一種橋梁正交異性板u形肋焊接方法

2023-07-07 03:49:56 1

專利名稱：一種橋梁正交異性板u形肋焊接方法
技術領域：
本發明屬於橋梁鋼結構焊接技術領域，具體涉及一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法。
背景技術：
正交異性板橋面是一種將縱向U形加勁肋、橫向加勁肋以及橋面板焊接成一整體用以承受車輪荷載的橋面結構。它由橋面板、U形肋和橫肋組成，三者互為垂直，共同參加工作。與其他橋面相比，它既能承受車輛輪載的直接作用，同時又參加主梁的共同工作，所以它以重量輕、節省鋼材、承載能力高的優點在世界各國橋梁尤其是大跨度橋梁中得到了廣泛的應用。正交異性板橋面結構中面板與縱向U形肋的焊縫密集，一般都是通長的，焊接量很大，一座小型橋梁U形肋與面板的焊縫長度在幾十公裡左右，一座大型橋梁U形肋與面板的焊縫長度能達到一二百公裡。U肋坡口焊縫的焊縫質量直接影響橋梁的疲勞壽命，此焊縫的設計技術條件要求為焊縫熔透度到達U肋板厚度的75 % 80 %，且不能焊漏，焊縫外觀成形良好，過渡勻順。在目前的橋梁鋼結構製造中，正交異性橋面板的U肋坡口焊縫的焊接，採用自動細藥芯焊絲CO2保護焊(FCAM-GA)在船形位置一道或兩道焊接。由於FCAM本身的焊接電弧特性，此種方法對U肋坡口加工精度和焊接操作工的技能要求都較高，否則容易在坡口根部形成夾渣、熔透度難以達到或存在燒穿等焊接缺陷、且只能在專用胎架上船形位置焊接， 一塊橋面板需要在兩個工位下才能完成全部焊接，無法實現橫位多頭門式一次將橋面板焊接完，導致生產效率較低。此外，由於藥芯焊接時產生大量煙塵，汙染較大。

發明內容
本發明解決的技術問題提供一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，避免背景技術中的不足之處，且具有安全可靠、高效、低成本等優點。本發明的設計思路富氬氣體保護焊，由於其本身的焊接電弧特性，容易得到射流的熔滴過渡形式，電弧熔深較大，容易解決U肋熔透度的問題；採用實心焊絲富氬氣體保護焊所產生的熔渣和藥芯焊絲CO2保護焊形成的熔渣特性不一樣，實心焊絲富氬氣體保護焊的熔渣在熔池凝固的過程中向上浮，從根本上解決了焊縫根部夾渣的問題；由於容易得到較大熔深，故可加大坡口鈍邊尺寸，減少坡口加工量、減小焊縫金屬填充量，節約焊接材料的成本；對熔池表面張力的調整可實現橫位焊接且焊縫成形美觀，還可同時採用多頭門式焊接一次將一塊橋面板焊完，大大提高生產效率，降低生產成本；採用實心焊絲不會象藥芯焊絲那樣產生大量的煙塵，是一種較清潔的焊接工藝。本發明的技術解決方案I)在U形肋的外側開坡口，鈍邊P為l_3mm，坡口角度α為45-55° ；2)將U形肋縱向置於橋面板上定位好；3)將橋面板固定在反變形胎架上，反變形角度為O. 3-0. 45° ;
4)採用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋通長焊接在橋面板上。所述橋面板的屈服強度為345-390Mpa, U形肋的厚度為6_8mm。所述實心焊絲採用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為65-85%。所述焊接採用橫位多頭焊接，首先將橋面板上的U形肋按設計位置縱向排列定位好，然後將橋面板固定在反變形胎架上，再將橫位多頭門式自動焊機設置在反變形胎架的上方，使橋面板位於橫位多頭門式自動焊機的焊接工位，然後採用橫位焊接方式將U形肋通長一道焊接在橋面板上。所述焊接採用船位焊接，首先將橋面板上的U形肋按設計位置縱向排列定位好， 然後採用船位焊接方式將U形肋通長一道焊接在橋面板上，且船位焊接時橋面板的傾斜角度為 13-45°。所述實心焊絲富氬氣體保護焊工藝參數為焊接電流240-360A，電弧電壓 26-34V，焊接速度 30-40cm/min，幹伸長 20_25mm，氣體流量 20_25L/min。本發明與現有技術相比具有的優點和效果I、本發明採用富氬混合氣體保護焊，降低了焊接過程中的氧含量，焊縫金屬力學性能，尤其是衝擊性能明顯優於藥芯焊絲所焊的焊縫。2、本發明從根本上解決了 U肋坡口根部容易產生夾渣或熔透深度難以保證的問題，並且適當加大鈍邊對保證熔透深度基本無影響。3、本發明可增大鈍邊尺寸，減少坡口機加工工作量、減小填充面積，節約焊接材料。4、本發明採用一道焊接完成，大大提高生產效率。5、本發明能實現橫位焊接，可採用多頭同時焊接，進一步大幅度提高生產效率。6、本發明降低了焊接操作工的難度，綜合成本與背景技術相比，大幅度降低。


圖I為本發明採用橫位多頭門式焊接示意圖，圖2為本發明採用船位焊接方式示意圖，圖3為本發明U形肋與橋面板坡口示意圖，圖4為本發明U形肋與橋面板焊道示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖1、3、4描述本發明的第一種實施例。I)在6mm U形肋3的外側開坡口，鈍邊P為I. 5mm，坡口角度α為50° ;2)再將U形肋3按設計位置縱向排列在橋面板I上並採用點焊方式定位好；3)將屈服強度為345MPa 390Mpa的橋面板I固定在反變形胎架2上，反變形角度為O. 4° ；4)將橫位多頭門式自動焊機4設置在反變形胎架2的上方，使橋面板I位於橫位多頭門式自動焊機4的焊接工位，然後採用橫位焊接方式將U形肋3通長一道焊接在橋面板I上。所述焊接採用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝。所述實心焊絲採用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為75%。焊接工藝參數為焊接電流260-320A ;電弧電壓26-30V ;焊接速度40_46cm/min ;幹伸長20_25mm ;氣流量20-25L/
mirio下面結合附圖2、3、4描述本發明的第二種實施例。I)在8mm U形肋3的外側開坡口，鈍邊P為2. 5mm，坡口角度α為55° ;2)再將U形肋3按設計位置縱向排列在橋面板I上並採用點焊方式定位好；3)將屈服強度為345MPa 390Mpa的橋面板I固定在反變形胎架2上，反變形角度為O. 35° ；4)採用船位焊接方式將U形肋3通長一道焊接在橋面板I上，且船位焊接時橋面板I的傾斜角度為13-45°。所述焊接採用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝。所述實心焊絲採用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為80%。 焊接工藝參數為焊接電流280-360A ；電弧電壓30-34V ;焊接速度30-36cm/min ;幹伸長 20-25mm ;氣流量 25L/min。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明的實施範圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本發明權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述方法包括下述步驟.1)在U形肋(3)的外側開坡口，鈍邊P為l_3mm，坡口角度α為45-55°；.2)將U形肋(3)縱向置於橋面板(I)上定位好；.3)將橋面板(I)固定在反變形胎架(2)上，反變形角度為O.3-0. 45° ;.4)採用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋(3)通長焊接在橋面板(I)上。
2.根據權利要求I所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述橋面板⑴的屈服強度為345-390Mpa，U形肋(3)的厚度為6_8mm。
3.根據權利要求2所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述實心焊絲採用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為 65-85% ο
4.根據權利要求3所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述焊接採用橫位多頭焊接，首先將橋面板(I)上的U形肋(3)按設計位置縱向排列定位好，然後將橋面板(I)固定在反變形胎架(2)上，再將橫位多頭門式自動焊機(4)移動到反變形胎架(2)的上方，使橋面板(I)位於橫位多頭門式自動焊機(4)的焊接工位，然後採用橫位焊接方式將U形肋(3)通長一道焊接在橋面板(I)上。
5.根據權利要求3所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述焊接採用船位焊接，首先將橋面板(I)上的U形肋(3)按設計位置縱向排列定位好，然後採用船位焊接方式將U形肋(3)通長一道焊接在橋面板(I)上，且船位焊接時橋面板(I)的傾斜角度為13-45°。
6.根據權利要求4或5所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特徵是所述實心焊絲富氬氣體保護焊工藝參數為焊接電流240-360A，電弧電壓26-34V，焊接速度 30-40cm/min，幹伸長 20_25mm，氣體流量 20_25L/min。
全文摘要
一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，所述方法包括下述步驟1)在U形肋的外側開坡口，鈍邊P為1-3mm，坡口角度α為45-55°；2)將U形肋縱向置於橋面板上定位好；3)將橋面板固定在反變形胎架上，反變形角度為0.3-0.45°；4)採用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋通長焊接在橋面板上。本發明克服了已有技術的不足之處，且具有安全可靠、高效、低成本等優點。
文檔編號B23K9/16GK102601498SQ20121006411
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者孫立雄, 張劍峰, 袁俊, 車平 申請人:中鐵寶橋集團有限公司