本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種橋梁用厚鋼板的焊接方法。

背景技術(shù)：

橋梁，一般指架設(shè)在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的構(gòu)筑物。為適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的交通行業(yè)，橋梁亦引申為跨越山澗、不良地質(zhì)或滿足其他交通需要而架設(shè)的使通行更加便捷的建筑物。橋梁一般由上部構(gòu)造、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬構(gòu)造物組成，上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是跨越障礙的主要結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)包括橋臺(tái)、橋墩和基礎(chǔ)；支座為橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置；附屬構(gòu)造物則指橋頭搭板、錐形護(hù)坡、護(hù)岸、導(dǎo)流工程等。

橋梁用厚鋼板是制造橋梁結(jié)構(gòu)件專用的厚鋼板，使用專用鋼種橋梁建筑用碳素鋼和低合金鋼制造，鋼號(hào)末尾標(biāo)有q（橋）字。橋梁建筑用碳素鋼有用于鉚接橋梁結(jié)構(gòu)的A3q和用于焊接橋梁結(jié)構(gòu)的16q；橋梁結(jié)構(gòu)用低合金鋼有12Mnq、12MnVq、15MnVNq、16Mnq等。橋梁鋼板的厚度為4.5～50mm。

橋梁用厚鋼板的焊接性較差，焊接坡口的選擇以及焊接工藝是其焊接的關(guān)鍵步驟，焊接時(shí)如果坡口開制不合理、焊接參數(shù)選用不合適都將導(dǎo)致焊接過(guò)程中出現(xiàn)未熔合、冷裂紋和接頭脆化等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高焊接質(zhì)量的、適用于厚度為20～50mm的橋梁用厚鋼板的焊接方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種橋梁用厚鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

（1）鋼板厚度為20～50mm，采用同厚度鋼板對(duì)接的方式，在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置至少6個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽；

（2）預(yù)熱：先對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面兩側(cè)120～140mm的預(yù)熱范圍進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)對(duì)接面四周120mm范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到預(yù)熱范圍內(nèi)的溫度位于140～160℃時(shí)，則預(yù)熱到位；

（3）預(yù)焊接：預(yù)熱到位后，立即對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面的中間及兩端部分焊接，使兩塊厚鋼板對(duì)應(yīng)的分割槽相連；

（4）焊接：接著采用交錯(cuò)焊接的方式，從兩塊厚鋼板的對(duì)接面的一端焊接到另一端，然后再?gòu)膬蓧K厚鋼板的對(duì)接面的另一端焊接到起始一端，焊接過(guò)程中控制焊接點(diǎn)的溫度在240～280℃，交錯(cuò)焊接完成后對(duì)焊接點(diǎn)的背面部位進(jìn)行清根，采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，焊接完成后對(duì)焊件進(jìn)行消氫處理，處理溫度為190℃，時(shí)間為2h；

（5）檢查：焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如檢驗(yàn)結(jié)果不滿足工藝規(guī)程的要求，立即進(jìn)行補(bǔ)焊；補(bǔ)焊后對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和超聲波探傷，檢測(cè)焊縫的外部缺陷和內(nèi)部缺陷。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的分割槽的寬度為該厚鋼板的熱效應(yīng)區(qū)的最大直線距離的1.1～1.2倍。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的分割槽均布在兩塊厚鋼板的對(duì)接面上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的分割槽的數(shù)目為8～12個(gè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的分割槽的數(shù)目為10個(gè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟（4）中，交錯(cuò)焊接采用的焊絲直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為320～350A，焊接電壓強(qiáng)度為30～32V，焊接速度為220～240mm/min，焊接溫度為240～280℃。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的交錯(cuò)焊接的間隙為分割槽寬度的0.2～0.4倍。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟（4）中，焊條電弧焊采用的焊條直徑為4.0mm時(shí)，焊接電流強(qiáng)度為150～170A，焊接電壓強(qiáng)度為23～25V，電源直流反接，焊接速度≥160mm/min；焊條電弧焊采用的焊條直徑為5.0mm時(shí)，焊接電流強(qiáng)度為190～210A，焊接電壓強(qiáng)度為23～25V，電源直流反接，焊接速度≥180mm/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置至少6個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽，即將兩塊厚鋼板的待焊接面分割成至少7段，再通過(guò)間隙式交錯(cuò)焊接，可以將厚鋼板的非熱效應(yīng)區(qū)的變形量縮減到最??；本發(fā)明減少了厚鋼板焊接易產(chǎn)生冷裂紋、未熔合及接頭脆化等焊接缺陷產(chǎn)生幾率，保證了焊接質(zhì)量，確保焊接接頭各區(qū)域力學(xué)性能合格。本發(fā)明方法適用于厚度為20～50mm的厚鋼板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種橋梁用厚鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

（1）鋼板厚度為20～50mm，采用同厚度鋼板對(duì)接的方式，在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置6個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽；該分割槽均布在兩塊厚鋼板的對(duì)接面上，其寬度為該厚鋼板的熱效應(yīng)區(qū)的最大直線距離的1.2倍；

（2）預(yù)熱：先對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面兩側(cè)120mm的預(yù)熱范圍進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)對(duì)接面四周120mm范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到預(yù)熱范圍內(nèi)的溫度位于160℃時(shí)，則預(yù)熱到位；

（3）預(yù)焊接：預(yù)熱到位后，立即對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面的中間及兩端部分焊接，使兩塊厚鋼板對(duì)應(yīng)的分割槽相連；

（4）焊接：接著采用交錯(cuò)焊接的方式，從兩塊厚鋼板的對(duì)接面的一端焊接到另一端，然后再?gòu)膬蓧K厚鋼板的對(duì)接面的另一端焊接到起始一端，交錯(cuò)焊接采用的焊絲直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為320A，焊接電壓強(qiáng)度為32V，焊接速度為220mm/min，焊接溫度為280℃；交錯(cuò)焊接的間隙為分割槽寬度的0.2倍；交錯(cuò)焊接完成后對(duì)焊接點(diǎn)的背面部位進(jìn)行清根，采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，焊接完成后對(duì)焊件進(jìn)行消氫處理，處理溫度為190℃，時(shí)間為2h；焊條電弧焊采用的焊條直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為150A，焊接電壓強(qiáng)度為25V，電源直流反接，焊接速度≥160mm/min；

（5）檢查：焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如檢驗(yàn)結(jié)果不滿足工藝規(guī)程的要求，立即進(jìn)行補(bǔ)焊；補(bǔ)焊后對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和超聲波探傷，檢測(cè)焊縫的外部缺陷和內(nèi)部缺陷。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種橋梁用厚鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

（1）鋼板厚度為20～50mm，采用同厚度鋼板對(duì)接的方式，在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置12個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽；該分割槽均布在兩塊厚鋼板的對(duì)接面上，其寬度為該厚鋼板的熱效應(yīng)區(qū)的最大直線距離的1.1倍；

（2）預(yù)熱：先對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面兩側(cè)140mm的預(yù)熱范圍進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)對(duì)接面四周120mm范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到預(yù)熱范圍內(nèi)的溫度位于140℃時(shí)，則預(yù)熱到位；

（3）預(yù)焊接：預(yù)熱到位后，立即對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面的中間及兩端部分焊接，使兩塊厚鋼板對(duì)應(yīng)的分割槽相連；

（4）焊接：接著采用交錯(cuò)焊接的方式，從兩塊厚鋼板的對(duì)接面的一端焊接到另一端，然后再?gòu)膬蓧K厚鋼板的對(duì)接面的另一端焊接到起始一端，交錯(cuò)焊接采用的焊絲直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為350A，焊接電壓強(qiáng)度為30V，焊接速度為240mm/min，焊接溫度為240℃；交錯(cuò)焊接的間隙為分割槽寬度的0.4倍；交錯(cuò)焊接完成后對(duì)焊接點(diǎn)的背面部位進(jìn)行清根，采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，焊接完成后對(duì)焊件進(jìn)行消氫處理，處理溫度為190℃，時(shí)間為2h；焊條電弧焊采用的焊條直徑為5.0mm，焊接電流強(qiáng)度為210A，焊接電壓強(qiáng)度為23V，電源直流反接，焊接速度≥180mm/min；

（5）檢查：焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如檢驗(yàn)結(jié)果不滿足工藝規(guī)程的要求，立即進(jìn)行補(bǔ)焊；補(bǔ)焊后對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和超聲波探傷，檢測(cè)焊縫的外部缺陷和內(nèi)部缺陷。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種橋梁用厚鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

（1）鋼板厚度為20～50mm，采用同厚度鋼板對(duì)接的方式，在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置10個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽；該分割槽均布在兩塊厚鋼板的對(duì)接面上，其寬度為該厚鋼板的熱效應(yīng)區(qū)的最大直線距離的1.15倍；

（2）預(yù)熱：先對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面兩側(cè)130mm的預(yù)熱范圍進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)對(duì)接面四周120mm范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到預(yù)熱范圍內(nèi)的溫度位于150℃時(shí)，則預(yù)熱到位；

（3）預(yù)焊接：預(yù)熱到位后，立即對(duì)待焊接的兩塊厚鋼板的對(duì)接面的中間及兩端部分焊接，使兩塊厚鋼板對(duì)應(yīng)的分割槽相連；

（4）焊接：接著采用交錯(cuò)焊接的方式，從兩塊厚鋼板的對(duì)接面的一端焊接到另一端，然后再?gòu)膬蓧K厚鋼板的對(duì)接面的另一端焊接到起始一端，交錯(cuò)焊接采用的焊絲直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為340A，焊接電壓強(qiáng)度為32V，焊接速度為230mm/min，焊接溫度為260℃；交錯(cuò)焊接的間隙為分割槽寬度的0.3倍；交錯(cuò)焊接完成后對(duì)焊接點(diǎn)的背面部位進(jìn)行清根，采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，焊接完成后對(duì)焊件進(jìn)行消氫處理，處理溫度為190℃，時(shí)間為2h；焊條電弧焊采用的焊條直徑為4.0mm，焊接電流強(qiáng)度為160A，焊接電壓強(qiáng)度為24V，電源直流反接，焊接速度≥160mm/min；

（5）檢查：焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如檢驗(yàn)結(jié)果不滿足工藝規(guī)程的要求，立即進(jìn)行補(bǔ)焊；補(bǔ)焊后對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和超聲波探傷，檢測(cè)焊縫的外部缺陷和內(nèi)部缺陷。

本發(fā)明通過(guò)在兩塊對(duì)接的待焊接的厚鋼板的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)置至少6個(gè)垂直于對(duì)接面的分割槽，使之對(duì)接構(gòu)成相應(yīng)數(shù)量的相互貫通的分割槽，即將兩塊厚鋼板的待焊接面分割成至少7段，再通過(guò)間隙式交錯(cuò)焊接，可以將厚鋼板的非熱效應(yīng)區(qū)的變形量縮減到最?。槐景l(fā)明減少了厚鋼板焊接易產(chǎn)生冷裂紋、未熔合及接頭脆化等焊接缺陷產(chǎn)生幾率，保證了焊接質(zhì)量，確保焊接接頭各區(qū)域力學(xué)性能合格。本發(fā)明方法適用于厚度為20～50mm的厚鋼板。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。