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1、陽泉市平定路陽泉一中過街人行天橋 箱 梁 焊 接 工 藝 編 制： 審 核： 批 準： 批復日期： 年 月日 中鐵三局集團第七工程有限公司 二0一三年七月二十日 一、結構分析 二、裝配方法 三、焊接方法的選擇 1、二氧化碳氣保焊與手工焊條電弧焊的特點 2、依據(jù)施焊工作環(huán)境、焊位，選擇焊接方法 四、焊接材料的選擇 1、二氧化碳半自動氣保焊 2、手工焊條電弧焊 五、焊接工藝參數(shù)的選擇 1、定位焊焊接工藝參數(shù) 2、二氧化碳半自動氣保焊焊接工藝參數(shù) 3、手工焊條電弧焊焊接工藝參數(shù) 4、碳弧氣刨工藝參數(shù) 5、焊接層數(shù)與道數(shù) 六、焊接過程工藝控制 1、

2、焊前準備 2、施焊過程控制 3、返修補焊及割除吊耳等安裝工藝輔助構件的工藝要求 4、現(xiàn)場安裝施焊所需人孔的開設 1 陽泉市平定路陽泉一中過街人行天橋 一一箱梁焊接工藝 一、結構分析 本工程的箱梁結構為單箱四室結構，全部在安裝現(xiàn)場處加工，箱梁分段不 需考慮構件運輸能力。箱梁橫段面不考慮分塊，箱梁縱向分段原則應盡量避開 應力高峰區(qū)，按設計說明分跨中段和兩個端部段（含柱），分三塊進行吊裝。 縱向分段示意圖 , 1550 , 探皿?啦 ?一期 UR . ng .W龍工?皿. 嶇 .1Z;邛 箱梁橫斷面 由上圖所示，該箱梁焊縫分布基本對稱，箱梁結構主體用料材質均

3、為 Q345qD,母材焊接性能較好，板厚范圍為10?20mm,所設焊層數(shù)及焊道數(shù) 較少，焊接過程較易控制；箱梁在頂板與底板上設有縱向加勁肋，頂板還均 勻布設橫向加勁肋，整體及局部的剛性和穩(wěn)定性都大，不易產(chǎn)生旁彎現(xiàn)象， 但焊縫密集，會發(fā)生較大的整體撓曲變形。腹板設有縱向與水平加勁肋，腹 板對接拼縫處的焊后局部波浪變形會受到一定抑制。箱梁焊后會產(chǎn)生一定的 下?lián)献冃?，需加大腹板在下料時取的拱度值，并增加組裝胎架的預拱值來補 償焊后變形所損失的拱度。 為減少箱梁焊后外觀局部波浪變形或其它畸變，須保證箱梁內各構件的 下料精度，確保裝配精度，板材下料時考慮的焊縫焊后收縮量要適宜，頂、 底、腹板在下料時，

4、縱向長度可按每米增加0.5mm的補償值。 箱梁現(xiàn)場制作完成后，檢查結構的空間尺寸和線形尺寸，裝焊利于拼裝 組對用的耳板、定位角鋼等，做好安裝前的準備工作。 二、裝配方法 1、先分別組裝小拼單元，如將底板上的縱、橫向加勁板與底板先行組 焊成底板拼裝塊（直接在胎架上組焊），橫隔板上的水平與縱向加勁板與橫隔 板組焊成橫隔板拼裝塊，頂板上的縱、橫向加勁板與頂板組焊成頂板拼裝塊 等，各小拼裝單元組焊完畢須分別進行校正、標識后，再上胎架組焊。 2、整體單元拼裝采用正裝法，利用斜楔、擋塊及弓形夾緊器等夾具很 方便地將底板拼裝單元緊固在胎具上，然后依次裝配、點固橫隔板，再裝配 并點固兩側腹板，然后裝配

5、、點固箱梁頂板。 將箱梁里面肋板、橫隔板與箱梁頂板、底板、腹板間的焊縫焊完，再行 焊接箱梁頂板、底板與腹板間的焊縫。 三、焊接方法的選擇 1、公司適于本工程的現(xiàn)有焊接設備有CO?半自動氣保焊機、直流弧焊 機及埋弧焊設備。 埋弧焊受其施焊特點限制，只適用于制作時板材的對接焊縫，頂板安裝 焊縫的施焊視現(xiàn)場情況亦可考慮用埋弧焊。 CO2氣保焊與手工焊條電弧焊（以下簡稱手弧焊）適用面較埋弧焊廣， 它們各有如下特點： CO2氣保焊焊接生產(chǎn)效率高，其綜合焊速是手弧焊的三倍左右，焊后工 件相對變形要小。因焊絲熔化后靠重力落入熔池，在現(xiàn)場施焊受風影響較大, 且焊矩與焊絲進給裝置的距離較短，限制了

6、其應用（箱梁內側焊縫）。因本結 構主材是Q345qD,焊前焊絲要做去銹、去油處理，檢查CO2氣體的純度及 含水量等是否符合規(guī)范要求。 手弧焊不受場地和焊位的限制，可達性好，外觀成形較之CO2氣保焊要 好。缺點是焊接效率低，工人勞動強度也較高，焊后變形略大，且對焊工的 操作技能要求高，對焊前的焊件清理要求較嚴，焊條要按規(guī)定進行烘干。 2、依據(jù)公司現(xiàn)有設備，焊接方法的選擇如下： 2.1 平焊位置的焊縫定位焊優(yōu)先采用CO2氣保焊，可達性差及其它焊位 采用手弧焊。 2.2 板材拼接：頂、底及腹板拼接縫用反變形來控制角變形，采用正面 埋弧焊（可不開坡口），背面清根后用CO2氣保焊或手弧焊，然后按

7、圖紙要 求將焊縫余高去除、磨平。橫隔板的板材拼接縫采用兩面氣保焊或手弧焊。 2.3 各小拼單元（拼裝塊）焊接，頂、底及腹板與其上的加勁板之間的 焊縫盡量采用氣保焊，可達性差的采用手弧焊。 2.4 胎架上的小拼單元組拼焊接（按其裝配施焊順序）： a、橫隔板與底板間角焊縫采用CO2氣保焊或手弧焊進行點焊； b、腹板與底板點焊，適當加大定位焊縫長度或加密其間距（注意保持 焊縫坡口根部間隙），然后在內側焊上墊板；腹板與橫隔板先行點焊，待裝配 頂板后再正式施焊； C、頂板與腹板如上所述，先行點焊；頂板及其肋板與橫隔板、腹板間的 定位焊縫采用手弧焊。 d、依次焊接橫隔板拼裝塊與底、腹、頂板間

8、焊縫，再焊頂板加勁肋與 橫隔板間的焊縫，所有焊縫平焊縫優(yōu)先采用CO2氣保焊，可達性差及其它焊 位采用手弧焊； e、底、頂板與腹板間的焊縫，采用手弧焊或氣保焊打底，CO2氣保焊填 充，手弧焊蓋面。 2.5 安裝現(xiàn)場的拼焊 現(xiàn)場安裝焊縫，除仰焊焊位外，在現(xiàn)場采取擋風措施后宜采用CO?氣保 焊；仰焊焊位及可達性差的焊縫一律采用手弧焊。 四、焊接材料的選擇 依據(jù)母材材料和焊縫等強原則，焊接材料選擇如下： 1、CO2氣保焊： 1.1 焊絲牌號：選擇ER501TLG型（實芯）和ER501T.9L型（藥芯）系 列焊絲，即舊牌號的J501NL1和YJ502Ni等。 1.2 焊件（母材）板厚范圍

9、在10mm?20mm間，故焊絲直徑宜選擇中L6 mm （焊機額定電流需為600A,方能滿足持續(xù)焊接的要求）。施焊時通過選擇 電流值大?。ㄈ鄣芜^渡形式）來適應不同的焊件板厚和焊位。 2、手工焊條電弧焊： 2.1 焊條牌號：選擇E5015J型低氫堿性焊條。 2.2 焊條直徑：定位焊和坡口焊的打底焊縫選擇中3. 2mm,坡口焊的填充 焊縫、蓋面焊縫、封底焊縫及其它正式焊縫選擇中4mm?①6nl01。 五、焊接工藝參數(shù)的選擇 1、定位焊電流要比正常施焊時大10%?15%,點焊高度約為焊件母材厚 度的40%,焊縫長度一般取點焊高度的10倍左右，點焊間距取設計要求400? 600mm，但在結構剛

10、度較大應力可能產(chǎn)生集中的地方可適當加強定位焊。 注：正式焊前應將定位焊縫兩端打磨成緩坡狀。 2、CO2氣保焊在進行平焊時可選擇較大的焊接電流（顆粒過渡），其它 焊位（立焊、橫焊）施焊時，則需選擇較小的焊接電流（短路過渡）； co2半自動實芯氣保焊焊接工藝參數(shù) 焊絲 短路過渡 顆粒過渡 氣體流量 直徑 焊接電 焊接電 可焊 焊接電流 焊接電壓 可焊 (L/min) (mm) 流（A） 壓（V） 厚度 (A) (V) 厚度 1.6 140?200 20 ?24 3?12 200?500 26 ?40 >6 ^20 co2半自動藥

11、芯氣保焊焊接工藝參數(shù) 焊絲直徑（mm） 焊接電流（A） 焊接電壓（V） 1.6 220?250 28 ?29 270?280 30 ?32 300?320 32 ?34 焊絲伸出長度視自身工作習慣選擇，一般取焊絲直徑的10倍左右，常規(guī) 取值在12?25mm之間；氣體流量要根據(jù)施焊現(xiàn)場和焊位情況進行調節(jié)。 3、手弧焊的立焊、橫焊及仰焊要比平焊時所用電流小10%?20% （焊條 直徑等其他條件相同時）。在進行坡口焊時，焊接打底焊道使用的焊接電流較 其它各焊道應小些，便于焊接操作和保證焊接質量；焊接填充焊道應使用較 大的焊接電流，以提高效率并保證熔合良好；焊蓋面焊道時要比填充

12、焊時所 用的電流值略小，以防止咬邊和獲得良好的焊縫成形. 在用低氫堿性焊條時，要采用短弧焊接以減小氣孔等缺陷。 各種直徑焊條使用的電流參考值 焊條直徑（mm） 3.2 4.0 5.0 6.0 焊接電流（A） 100?130 160?210 220?270 260?300 4、碳弧氣刨工藝參數(shù)參考值 碳棒直徑（mm） 電弧長度（mm） 氣體壓力（MPa） 電流（A） ①6 1-3 0.4 ?0.5 230?300 ①8 1-3 0.5 ?0.6 280?350 5、焊接坡口形式及焊縫層數(shù)與道數(shù) 焊接層數(shù)的每層厚度約等于焊條直徑時生產(chǎn)率

13、較高，也較易操作。每層 厚度過大對焊縫金屬塑性有影響，焊層厚度不宜超過4?5min,焊道寬度宜為 焊條直徑的2?4倍。多層焊施焊時，焊道厚度取值范圍為0.8?L2倍焊條直 徑，焊道寬度不宜大于兩倍的焊條直徑，各層焊道施焊時要方向相反，并將 焊縫接頭相互錯開，本結構焊接層數(shù)確定為4?7層。 5.1 板材拼接焊縫（安裝焊縫），取16 mm、20 mm兩種 采用X型坡口，用手弧焊中3.2mm焊條打底和封底，用CO2氣保焊填 充，蓋面用手弧焊中5?6mm焊條蓋面，或打底、封底、填充、蓋面均用CO2 氣保焊，焊縫按板厚所設層數(shù)及道數(shù)如下圖所示。 X型坡口，正反兩面各2層2道 X型坡口，反面3層

14、3道正面4層5道 現(xiàn)場安裝板材對接縫，處于橫焊、立焊及仰焊位置，宜采用單面焊雙面 成形工藝。 5.2 底板、頂板分別與腹板的全熔透坡口角焊縫，可采用腹板開K型坡 口；如采用單面焊雙面成形工藝，則箱梁內側點設厚4mm、寬30?40mm的 墊板，坡口型式如下圖所示: 直腹板與底板（頂板），單邊Y型坡口 斜腹板與底板（頂板），單邊Y型坡口 焊縫平焊焊位采用氣保焊或手弧焊打底，氣保焊填充，用手弧焊蓋面；橫焊 焊位采用氣保焊打底，填充，用手弧焊蓋面。 焊縫的層數(shù)與道數(shù)最終以焊接試驗來確定o 六、焊接過程工藝控制 1、焊前準備： 1.1 焊件的清理：焊件接頭坡口焊縫兩側各50m

15、m寬的鐵銹、油污、漆、 水分等雜質應清除干凈。 1.2 焊件的預熱及焊接材料的烘干要求 1.2.1 本結構所用Q345qD鋼材在常溫下施焊時，板厚t v25mm,不須預 熱。施工環(huán)境溫度低于時，可根據(jù)焊接試驗來確定焊件的預熱溫度。 1.2.2 焊接材料必須按要求烘干，施焊時隨用隨取。施焊時用剩的焊條需 送回烘箱，在次日使用前應再次烘干，受潮的焊條不應使用。烘干后的低氫 型焊條應緩冷放置于110?120c的保溫箱中存放待用；使用時應放入焊工隨 身攜帶的保溫筒內保溫。焊條的烘干工藝參數(shù)見下表： 焊條再烘干工藝參數(shù) 焊條牌號 再烘干工藝參數(shù)及條件 溫度/C 時間/min 烘后允許

16、存放時間/h 允許重復 烘干次數(shù) J507RH 350?380 90 ?120 4 2 1.2.3焊條烘干裝置及保溫裝置的加熱、測溫、控溫性能應符合使用要 求；CO2氣保焊所用的CO2氣瓶必須裝有預熱干燥器。 1.2.4 焊絲的烘焙及保管要求見其使用說明。 1.3 坡口的加工及清理 板材的對接縫可設X型坡口，箱梁安裝對接縫可設雙邊Y型坡口。用火 焰切割(氧?乙煥)配合角磨機磨削按圖紙所示進行坡口的切割成形加工。 切割面質量應符合國家現(xiàn)行標準〈熱切割、氣割質量和尺寸偏 差〉(ZBJ-59002.3)和圖紙設計要求中的相應規(guī)定。 2、施焊過程控制 2.1 定位焊縫是構件

17、正式焊縫的組成部分，在正式焊接前，要將其前后 兩端打磨成緩坡形。 2.2 施焊前，焊工應檢查焊接部位的組裝和表面清理的質量，如不符合 要求，應修磨補焊合格后方能施焊。要嚴格按照規(guī)范要求清理坡口兩側的鐵 銹、油污、漆、水分等雜質；焊接過程中要嚴格清理層間焊道。 2.3 嚴禁在焊縫以外的母材上打火、引??；嚴禁在接頭間隙中填塞焊條 頭、鐵塊等雜物。 2.4 操作時注意引弧與熄弧手法，采用轉圈或回焊收尾法等方法收??；施 焊時要注意焊道的接頭及收弧質量，避免產(chǎn)生氣孔、弧坑裂紋等焊縫質量缺 陷，保證焊縫獲得良好外形。 2.5 箱梁的頂板、底板及腹板間的T型接頭、角接接頭和對接接頭的主 焊縫兩端，焊

18、接時須加引弧板與熄弧板，板的材質應與被焊母材（焊件）材質 相同，厚度應與焊件板厚相同；在進行坡口焊接時，引弧板與熄弧板也要開 設與被焊焊縫坡口形式相同的坡口。 在采用手弧焊時，焊縫引出長度應大于25mm,引弧板和熄弧板的寬度 應大于50mm,長度宜為板厚的1.5倍且不小于30mm；采用自動焊時，焊縫 引出長度應大于80min,引弧板和熄弧板的寬度應大于80mm,長度宜為板 厚的2倍且不小于100mm。 2.6 不同板厚的鋼板對接：單側厚度差大于2mm的不同厚度的鋼板對 接，應將較厚板的一面加工成斜坡，其坡度應小于或等于1:8。 2.7 箱梁頂、底板與腹板間的外側角焊縫施焊時，由兩名或四名

19、焊工對 稱施焊，采用跳焊法或分段退焊法進行焊接，所采用的焊接工藝參數(shù)要基本 一致，在焊接過程中，若發(fā)現(xiàn)焊腳相同但一側焊速明顯較快時，焊工班長或 現(xiàn)場技術人員應即時做出調整，必要時可將焊工對換施焊。 2.8 多層焊施焊時，焊縫由下往上逐層堆焊，注意控制層間溫度，一般 應控制在100?150c左右。為防止降溫過快產(chǎn)生缺陷，原則上焊縫連續(xù)一次 焊完，不得中斷。如施焊中斷空時較長時，在重新施焊前，應仔細清渣，檢 查焊縫有否缺陷，如有缺陷，按要求處理合格后，方可重新預熱后進行焊接。 2.9 施焊順序控制： 2.9.1 原則上先焊縱向的長焊縫后焊橫焊縫；先焊立角焊縫后焊平角焊 縫，以利焊縫收縮，減小

20、應力。 2.9.2 主焊縫施焊順序：箱梁橫隔板與頂板、底板、腹板間的焊縫一箱 梁底板與腹板間焊縫一箱梁頂板與腹板間的焊縫 273箱梁外側四條主焊縫如采用背面清根施焊，則焊接順序宜為：外側 打底一內側清根封底一外側填充及蓋面，應盡量采用四名焊工對稱施焊。 3.0陽泉市年均氣溫一般8?12℃,其中9月份月均氣溫19℃, 10月份 月均氣溫12 ℃o現(xiàn)場構件安裝焊縫合攏溫度應根據(jù)施工情況，征求設計單 位意見設定合攏施焊時的溫度值。 3、返修補焊及割除吊耳等安裝工藝輔助構件時的工藝要求 3.1 返修補焊：根據(jù)探傷測定的缺陷深度，用碳弧氣刨配合磨削清根， 將缺陷刨削出來，然后按正常施焊工藝要求進行返修。同一部位的缺陷返修 不宜超過2次。 3.2 安裝工藝輔助構件的割除：必須用火焰切割將構件割除，嚴禁切割 時損傷構件，切割后余高以5?10mm為宜，然后打磨平整；若有傷及母材， 則須將其補焊后再打磨平滑。 4、安裝現(xiàn)場如需開設臨時人孔、進氣孔或排煙孔，須遵循以下原則： 4.1 須征求設計單位同意； 4.2 避開跨中和支點處等受力集中區(qū)域； 10