鋼橋面板U肋焊接工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種鋼橋面板U肋焊接工藝，包括以下步驟。首先，將U肋兩端放置在鋼橋面板的焊接位置。其次，使用氣保焊焊頭在前對焊接位置進行氣保焊，且同時使用埋弧焊焊頭在后對焊接位置進行埋弧自動焊蓋面。因此在U肋板厚達到12mm的前提下，實現了焊縫熔透率80％-100％的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋼橋制造中的焊接工藝，尤其是涉及鋼橋面板與U肋的焊接工藝。
技術介紹
當今世界上的大型橋梁出現越來越多用鋼材作為主要建造材料的橋梁。鋼橋具有強度高、剛度大的優點，相對于混凝土橋可減小梁高和自重。在制造上鋼橋一般采用工廠制造，工地拼接，具有施工周期短，加工方便且不受季節影響的優點。在制造上，鋼橋的焊接，尤其是鋼橋大型鋼橋面板與U肋焊接一直是鋼橋生產的重點。如何既保證焊縫質量、焊接效率又能保證焊縫的熔透率是U肋焊接的關鍵。目前鋼橋面板U肋主要采用的是藥芯焊絲氣體保護焊的方法。但是這種方法只能應對比較薄的U肋板(厚度一般為6-7mm)，無法應對U肋板厚度增加的趨勢。并且熔深也只能達到60% -70% ο另外，為保證熔深和焊縫成型，目前常采用的焊接位置為船型平角焊。這種焊接為止不能實現一根U肋兩邊同時焊接的目標，焊接效率大大降低。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種焊縫質量高、焊接效率高，又能保證焊縫的熔透率的鋼橋面板U肋焊接工藝。本專利技術為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種鋼橋面板U肋焊接工藝，包括以下步驟。首先，將U肋兩端放置在鋼橋面板的焊接位置。其次，使用氣保焊焊頭在前對焊接位置進行氣保焊，且同時使用埋弧焊焊頭在后對焊接位置進行埋弧自動焊蓋面。在上述的鋼橋面板U肋焊接工藝中，所述氣保焊使用的實芯焊絲為AWSA5. 18 ER70S-6，所述實芯焊絲的直徑為1.4mm。氣保焊焊接電流為338. 2-391. 6A，焊接電壓為 29. 5-32. 7V，焊接速度為495. 6-605. 8mm/min。在氣保焊過程中，實芯焊絲伸出長度為 20mm。并且，氣保焊的混合氣體體積組分為80% Ar，15% CO2, 5% 02，且氣體流率為20 25L/min,以提高焊縫的熔透率。在上述的鋼橋面板U肋焊接工藝中，埋弧焊的埋弧焊絲為AWS A5. 17EH14，所述埋弧焊絲直徑為1. 4mm，且埋弧焊劑為AWS A5. 17 F7A4。埋弧焊焊接電流為623. 3-761. 7A，焊接電壓為23. 8-27. 4V，焊接速度為476. 0-644. Omm/min。并且在埋弧焊過程中，埋弧焊絲伸出長度為觀-30讓。在上述的鋼橋面板U肋焊接工藝中，焊接位置為橫焊位置，且使用多頭焊機同時完成至少一根U肋兩端焊接位置的焊接，以提高焊接效率。在上述的鋼橋面板U肋焊接工藝中，U肋的坡口設計可為裝配間隙R = O 0.5mm;鈍邊尺寸f= 1.8士0.4mm;坡口角度α =43.2° 士 1°。這有助于實現更大的熔深。本專利技術由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有如下顯著優點1、采用實芯焊絲氣保焊打底，埋弧自動焊蓋面的焊接工藝，在U肋板厚達到12mm 的前提下，實現了焊縫熔透率80% -100%的目的。2、將焊接位置改變為橫焊位置，將氣保焊與埋弧焊集中在同一臺主機上，同時實現至少一根U肋一次性焊完的高效焊接。附圖說明為讓本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本專利技術的具體實施方式作詳細說明，其中圖IA示出鋼橋面板與U肋的焊接示意圖。圖IB示出圖IA的局部A放大示意圖。圖2A示出本專利技術一實施例的使用多頭焊機進行鋼橋面板U肋焊接的一個側面示意圖。圖2B示出本專利技術一實施例的使用多頭焊機進行鋼橋面板U肋焊接的另一個側面示意圖。圖3示出本專利技術一實施例的U肋坡口設計示意圖。 具體實施例方式圖IA示出鋼橋面板與U肋的焊接示意圖。如圖1所示，將U肋11的兩端放置在鋼橋面板12的焊接位置以等待焊接。本實施例所應用的U肋板厚度可為12mm或以上，底板厚度可為14_30mm，U肋板與底板夾角可106°。典型地，焊接要求為焊縫熔透率應當超過80 %。此外，工件材質為ASTM A709M345。在本專利技術的實施例中，根據AWS Dl. 5要求，進行所選焊接材料的焊接工藝評定試驗及力學性能試驗確定所需焊材力學性能，由此確定合適的焊接工藝。概要地說，焊接工藝采用實芯焊絲混合氣體打底，埋弧自動焊蓋面的方式。通過宏觀金相試驗可以發現，實芯焊絲氣保焊比藥芯焊絲氣體保護焊具有更深的焊縫熔深要求。下面描述這種焊接工藝的詳細過程。圖2A-2B示出本專利技術一實施例的使用多頭焊機進行鋼橋面板U肋焊接的示意圖。 參照圖2A所示，根據本專利技術的焊接工藝，將氣保焊與埋弧焊集中在同一臺門式多頭焊機上。其中，參照圖2B所示，在同一焊接位置，同時使用氣保焊和埋弧焊，其中氣保焊焊頭在前，埋弧焊焊頭在后。例如對于圖2A中的焊接位置H而言，是以氣保焊焊頭21在前對焊接位置進行氣保焊，在此同時，以埋弧焊焊頭31在后對焊接位置進行埋弧自動焊蓋面，完成焊接。在此，前、后的位置是以焊接方向(圖中所示箭頭)為參考。在一實施例中，氣保焊使用的實芯焊絲為AWS A5. 18 ER70S-6。實芯焊絲的直徑選用Φ 1.4mm。埋弧焊絲為AWS A5. 17 EH14。埋弧焊絲直徑選用Φ 1.4mm。埋弧焊劑為AWS A5.17 F7A4。在一實施例中，焊接過程中實芯焊絲伸出長度為20mm，埋弧焊絲伸出長度為 28-30mmo在一實施例中，實芯焊絲氣保焊焊接電流可為338. 2-391. 6A，焊接電壓可為 29. 5-32. 7V，焊接速度為 495. 6-605. 8mm/min。在一實施例中，氣保焊過程中的混合氣體的組分(體積)為80%氬氣(Ar)，15% 二氧化碳(CO2), 5%氧氣(O2)。氣體流率為20 25L/min。由此，在焊接過程中保證氣保焊熔滴過渡為射流過渡，以提高焊縫的熔透率。在一實施例中，埋弧焊焊接電流可為623. 3-761. 7A，焊接電壓可為23. 8_27. 4V， 焊接速度可為476. 0-644. Omm/min。與已知技術不同的是，為了提高焊接效率，本專利技術的一實施例將焊接位置由傳統的船型平角焊選為橫焊位置。繼續參照圖2A-2B所示，同一焊機上具有多個氣保焊焊頭 21-26，以及多個埋弧焊焊頭(圖2B中僅示出1個埋弧焊焊頭31)，由此可以同時完成3根 U肋的焊接。除了上述焊接參數外，通過修改坡口細節并多次進行焊接試驗和金相試驗發現保證最大熔深率所要求的最佳焊接參數和坡口細節的結合。圖3示出本專利技術一實施例的U肋坡口設計示意圖。參照圖3所示，本實施例中U 肋坡口設計為裝配間隙R = O 0. 5mm，鈍邊尺寸f = 1. 8士0. 4mm，坡口角度α = 43. 2° 士 1°。通過上述焊接工藝可以完成U肋焊接高效、高質、熔深率達到80%的目的。雖然本專利技術已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本專利技術，任何本領域技術人員，在不脫離本專利技術的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本專利技術的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。權利要求1.一種鋼橋面板U肋焊接工藝，包括將U肋兩端放置在鋼橋面板的焊接位置；使用氣保焊焊頭在前對焊接位置進行氣保焊，且同時使用埋弧焊焊頭在后對焊接位置進行埋弧自動焊蓋面。2.如權利要求1所述的鋼橋面板U肋焊接工藝，其特征在于，所述氣保焊使用的實芯焊絲為AWS A5. 18 ER70S-6，所述實芯焊絲的直徑為1.4mm。3.如權利要求2所述的鋼橋面板U肋焊接工藝，其特征在于，在所述氣保焊過程中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種鋼橋面板Ｕ肋焊接工藝，包括：將Ｕ肋兩端放置在鋼橋面板的焊接位置；使用氣保焊焊頭在前對焊接位置進行氣保焊，且同時使用埋弧焊焊頭在后對焊接位置進行埋弧自動焊蓋面。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈大明，黃巍，
申請(專利權)人：上海振華重工集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：31