接头进行了金相分析，宏观照片显

焊缝微观示焊道排列规范，焊缝坡口工艺性较好，

组织和性能基本对应。匝源圆园择耘钢焊缝区主要为针状铁素体和少量先共析铁素体，过热区主要为粒状贝氏体，相对母材晶粒度较大，部分金相如表愿所示。

试件焊接后进行外观检查，焊缝外观和尺寸符合技术要求；试件焊接完成圆源澡后对试件进行超声

《钢焊缝手工波探伤检查，对接焊缝内部质量均为

超声波探伤方法和探伤结果分级》郧月员员猿源缘玉级，焊缝内、外部质量良好。各接头的试验结果表明：

穴员雪从接头拉伸和焊缝金属拉伸试验结果可以看出，各种接头的焊缝强度均高于母材标准值，焊缝屈强比园援愿员耀园援怨园。

穴圆雪从对接接头冷弯试验和焊缝金属拉伸试验结果可以看出，对接接头弯曲员愿园毅后受拉面均完好

窑20窑耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻未裂，所有焊缝金属的伸长率均满足母材标准要求，

粤越圆圆豫耀猿园豫，表明焊接接头的塑性良好。

穴猿雪各接头宏观断面酸蚀检验未发现裂纹等缺陷，接头熔合良好。

穴源雪从接头低温冲击功粤噪增穴原源园益雪结果可以看出，匝猿苑园择耘焊缝及热影响区的粤噪增穴原源园益雪均大于源员允；匝源圆园择耘焊缝及热影响区的粤噪增穴原源园益雪均大于源愿允，焊缝韧强比园援员缘耀园援源源，表明焊接接头的低温韧性良好，满足设计要求，且有较大储备。

穴缘雪接头各区的硬度均低于匀灾员园猿缘园，在焊接过程中未产生脆硬组织。

穴远雪分析接头微观金相，未发现脆硬组织产生，组织和性能基本对应。

穴苑雪通过焊缝化学成分分析，表明所选焊接材料在成分上与母材基本匹配。

远结论

焊接工艺评定试验结果均能满足

孕葬早藻怨远