一種Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焊接工藝，尤其涉及一種Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝，屬于鋼結(jié)構(gòu) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高強(qiáng)度、高級(jí)別的結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其焊接必須有與之相適應(yīng)的焊 接工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，通過(guò)對(duì)母材性能的分析結(jié)合設(shè)計(jì)要 求，提出了焊材選用要求，Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的沖擊試驗(yàn)溫度為-40°c，沖擊功值要求不小于 47J，所選用的焊接材料的熔敷金屬?zèng)_擊試驗(yàn)也應(yīng)滿(mǎn)足此要求，且焊接材料的性?xún)r(jià)比也應(yīng)該 比較高的一種Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝。
[0004] 本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：
[0005] -種Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝，按以下步驟進(jìn)行：
[0006] -、焊前準(zhǔn)備：
[0007] (1)、確定焊接方法：
[0008] 采用手工焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊和埋弧焊的焊接方法；其中，手工焊條電弧 焊主要用于現(xiàn)場(chǎng)安裝填充量較少的焊縫，填充量較大的焊縫采用CO 2氣體保護(hù)焊；車(chē)間制作 采用CO2氣體保護(hù)焊和埋弧焊，以提高焊接效率；
[0009] (2)、焊接材料的選用：
[0010] ①、焊材熔敷金屬力學(xué)性能應(yīng)與Q345qE結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能相匹配，Q345qE結(jié)構(gòu)鋼 的力學(xué)性能：
[0011] 拉伸強(qiáng)度為490MPa，斷后伸長(zhǎng)率為20%，試驗(yàn)溫度為-40°c，沖擊吸收能量不小于 47KV2/J ；
[0012] ②、焊材化學(xué)成分及性能指標(biāo)要求：
[0013] 氣保焊絲和焊條的化學(xué)成分要求為熔敷金屬化學(xué)成分要求，埋弧焊絲化學(xué)成分要 求為焊絲化學(xué)成分要求，見(jiàn)下表：
[0014]
[0015] (3)、《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10002. 2-2005和《鐵路鋼橋制造規(guī)范》 TB10212-2009中規(guī)定的焊材選配要求：
[0016] ①、焊接性能應(yīng)與基材相匹配，選用的焊接材料、焊接工藝，均應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求通 過(guò)焊接工藝評(píng)定；
[0017] ②、整體節(jié)點(diǎn)焊接接頭，包括焊縫金屬和熱影響區(qū)，沖擊韌性不得低于母材標(biāo)準(zhǔn)， 焊接材料原則上應(yīng)與設(shè)計(jì)選用的鋼材相匹配；
[0018] (4)、按以上要求確定各種焊接材料的選配基本原則：
[0019] ①、CO2氣體保護(hù)焊用藥芯焊絲執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼藥芯焊絲》GB/T10045-2001，選用的 氣保焊絲的熔敷金屬化學(xué)成分和熔敷金屬力學(xué)性能參考型號(hào)為E50XT-1的藥芯焊絲，但沖 擊試驗(yàn)結(jié)果要求同母材；
[0020] ②、埋弧焊絲執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》GB/T12470-2003和生產(chǎn)廠 家企標(biāo)，但對(duì)熔敷金屬?zèng)_擊試驗(yàn)結(jié)果要求同母材；埋弧焊焊絲化學(xué)成分參考牌號(hào)為H10Mn2 的埋弧焊絲，但S、P含量要嚴(yán)于H10Mn2,同時(shí)對(duì)鎳含量有限制；
[0021] ③、手工電弧焊用焊條執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995選用的手工電弧 焊用焊條的熔敷金屬化學(xué)成分和熔敷金屬力學(xué)性能參考型號(hào)為E5015 (16)-G的焊條，但沖 擊試驗(yàn)結(jié)果要求同母材；
[0022] ④、熔敷金屬拉伸試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下表規(guī)定：
[0024] 熔敷金屬?zèng)_擊試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下表規(guī)定：
[0025]
[0026] ⑤、通過(guò)對(duì)母材性能的分析，結(jié)合對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有焊材情況及性?xún)r(jià)比的調(diào)查，確定了相 應(yīng)的匹配焊接材料，所選用焊條型號(hào)為E5015-G (牌號(hào)CJ507Q)、CO2氣體保護(hù)焊絲型號(hào)為 E501T-1L (牌號(hào) YCJ501Ni-l)、埋弧焊絲和焊劑牌號(hào) MCJQ-1+SJ101 ;
[0027] 焊材進(jìn)廠后，首先進(jìn)行焊材復(fù)驗(yàn)，焊材復(fù)驗(yàn)結(jié)果如下：
[0029] (5)、坡口加工及焊前裝配應(yīng)符合施工圖紙及規(guī)范要求，焊接坡口及裝配間隙對(duì)焊 縫質(zhì)量有直接的影響，焊接前必須徹底清除待焊區(qū)域及距焊縫坡口邊緣30mm范圍內(nèi)的有 害物；
[0030] (6)、焊條電弧焊和自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊，當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速超過(guò)8m/s，氣體保 護(hù)電弧焊，當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速超過(guò)2m/s時(shí)，應(yīng)采取有效措施，以保障焊接電弧區(qū)域不受影 響，施焊環(huán)境濕度應(yīng)不小于80% ;焊接溫度不應(yīng)低于5°C ;
[0031] 二、焊接規(guī)范及要求：
[0032] (1)、焊前預(yù)熱溫度要求：
[0033] 根據(jù)工藝評(píng)定試驗(yàn)，焊前預(yù)熱溫度應(yīng)符合下表的規(guī)定要求：
[0035] 注：①、T形接頭焊接時(shí)，應(yīng)提高預(yù)熱溫度20°C ;②、不等厚接頭焊接時(shí)，應(yīng)按厚板 選用預(yù)熱溫度；
[0036] 預(yù)熱范圍一般為焊縫每側(cè)IOOmm以上，預(yù)熱溫度宜在焊件受熱面的背面測(cè)量，測(cè) 量點(diǎn)應(yīng)在離電弧經(jīng)過(guò)前的焊接點(diǎn)各方向不小于75mm處；
[0037] (2)、焊接規(guī)范參數(shù)：
[0038] 焊接規(guī)范參數(shù)選用應(yīng)參照下表：
[0039]
[0040] (3)、不應(yīng)在焊縫以外的母材上打火、引弧；引弧板、引出板應(yīng)符合下列要求：
[0041] ①、引、出弧板的鋼材應(yīng)選用與所焊鋼材焊接性能相近的鋼材，坡口形式應(yīng)與被焊 焊縫相同，禁止使用其它材質(zhì)的材料充當(dāng)引、出弧板；
[0042] ②、在焊接接頭的端部設(shè)置對(duì)齊的焊縫引、引出板，使焊縫在提供的延長(zhǎng)段上引弧 和終止，手工電弧焊和氣體保護(hù)電弧焊焊縫引出長(zhǎng)度宜大于25_，埋弧焊縫的引出長(zhǎng)度宜 大于80mm ；
[0043] ③、焊接完成并完全冷卻后，采用火焰切割方法除去引弧板和引出板，并修磨焊縫 端部平整，嚴(yán)禁用錘擊落引弧板和引出板；
[0044] (4)、手工電弧焊和CO2氣保焊底層焊道的厚度應(yīng)彡6mm，但不得大于8mm ;打底焊 允許作輕微擺動(dòng)；當(dāng)手工電弧焊焊道寬度大于焊條直徑4倍、C02氣保焊的焊道寬度大于 20mm時(shí)，采用分道焊接，搭接寬度應(yīng)控制為焊道寬度的1/3~1/2 ;焊縫搭接時(shí)應(yīng)注意焊縫 與焊縫間應(yīng)過(guò)渡良好，避免產(chǎn)生搭接凹陷，埋弧焊填充焊道最大厚度為6_ ;
[0045] (5)、多層焊時(shí)應(yīng)連續(xù)施焊，每一焊道焊接完成后應(yīng)及時(shí)清理焊渣及表面飛濺物， 發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)量的缺陷時(shí)，應(yīng)清除后方可再焊；每道焊縫的焊接收弧時(shí)務(wù)必應(yīng)填滿(mǎn)弧 坑；
[0046] (6)、焊接過(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，在連續(xù)焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度< 230°C，但不應(yīng)低 于最低預(yù)熱溫度，如低于此溫度應(yīng)進(jìn)行加熱；
[0047] (7)、全焊透焊縫的清根應(yīng)從反面進(jìn)行，清根后的凹槽應(yīng)形成不小于10°的U形坡 口；凹槽表面應(yīng)光潔、無(wú)夾碳、粘渣等，碳弧氣刨后，應(yīng)使用砂輪打磨刨槽表面，去除滲碳淬 硬層及殘留熔渣；
[0048] (8)、當(dāng)板厚彡40mm時(shí)，焊縫焊接完成后，立即覆蓋多層保溫棉保溫緩冷；
[0049] 三、焊接檢驗(yàn)及焊接缺陷返修：
[0050] (1)、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)做好焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程檢驗(yàn)及焊后質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0051] (2)、焊前檢驗(yàn)的主要內(nèi)容為：檢驗(yàn)鋼材質(zhì)量保證書(shū)及復(fù)驗(yàn)報(bào)告；焊材合格證及復(fù) 驗(yàn)報(bào)告、坡口加工質(zhì)量及尺寸、組對(duì)質(zhì)量及尺寸、焊材烘干情況、焊接設(shè)備狀況、焊工資格；
[0052] (3)、焊接過(guò)程檢驗(yàn)主要內(nèi)容為：焊工執(zhí)行焊接工藝情況，包括預(yù)熱、調(diào)整規(guī)范參 數(shù)、焊道布置、焊道中間清理、焊縫蓋面質(zhì)量及外形尺寸控制；
[0053] (4)、焊后質(zhì)量檢驗(yàn)主要按TB10212-2009、JGJ81-2002有關(guān)規(guī)定對(duì)焊縫外觀及外 形尺寸等進(jìn)行檢查，檢查合格后再進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；
[0054] (5)、焊縫外觀檢查：
[0055] ①、所有焊縫應(yīng)冷卻到環(huán)境溫度后進(jìn)行外觀檢查，Q345鋼的焊縫應(yīng)在焊接完成 24h后檢查結(jié)果方可作為驗(yàn)收依據(jù)；
[0056] ②、外觀檢查一般用目測(cè)，裂紋的檢查應(yīng)輔以5倍放大鏡并在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下 進(jìn)行，尺寸的測(cè)量應(yīng)用量具、卡規(guī)；
[0057] ③、焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：
[0058] 1、所有焊縫必須在全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、未熔合、夾渣、未焊滿(mǎn) 弧坑和焊瘤等缺陷；一級(jí)焊縫不得存在未焊滿(mǎn)、根部收縮、咬邊和接頭不良缺陷，一級(jí)、二級(jí) 焊縫不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷缺陷；
[0059] 2、其余外觀質(zhì)量除應(yīng)符合上述條款的要求外，尚應(yīng)滿(mǎn)足下面二張表的有關(guān)規(guī)定：


[0064] (6)、焊縫尺寸應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖紙要求，如圖紙無(wú)相關(guān)要求則應(yīng)符合下列規(guī)定：
[0065] ①、對(duì)接焊縫的焊縫寬度應(yīng)符合下表的規(guī)定：
[0066]
[0067] ②、對(duì)接焊縫余高和錯(cuò)邊允許偏差見(jiàn)下表：
[0068]
[0071] 注：hf>8. Omm的角焊縫其局部焊腳尺寸允許低于設(shè)計(jì)要求值I. 0mm，但總長(zhǎng)度不 得超過(guò)焊縫長(zhǎng)度的10 % ;
[0072] (7)、無(wú)損檢測(cè)：
[0073] ①、無(wú)損檢測(cè)應(yīng)在外觀檢查合格后進(jìn)行；
[0074] ②、焊縫無(wú)損檢測(cè)報(bào)告簽發(fā)人員必須持有相應(yīng)檢測(cè)方法的II級(jí)或II級(jí)以上的資 格證書(shū)；
[0075] ③、設(shè)計(jì)要求全熔透的一、二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，其內(nèi) 部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分 級(jí)》GB11345 ;
[0076] (8)、焊接缺陷返修：
[0077] ①、經(jīng)外觀及無(wú)損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷，應(yīng)由檢驗(yàn)員填寫(xiě)返修通知單，送達(dá)車(chē)間， 通知單應(yīng)標(biāo)注缺陷性質(zhì)、部位、深度、大??；
[0078] ②、如超標(biāo)缺陷為氣孔、夾渣、焊瘤、余高過(guò)大或接頭鼓凸，應(yīng)采用砂輪打磨修飾等 加以清除，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)，對(duì)焊縫尺寸不足，局部缺肉、凹陷、低洼、咬邊、弧坑未填滿(mǎn)或 角焊縫過(guò)渡不良等缺陷應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)，而后打磨修飾；
[0079] ③、對(duì)無(wú)損檢測(cè)確定的焊縫內(nèi)部存在的超