本申請涉及鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法。

背景技術(shù)：

正交異性鋼橋面板，因其結(jié)構(gòu)重量輕，施工周期短，在大垮徑橋梁中得到廣泛應(yīng)用。但從已建橋梁運營狀態(tài)的表現(xiàn)來看，早期建成的橋梁陸續(xù)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性疲勞開裂，抗疲勞性能令人堪憂，與之俱來的是橋梁維護成本的大幅增加。

正交異性鋼橋面板的耐久性問題已嚴重制約其進一步的發(fā)展應(yīng)用，甚至部分橋梁設(shè)計師不惜采用結(jié)構(gòu)重量更大、建設(shè)成本更高的鋼筋混凝土橋面取代正交異性鋼橋面板。

雖然正交異性鋼橋面板U肋板焊縫的設(shè)計理念和焊接技術(shù)在不斷進步中，對于改善鋼橋面板與U肋板間的焊縫的疲勞性能方面起到了一定的積極作用，但現(xiàn)有技術(shù)條件下，U肋板焊縫均為單側(cè)角焊縫形式，在承受橋面局部車載交變荷載作用時，其疲勞性能表現(xiàn)具有先天性的不足。

針對上述缺陷，某大型公司提出一種全新的提高正交異性鋼橋面板疲勞性能的解決方案，開發(fā)應(yīng)用了正交異性鋼橋面板U肋板內(nèi)焊技術(shù)；突破U肋板內(nèi)部空間尺寸限制，利用專用焊接設(shè)備在U肋板內(nèi)側(cè)進行角焊縫的焊接，U肋板內(nèi)焊技術(shù)將U肋板與橋面板之間的連接焊縫由單側(cè)角焊縫改變?yōu)殡p側(cè)角焊縫形式，大幅降低焊根處及橋面板焊趾處的應(yīng)力幅值，從而避免從焊縫焊根處萌生的疲勞裂紋問題，同時改善橋面板焊趾處疲勞性能；與此同時，U肋板內(nèi)焊技術(shù)也將為正交異性板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供更廣闊的技術(shù)空間。

采用高清視頻監(jiān)控及超聲相控陣檢測技術(shù)對U肋板雙側(cè)角焊縫其進行有效的檢測，可準確地發(fā)現(xiàn)U肋板內(nèi)焊焊縫表面及內(nèi)部的包括裂紋在內(nèi)的焊接缺陷，而對于焊接裂紋這種危險性嚴重的缺陷，會直接影響焊接接頭的疲勞性能，需采用合理的方式進行返修，達到合格的質(zhì)量要求。

對于焊縫裂紋的返修，一般采用碳弧氣刨方法將含有裂紋的焊縫金屬完全清除，并刨制成適合返修焊接的坡口，之后采用合理的焊接工藝進行返修焊接。關(guān)鍵技術(shù)在于通過磁粉探傷方式確認裂紋是否已完全清除，并在返修焊接中避免新的焊接缺陷產(chǎn)生。

由于U肋板內(nèi)部空間狹小，采用專用設(shè)備可進行可靠的焊接和焊縫打磨處理，而現(xiàn)有技術(shù)難以在U肋板內(nèi)部進行有效的磁粉探傷及碳弧氣刨，因此目前無法采用常規(guī)技術(shù)從U肋板內(nèi)部對內(nèi)焊焊縫進行返修，而直接從U肋板外側(cè)進行返修，若需完全清除焊接裂紋，則必將U肋板焊縫刨穿，形成了帶間隙的焊接坡口，而且間隙尺寸難以控制一致，這樣無論從內(nèi)側(cè)和外側(cè)進行返修，返修焊縫質(zhì)量都難以得到保證。

因此，現(xiàn)有技術(shù)僅能在U肋板外側(cè)對U肋板內(nèi)焊的裂紋缺陷進行碳弧氣刨清除，而清除過程中又必須將U肋板焊縫刨穿，才能保證裂紋缺陷清除干凈，這樣后續(xù)的返修焊接質(zhì)量難以得到保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明了提供了一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法，以解決目前的U肋板返修焊接質(zhì)量難以得到保證的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法，所述方法包括：

當檢測發(fā)現(xiàn)所述U肋板內(nèi)焊焊縫有焊接裂紋時，確認所述焊接裂紋的具體部位；

利用U肋板內(nèi)焊焊縫修磨機對所述U肋板內(nèi)焊焊縫進行修磨；

利用U肋板內(nèi)焊設(shè)備在所述U肋板的內(nèi)側(cè)對修磨后的焊縫進行補焊；

在所述U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根，并形成一焊接坡口；

利用磁粉探傷檢測所述焊接坡口，確認所述焊接坡口是否具有裂紋缺陷；

當確認所述焊接坡口沒有裂紋缺陷后，對所述焊接坡口進行返修焊接。

優(yōu)選的，所述確認所述焊接裂紋的具體部位之前，包括：

利用在線視頻監(jiān)控技術(shù)或超聲相控陣檢測技術(shù)檢測所述U肋板內(nèi)焊焊縫是否存在焊接裂紋。

優(yōu)選的，所述利用在線視頻監(jiān)控技術(shù)或超聲相控陣檢測技術(shù)檢測所述U肋板內(nèi)焊焊縫是否存在焊接裂紋之后，包括：

若利用所述在線視頻監(jiān)控技術(shù)檢測到所述U肋板內(nèi)焊焊縫的表面有焊接裂紋，基于所述U肋板內(nèi)焊設(shè)備的焊接數(shù)據(jù)記錄，確認所述焊接裂紋的具體部位；

在所述U肋板的外側(cè)對應(yīng)部位標識出存在所述焊接裂紋的部位。

優(yōu)選的，所述利用在線視頻監(jiān)控技術(shù)或超聲相控陣檢測技術(shù)檢測所述U肋板內(nèi)焊焊縫是否存在焊接裂紋之后，包括：

若利用所述超聲相控陣檢測技術(shù)檢測到所述U肋板內(nèi)焊焊縫的根部存在所述焊接裂紋，則在所述U肋板的外側(cè)對應(yīng)部位標識出存在所述焊接裂紋的部位。

優(yōu)選的，所述利用U肋板內(nèi)焊焊縫修磨機對所述U肋板內(nèi)焊焊縫進行修磨之后，包括：

控制修磨后的焊縫形狀尺寸，要求修磨后所述U肋板的內(nèi)側(cè)的角焊縫的厚度小于3mm，并形成凹形表面。

優(yōu)選的，所述利用U肋板內(nèi)焊焊縫修磨機對所述U肋板內(nèi)焊焊縫進行修磨之后，包括：

控制修磨的焊縫長度為從所述焊接裂紋的起止點往兩端各延伸20mm。

優(yōu)選的，所述焊接坡口角度40°～60°。

優(yōu)選的，所述在所述U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根之后，包括：

對所述焊接坡口進行打磨處理。

優(yōu)選的，所述對所述焊接坡口進行返修焊接，包括：

采用烘槍對所述焊接坡口進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為60℃～80℃；

采用藥芯焊絲CO₂氣保焊對所述焊接坡口進行返修焊接。

優(yōu)選的，所述采用藥芯焊絲CO₂氣保焊對所述焊接坡口進行返修焊接之后，包括：

對所述焊接坡口的焊縫進行外觀檢查與無損檢測。

通過本發(fā)明的一個或者多個技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點：

本發(fā)明公開了一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法，當檢測發(fā)現(xiàn)所述U肋板內(nèi)焊焊縫有焊接裂紋時，確認所述焊接裂紋的具體部位，然后在U肋板的內(nèi)側(cè)對具有焊接裂紋的內(nèi)焊焊縫進行修磨并補焊，可有效保證返修后內(nèi)焊焊縫的焊縫成形。再在U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根、磁粉探傷及返修焊接步驟，可有保證焊縫不會刨穿，而且可確認裂紋缺陷完全清除，有利于保證返修焊的質(zhì)量，本發(fā)明的返修焊縫達到全熔透焊縫要求，焊接接頭的疲勞性能優(yōu)異。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法流程圖；

圖2A-2F為本發(fā)明實施例中U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請，下面結(jié)合附圖，通過具體實施例對本申請技術(shù)方案作詳細描述。

本發(fā)明提供了一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法，先在U肋板的內(nèi)側(cè)對具有焊接裂紋的內(nèi)焊焊縫進行修磨并補焊，可有效保證返修后內(nèi)焊焊縫的焊縫成形，后在U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根、磁粉探傷及返修焊接，可有保證焊縫不會刨穿，而且可確認裂紋缺陷完全清除，有利于保證返修焊的質(zhì)量，本發(fā)明的返修焊縫達到全熔透焊縫要求，焊接接頭的疲勞性能優(yōu)異。

由于目前的U肋板內(nèi)側(cè)的操作工序僅涉及到目前已成熟的U肋板內(nèi)焊及內(nèi)焊焊縫打磨技術(shù)，無需在U肋板內(nèi)側(cè)進行碳弧氣刨及磁粉探傷，技術(shù)上成熟可靠。

下面請參看圖1，為本發(fā)明的具體實施過程圖。

步驟101，當檢測發(fā)現(xiàn)U肋板內(nèi)焊焊縫有焊接裂紋時，確認所述焊接裂紋的具體部位。

在具體的實施過程中，可利用在線視頻監(jiān)控技術(shù)或超聲相控陣檢測技術(shù)檢測U肋板內(nèi)焊焊縫是否存在焊接裂紋。

若利用在線視頻監(jiān)控技術(shù)檢測到U肋板內(nèi)焊焊縫的表面有焊接裂紋，那么通過查詢U肋板內(nèi)焊設(shè)備的焊接數(shù)據(jù)記錄即可確認焊接裂紋的具體部位，并在U肋板外側(cè)對應(yīng)部位標識出存在焊接裂紋的部位。

若利用超聲相控陣檢測技術(shù)檢測到U肋板內(nèi)焊焊縫的根部存在焊接裂紋，則直接在U肋板外側(cè)對應(yīng)部位標識出存在焊接裂紋的部位。

步驟102，利用U肋板內(nèi)焊焊縫修磨機對所述U肋板內(nèi)焊焊縫進行修磨。

在具體的實施過程中，利用U肋板內(nèi)焊焊縫修磨機在具有所述焊接裂紋的U肋板內(nèi)焊焊縫進行修磨，修磨至接近焊縫根部。

具體來說，在對存在焊接裂紋的焊縫進行修磨時，可同時通過控制系統(tǒng)精確控制修磨后的焊縫形狀尺寸，要求修磨后內(nèi)側(cè)的角焊縫的厚度小于3mm，并形成凹形表面。另外，需控制修磨的焊縫長度從焊接裂紋的起止點往兩端各延伸20mm。

步驟103，利用U肋板內(nèi)焊設(shè)備在所述U肋板的內(nèi)側(cè)對修磨后的焊縫進行補焊。

在具體的實施過程中，采用U肋板內(nèi)焊設(shè)備在U肋板的內(nèi)側(cè)對修磨后的焊縫補焊一道角焊縫。

在補焊處理時，采用實心焊絲混合氣體保護焊工藝，實心焊絲型號ER50-6，直徑φ1.2mm，保護氣體為三元氣(Ar+CO₂+O₂)，補焊焊道的焊腳尺寸為6～8mm。

步驟104，在所述U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根，并形成一焊接坡口。

采用碳弧氣刨或等離子氣刨工藝清除內(nèi)焊焊縫根部，不將內(nèi)焊焊縫刨穿，氣刨的深度為超過U肋板內(nèi)側(cè)表面約2～3mm，并在外側(cè)形成適合返修焊接的焊接坡口，坡口角度40°～60°；氣刨的長度為在裂紋標識起止點往兩端各延伸20mm。

而在形成焊接坡口之后，還會對焊接坡口進行打磨處理。

步驟105，利用磁粉探傷檢測所述焊接坡口，確認所述焊接坡口是否具有裂紋缺陷。

在外側(cè)打磨坡口內(nèi)的氧化皮，見金屬光澤，采用磁粉探傷檢測坡口內(nèi)是否存在焊接裂紋缺陷，若仍有裂紋，則需重復氣刨、打磨、磁粉探傷工藝，直至完成清除裂紋。

步驟106，當確認所述焊接坡口沒有裂紋缺陷后，對所述焊接坡口進行返修焊接。

返修焊前，采用烘槍對待返修焊縫(即焊接坡口的焊縫)進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為60℃～80℃，采用藥芯焊絲CO₂氣保焊進行返修焊接，多層多道焊工藝。返修焊完成后按相關(guān)標準對焊接坡口的焊縫進行焊縫外觀檢查與無損檢測。

該缺陷焊縫經(jīng)返修后達到了全熔透焊縫要求。具體的U肋板內(nèi)焊裂紋返修方法見圖2A-2F。

在具體的實施過程中：

參看圖2A，在橋面板1上焊接有U肋板2，U肋板2具有外側(cè)3和內(nèi)側(cè)4。而在U肋板2的內(nèi)側(cè)4的內(nèi)焊焊縫處具有一焊接裂紋5。

參看圖2B，在U肋板2的內(nèi)側(cè)4進行焊縫修磨處理。

參看圖2C，在U肋板2的內(nèi)側(cè)4進行補焊處理。

參看圖2D，在U肋板2的外側(cè)3進行碳弧氣刨處理。

參看圖2E，在U肋板2的外側(cè)3進行磁粉探傷處理。

參看圖2F，在U肋板2的外側(cè)3進行返修焊接。

通過本發(fā)明的一個或者多個實施例，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點：

本發(fā)明提供了一種U肋板內(nèi)焊焊縫的返修方法，當檢測發(fā)現(xiàn)所述U肋板內(nèi)焊焊縫有焊接裂紋時，確認所述焊接裂紋的具體部位，然后在U肋板的內(nèi)側(cè)對具有焊接裂紋的內(nèi)焊焊縫進行修磨并補焊，可有效保證返修后內(nèi)焊焊縫的焊縫成形。再在U肋板的外側(cè)進行碳弧氣刨清根、磁粉探傷及返修焊接步驟，可有保證焊縫不會刨穿，而且可確認裂紋缺陷完全清除，有利于保證返修焊的質(zhì)量，本發(fā)明的返修焊縫達到全熔透焊縫要求，焊接接頭的疲勞性能優(yōu)異。

盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。