钢箱梁高架桥焊接工艺试验方案设计

摘 要：本文介绍了大型城市钢箱梁高架桥焊接工艺试验方案,根据标准ISO15614-1规定的焊接工艺评定（WPQR）要求及认可条件,做相应的焊接工艺评定试验,根据ISO15609-1相关标准最终制定出合理的焊接工艺规程（WPS）.

关 键 词：钢箱梁；焊接工艺；试验

中图分类号：TG44文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）07-0038-02

0引言

随着现代化城市的推进,为缓解中心城区的交通拥堵,成都市政府下达了“两快两射一环”的重要项目.根据工程建设实施方案,建成后的二环快速路,将以“南二环锦江桥-北二环府河桥”为界,分为东、西半环.东半环长13.1km,双向六车道,为“连续高架快速路+地面城市主干路”的道路,高架桥面高12米,桥下地面道路也为双向六车道.西半环长15.3km,为“立交节点改造+快速公交独立高架+主辅道”的道路,快速路为全封闭的双向6车道,快速公交2车道将架设专用高架桥,其余4车道为辅道.

为了保证二环路高架桥的钢箱梁制造焊接质量,选择正确的焊接方法、焊接材料以及焊接工艺,根据标准ISO15614-1规定的焊接工艺评定（WPQR）要求及认可条件,做相应的焊接工艺评定试验,根据ISO15609-1相关标准最终制定出合理的焊接工艺规程（WPS）.

1接头统计

通过对钢箱梁图纸的分析,现将板厚、接头形式及坡口形式统计如表1.

2评定相关的标准以及认可范围

焊接工艺通用规则参照ENISO15607执行：

①对于焊接方法的评定仅对焊接工艺试验所用的焊接方法有效.

②对于多种焊接方法的工艺而言,焊接工艺评定需针对每种方法采用单独的焊接工艺评定试验；

③任一位置上的焊接试验适用于所用位置的焊接.焊接位置及认可范围参照ISO6947的标准；

④为了减少焊接工艺评定试验的数量至最低,钢分类参照ISO15608的标准分类；

⑤评定试验所使用的焊接接头认可范围参见相关条款的限定,并且：

1）对接焊缝适用于全熔透及部分熔透的对接焊缝和角焊缝,角焊缝在焊接生产中占主导地位时要求评定角焊缝；

2）T型接头对接焊缝仅适用于T型接头对接焊缝和角焊缝；T型接头可被用作全熔透的对接接头或角焊缝；

3）无衬垫的单面焊适用于双面焊和带衬垫的焊缝；

4）带衬垫的焊缝适用于双面焊；

5）未清根的双面焊缝适用于带清根的双面焊缝；

6）角焊缝仅适用于角焊缝；

7）保护气体的认可根据EN439执行.

3工艺方案

通过以上的接头分析、相关标准（ISO15614）的认可范围及实际生产情况,考虑将采用以下工艺方案：

结论：①对接接头t12板厚可覆盖t6～t24；②角焊缝采用多层多道焊,对板厚无限制.

4试验和检验

试验包括无损检验（NDE）和破坏性试验.根据接头形状、工件的材料和要求,无损检验应按EN970（外观检验）、EN1714（超声波探伤）进行.

①无损检验.无损检验应按EN970（外观检验）、EN1714（超声波探伤）进行；

②破坏性检验.

1）对接接头横向拉伸试验的试样和试验应符合EN895（ISO/DIS4136）的规定；试样的拉伸强度不低于母材的下限值；

2）对接接头弯曲试验的试样和试验应符合EN910（ISO5173）标准规定,当厚度大于或等于12mm时,用四个侧弯代替两个正弯和两个背弯试验,试验过程中,试验不应在任何方向出现大于3mm的缺陷,在试样边角出现的缺陷可以忽略；

3）低倍金相检验应包括未受到影响的母材,并每个工艺试验至少做一次；试样应按EN1321规写作备,并在一侧腐蚀,以清晰地显示出熔合线、热影响区和各层焊道；

4）对接接头冲击试样和试验应符合标准对取样部位、试验温度的要求,尺寸和试验应满足EN875（ISO9016）规定；采用V型缺口试样,在母材表面2mm以下沿焊缝垂直取样；热影响区的情况应距离熔合线1mm至2mm,焊缝金属缺口则开在焊缝中心线上.

5合格等级

如果试件内的缺陷符合ISO5817标准规定的B级要求（但焊缝表面余高、根部凸起、角焊缝厚度等,这些缺欠的限制为C级）,则判定焊接工艺合格.

6关于复试

如果试件不符合上述规定的外观检测或无损检验要求,应再焊一块试件并进行同样的试验.如果这块试件仍无法满足要求,则焊接工艺评定失败.

7结语

通过分析图纸,统计接头,依据相关标准制定了用于焊接工艺评定的试验方案,该方案经过实际运用完全满足“两快-两射-两环”项目桥梁钢结构的焊接生产要求.