实用文档苏州宝带东路跨运河钢桁梁制造焊接工艺评定方案（修订）编制复核审核批准中铁九桥工程有限公司2013 年 09 月一、总则苏州宝带东路跨运河钢桁梁主体结构采用Q345qD钢材制造。各结构中存在多种不同规格的对接、熔透或坡口角接及T 型角接接头，根据钢梁的设计图纸及相关技术文件要求，结合全桥钢梁的结构形式，我们根据公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011 ）附录 F1 的相关规定，从各种形式接头所有的板厚规格中选择有代表性的板厚组合进行焊接工艺评定试验（以下简称试验）。二、接头选择结合各部分结构形式，我们整理了结构中存在的各种不同板厚、不同焊接方法和不同施焊工位的各类主要对接、熔透或坡口角接及T 型角接接头 ,详见附表苏州宝带桥全桥主要接头形式表。并从所有的接头形式中选择了 33 组有代表性和针对性的板厚和接头组合进行焊接工艺评定试验其中包括14 组对接接头，10 组熔透角接接头，5 组坡口角接接头和 4 组 T 型角接接头。三、试验材料和焊接设备1、母材本次试验用钢板包括厚度为 8mm、12mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、55mm的 Q345qD材质钢板。符合 GB/T714-2008 的技术要求。试板规格对接接头 150800角接接头 1506002 、焊接材料2.1 埋弧自动焊上下弦杆件节点板对接焊缝、箱型杆件棱角焊缝箱体外部采用H08Mn2E（ 5.0 ）焊丝，配合SJ101q焊剂。1上下层桥面板对接焊缝填充盖面层焊接采用H08Mn2E（ 5.0 ）焊丝，配合 SJ101q焊剂。工型腹杆、桥面系T 型横梁主焊缝采用H08MnA（ 5.0 ）焊丝，配合 SJ101q 焊剂。2.2 CO2 气体保护焊上下弦杆件腹杆接头板、横梁接头板焊缝采用药芯焊丝E501T-1（ 1.2 ）焊接。上层桥面 U肋焊缝采用药芯焊丝 E501T-1（ 1.2 ）焊接，下层桥面纵向板肋焊缝采用实芯焊丝 ER50-6（ 1.2 ）焊接；弦杆、腹杆纵向加劲肋采用实芯焊丝 ER50-6（ 1.2 ）焊接。桁片制造腹杆与上下弦杆件之间的对接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（ 1.2 ）焊接。桥面板对接焊缝打底层焊接采用实芯焊丝ER50-6（ 1.2 ）；横梁腹板、底板与上下弦杆工地连接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（ 1.2 ）焊接；上下弦杆件之间工地对接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（ 1.2 ）焊接。各类连接角焊缝平位采用实芯焊丝ER50-6（ 1.2 ）焊接，立、仰位采用药芯焊丝E501T-1（ 1.2 ）焊接。2.3 焊条电弧焊用于定位焊。采用焊条E5015（ 3.2 ）。以上选用焊材除H08Mn2E采用专用技术条件外，其余均符合以下国家标准的规定焊材名称标准名称标准号埋弧焊丝熔化焊用钢丝GB/T14957-94埋弧焊剂埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470-2003CO2实芯焊丝气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008CO2药芯焊丝碳钢药芯焊丝GB/T10045-20012焊条碳钢焊条GB/T5117-19953、焊接设备埋弧自动焊 ZD51000 型自动埋弧焊机气体保护焊 KR500型气体保护焊机焊条电弧焊 SS630硅整流焊机四、焊接检验及力学性能试验1、焊缝外观质量应符合 JTG/T F50-2011 中表的规定。2、焊缝外观质量检查合格后进行无损检测。对接焊缝和全熔透角焊缝应沿焊缝全长进行超声波探伤，质量等级为级；坡口角焊缝进行超声波探伤，质量等级为级；U肋焊缝进行磁粉探伤，质量等级为级。3、焊缝接头力学性能的要求3.1 拉伸试验结果（屈服强度、抗拉强度、延伸率）不低于母材标准值（见下表）时，判为合格；当试验结果低于母材标准值时，允许从同一试件上再取一个试样重新试验，若重新试验的结果不低于母材标准值，则仍可判为合格，否则判为不合格。板厚范围RRA材质eLmMPaMPamm 50 345 490 20Q345qD 335 490 21 501003.2 焊缝 V 型缺口低温（ -20 ）冲击功不低于47J。若冲击试验的每一组（3 个）试样试验结果的平均值不低于规定值，且任一试验结果不低于 0.7 倍的规定值，则判为合格；当试验结果未满足上述要求，允许从同一试件上再取一组 （3 个）附加试样重新试验，若总计 6 个试验结果的平均值不低于规定值，且低于规定值的试验结果不多于3 个（其中，不得有 2 个以上的试验结果低于0.7 倍的规定值，也不得有任一试验结3果低于 0.5 倍的规定值），则可仍判为合格，否则，判为不合格。3.3 对接接头弯曲 180，试样受拉面没有裂纹，或仅在棱角处有撕裂且裂纹长度不大于3mm时，判为合格；当试验结果未满足上述要求，则允许从同一试件上再取一个试样重新试验，若试验结果满足上述要求，则仍判为合格，否则，判为不合格。3.4 接头硬度不大于HV350。4、力学性能试验项目及试样数量（个）对接接头力学性能试验项目、试样数量见表1。
全熔透角焊缝、坡口角焊缝、T形接头角焊缝力学性能试验项目及试样数量见表 2。表1对接接头力学性能试验内容、试样数量表试件型式试验项目试验试验方法数量接头拉伸试验1按焊接接头机械焊缝金属拉伸试验1性能试验方法接头侧弯试验（ 180d2a,3a ）1GB2649 2654；对接焊缝侧弯时板厚焊缝金属和热影响区 V型缺口低温冲各316mm时，d2a,板击试验厚 16mm时，接头硬度试验1d3a 。表2角接接头力学性能试验项目、试样数量表试件型式试 验 项目试验数量试验方法焊缝金属拉伸试验1全熔透角焊缝焊缝金属和热影响区 V型缺各3口低温冲击试验焊接接头机械性能试接头硬度试验1验方法 GB26492654焊缝金属拉伸试验1的规定进行坡口角焊缝、T形接头角焊缝接头硬度试验15、每一组试板进行一次宏观断面酸蚀试验，试验方法应符合钢的4低倍组织及缺陷酸蚀试验方法 （GB226）的规定。五、剪力钉焊接工艺评定1、试验用材料剪力钉 ML15 1360钢材 Q345qD 124004002、剪力钉布置如右图所示3、剪力钉焊接采用专用RSN-3000型剪力钉焊机，指导性参数如下表伸出长度提升高度焊接时间焊接电流mmmmsA52.51.010004、焊缝要求及试验项目焊缝挤出焊脚均匀饱满，外观质量合格。4.1 拉力试验（ 3 根）当拉力载荷达到55.86KN 时，不得断裂；继续增大载荷直至拉断，断裂不发生在焊缝和热影响区内。4.2 弯曲试验（ 3 根）用手锤打击焊钉试件头部，使其弯曲30，在试件的焊缝和热影响区不应产生肉眼可见的裂缝。六、焊接工艺评定报告的内容1、母材和焊接材料的型（牌）号、规格、化学成分和力学性能等。2、试板图。3、试件的焊接条件及施焊工艺参数。4、焊缝外观及探伤检验结果。5、力学性能试验及宏观断面酸蚀试验结果。6、结论。5苏州宝带桥焊接工艺评定试验项目（一）对接焊缝板厚编号坡口形式组合SD12035SD25055SD31212SD41212平位SD54055仰位SD64040SD71212焊接方法（工位）代表焊缝焊接材料（接头表中备注焊接工艺参数序号）埋弧自动焊（平位）上下弦节点H08Mn2E5.0SJ101q反面气刨板对接参数 650-700A 28-30V 24m/h清根熔透（1、9）埋弧自动焊（平位）上下弦节点反面气刨H08Mn2E5.0SJ101q板对接清根熔透参数 650-700A 28-30V 24m/h（ 9）气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面（平位）上下层桥面反面贴陶气体保护焊丝 ER50-6 1.2CO 2质衬垫单板对接参数 230-250A 23-25V面焊双面（ 39）埋弧焊材 H08Mn2E 5.0SJ101q成型参数 650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面（平位）桥面板大间反面贴陶气体保护焊丝 ER50-6 1.2CO 2质衬垫单隙对接参数 230-250A 23-25V面焊双面（ 39）埋弧焊材 H08Mn2E 5.0SJ101q成型参数 650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（平 仰位）仰位焊接E501T-1 1.2 CO 2桁片对接后在平位平位 250-280A 28-30V（ 20）气刨清根仰位 200-220A 20-25V熔透气体保护焊（立位）桁片对接、横梁腹板对反面气刨E501T-1 1.2 CO 2接清根熔透参数 200-220A 20-25V（ 21、44）气体保护焊（立位）横梁腹板与反面贴陶质衬垫单E501T-1 1.2 CO 2弦杆对接面焊双面参数 200-220A 20-25V（ 40）成型6板厚焊接方法（工位）代表焊缝编号焊接材料（接头表中备注坡口形式组合焊接工艺参数序号）气体保护焊（平位）横梁底板与反面贴陶质衬垫单SD81212E501T-1 1.2 CO 2弦杆对接面焊双面参数 250-280A 28-30V（ 43）成型气体保护焊（平位）横梁底板与反面贴陶弦杆对接、质衬垫单SD92020E501T-1 1.2 CO 2弦杆桥位对面焊双面参数 250-280A 28-30V接 41 、38成型气体保护焊（平位）W5E5节段反面贴陶下弦杆与横质衬垫单SD105050E501T-1 1.2 CO 2梁对接面焊双面参数 250-280A 28-30V（ 45）成型弦杆桥位对反面贴陶气体保护焊（立位）接、横梁腹质衬垫单SD112035E501T-1 1.2 CO 2板与弦杆对面焊双面参数 200-220A 20-25V接成型（ 38、40）气体保护焊（仰位）反面贴陶弦杆桥位对质衬垫单SD122020E501T-1 1.2 CO 2接（ 38）面焊双面参数 200-220A 20-25V成型气体保护焊（平位）弦杆桥位大反面贴陶质衬垫单SD132020E501T-1 1.2 CO 2间隙对接面焊双面参数 250-280A 28-30V（ 38）成型气体保护焊（仰位）U 肋嵌补段反面加钢衬垫单面SD1488E501T-1 1.2 CO 2对接焊双面成参数 200-220A 20-25V（ 46）型7（二）角焊缝焊接方法（工位）板厚编号坡口形式 焊接材料组合焊接工艺参数气体保护焊（平角位）SR1 2035E501T-1 1.2 CO 2参数 250-280A 28-30V气体保护焊 埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝E501T-1 1.2 CO 2SR22035参数 250-280A 28-30V埋弧焊材 H08Mn2E5.0SJ101q参数 650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊 埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝E501T-1 1.2 CO 2SR33530参数 250-280A 28-30V埋弧焊材 H08Mn2E5.0SJ101q参数 650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊 埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝E501T-1 1.2 CO 2SR45550参数 250-280A 28-30V埋弧焊材 H08Mn2E5.0SJ101q参数 650-700A 28-30V 24m/h气体保护焊（平角位）SR5 1235E501T-1 1.2 CO 2参数 250-280A 28-30V气体保护焊 埋弧自动焊（平角位）气体保护焊丝E501T-1 1.2 CO 2SR64050参数 250-280A 28-30V埋弧焊材 H08Mn2E5.0SJ101q参数 650-700A 28-30V 24m/h代表焊缝（接头表 备注中序号）先填充焊接面坡口，在面气刨清根熔透先在面侧焊接 2道贴角焊缝，在面气刨后采用埋弧自动焊焊接，上下弦杆熔透主焊缝 先采用气体（ 5、6、13、保护焊焊接14）面坡口，在面气刨后采用埋弧自动焊焊接，熔透先在面侧焊接 2道贴角焊缝，在面气刨后采用埋弧自动焊焊接，熔透上弦杆横气刨清根熔梁接头焊透缝（ 15）先采用气体保护焊焊接W5E5下面坡口，弦杆中横在面气刨梁主焊缝后采用埋弧（ 28）自动焊焊接，熔透8板厚焊接方法（工位）代表焊缝编号焊接材料（接头表备注坡口形式组合焊接工艺参数中序号）气体保护焊（立角位）支墩处横梁接头焊气刨清根熔SR74055E501T-1 1.2 CO 2缝（ 4、8、透参数 200-220A 20-25V29）埋弧自动焊（平角位）气刨清根熔SR81230焊材 H08MnA 5.0SJ101q透参数 650-700A 28-30V 24m/h上层桥面系横梁腹气体保护焊（仰角位）气刨清根熔SR91230板与底板、E501T-1 1.2 CO 2透桥面板间参数 200-220A 20-25V焊缝（ 15、34、35）气体保护焊（平角位）气刨清根熔SR102530E501T-1 1.2 CO 2透参数 250-280A 28-30V埋弧自动焊（平角位）腹杆主焊SP1 3030焊材 H08MnA 5.0SJ101q缝参数 650-700A 28-30V 24m/h（ 18、19）弦杆上腹气体保护焊（立角位）SP2 3035杆接头板E501T-1 1.2 CO 2焊缝参数 200-220A 20-25V（ 7、12）纵向加劲气体保护焊 平角位 SP3 2020焊缝ER50-6 1.2 CO 2（ 2、10、参数 250-280A 28-30V16、17、27）9板厚焊接方法（工位）代表焊缝编号焊接材料（接头表备注坡口形式组合焊接工艺参数中序号）气体保护焊（船型位）U 肋角焊缝SP4812E501T-1 1.2 CO 2（ 33）参数 230-250A 23-25V 30-40cm/min气体保护焊（仰角位）U 肋嵌补段SP5812E501T-1 1.2 CO 2角焊缝参数 200-220A 20-25V（ 47）埋弧自动焊（船型位）下层桥面横梁腹板ST11220焊材 H08MnA 5.0SJ101q与底板焊参数 650-700A 28-30V 24m/h缝 23各类角焊气体保护焊 平位 缝3 、11、ST21220ER50-6 1.2 CO 22226、30、参数 250-280A 28-30V31、32、36、37各类角焊气体保护焊（立位）缝3 、11、ST31220E501T-1 1.2 CO 22226、30、参数 200-220A 20-25V31、32、36、37各类角焊气体保护焊（仰位）缝3 、11、ST41220E501T-1 1.2 CO 22226、30、参数 200-220A 20-25V31、32、36、3710附表苏州宝带桥全桥主要接头形式表序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位一、下弦杆节点板不3035 2035埋弧自动焊气刨清根熔12045 3055对接透等厚对接平焊顶、底、腹气体保护焊2板上纵向t20/30坡口角接平角焊加劲3横隔板气体保护焊t12/16T 型角接角焊缝平/ 立角焊支墩位置气体保护焊隔板三面焊熔透/坡4隔板及加t30/40/50平/ 立角焊位置待定口角接劲焊缝t130/20气体保护焊熔透角接节点板以外5埋弧自动焊t230/20部位平角焊弦杆主棱角焊缝t130/20气体保护焊6埋弧自动焊节点板部位熔透角接t235/45/55平角焊11序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位腹杆腹板7连接板及t20/30/40气体保护焊坡口角接加劲平/ 立角焊8横梁连接气体保护焊仅 W5E5节t40/50熔透角接段板焊缝平/ 立角焊二、上弦杆节点板不2035 2045埋弧自动焊95055对接等厚对接平焊顶、底、腹气体保护焊10板上纵向t20坡口角接平角焊加劲11横隔板气体保护焊t12/16/30T 型角接角焊缝平/ 立/ 仰角焊腹杆腹板气体保护焊t20/30/40/12连接板及坡口角接50平/ 立角焊加劲12序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位t120/50/30气体保护焊熔透角接节点板以外13埋弧自动焊t220/50部位平角焊弦杆主棱角焊缝t120/50气体保护焊14埋弧自动焊节点板部位熔透角接t235/45/55平角焊15横梁连接气体保护焊t12/20/25熔透角接板焊缝平/ 立角焊三、腹杆16翼缘板、腹气体保护焊t20/30坡口角接板上加劲平角焊1718翼缘板与气体保护焊腹板间焊t30/40/50坡口角接或埋弧自动焊缝平角焊1913序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位四、工厂桁片制造腹杆翼缘3035 3540气体保护焊20板与弦杆对接4045 4055气刨清根节点板对平 仰焊3055 5055接腹杆腹板与弦杆腹3030 4040对接气体保护焊215050气刨清根杆接头板立焊对接五、下层桥面桥面板单气体保护焊22元纵肋焊t8T 型角接平角焊缝气体保护焊23t10T 型角接或埋弧自动焊平/ 仰角焊横梁主焊缝坡口 /T气体保护焊24型t16或埋弧自动焊角接平角焊25t8气体保护焊T 型角接平/ 立角焊横梁加劲焊缝26t16气体保护焊T 型角接平角焊14序号接头位置板厚组合图示焊接方法接头类型焊接工位顶、底、腹27板纵向加t20/30气体保护焊坡口角接平角焊劲横梁腹板气体保护焊28与顶、底板t40/50熔透角接埋弧自动焊焊缝平角焊支座承压气体保护焊29板、立柱承t30/40熔透角接压板焊缝平/ 立角焊六、上层桥面30顶板一字气体保护焊t10/16T 型角接肋焊缝平角焊31t12气体保护焊T 型角接平角焊挑梁焊缝32t10气体保护焊T 型角接平/ 立角焊备注W5E5节段下弦杆中横梁t10,K6t16,K815序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位33U肋焊缝t8气体保护焊坡口角接船型焊气体保护焊34t12熔透角接或埋弧自动焊平/ 仰角焊横梁主焊缝气体保护焊35t25熔透角接W5E5节段或埋弧自动焊箱型横梁平角焊36t10气体保护焊T 型角接平/ 立角焊横梁加劲焊缝37t16气体保护焊T 型角接平角焊七、工地焊接上下弦杆背面贴陶质38件之间全t20/30对接气体保护焊衬垫单面焊断面对接平/ 立/ 仰焊双面成型气体保护焊背面贴陶质上下层桥39t10/12 对接 埋弧自动焊 衬垫单面焊面板对接平焊双面成型16序号接头位置板厚组合图示接头类型焊接方法备注焊接工位上层桥面背面贴陶质系横梁腹121240对接气体保护焊板与上弦2525衬垫单面焊立焊杆对接双面成型上层桥面系横梁底背面贴陶质2020对接气体保护焊41衬垫单面焊板与上弦平焊双面成型杆对接下层桥面系横梁腹t10/16气体保护焊42坡口角接板与下弦立角焊杆连接下层桥面背面贴陶质系横梁底t12/16对接气体保护焊43衬垫单面焊板与下弦平焊双面成型杆对接W5E5节段下弦杆气体保护焊44中横梁腹 5040/50 对接 气刨清根立焊板与下弦杆对接W5E5节段下弦杆背面贴陶质45中横梁底5050对接气体保护焊衬垫单面焊板与下弦平焊双面成型杆对接U肋嵌补t8对接反面贴钢衬46立/ 仰焊段对接垫U肋嵌补47t8角接仰角焊段角焊缝17