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1、深圳至茂名铁路江门至茂名段新台高速特 大桥80m双线有砟简支钢桁梁钢梁制造焊接工艺评定报告,报告编制单位：中铁九桥工程有限公司2016 年 08 月,一、工程概况 二、试验依据 三、试验材料及焊接设备 四、焊接工艺评定试验 五、焊接工艺评定试验结果分析 六、结论,一、工程概况 新台高速大桥80m简支钢桁梁为双线80m无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式简支钢桁梁，计算跨度80m，梁全长82m（含两端支座中心线至梁端距离1.0m），节间长度10m，桁高11.6m，两片主桁中心距14m。本梁设上平面纵向联结系，交叉式结构，在端斜杆处设置桥门架，在1/4跨处设置横联。,所有下弦杆厚度大于等于36mm的
2、钢板均采用Q370qE，其余均采用Q370qD。 所有上弦杆厚度大于40mm的钢板均采用Q370qE,其余均采用Q370qD。 腹杆厚度大于等于36mm的钢板均采用Q370qE，其余均采用Q370qD。 桥面系除QB1桥面板厚度大于36的钢板选用Q370qE，其余均采用Q345qD。 上平纵联、横联及桥门架构件主要材质为Q345qD。,钢箱梁横断面图,针对各结构中存在多种不同规格的对接、熔透或坡口角接及T型角接接头，根据钢梁的设计图纸及铁路钢桥制造规范（QCR 9211-2015）的相关要求，整理出了该项目焊接工艺评定试验项目共17组，包括4组对接接头，5组熔透角接接头、4组坡口角接接头和4组
3、T形角接接头。具体的编号、板厚组合、坡口形式、焊接位置及代表焊缝见附表。其中13组接头为引用其他项目的实验结果,4组接头为本次试验内容。 说明：根据铁路钢桥制造规范（QCR 9211-2015）附录C的相关规定：对已评定过的Q370及以下级别钢材，允许代替比其强度低的钢材的评定，因此本项目中Q345qD结构均采用Q370qD的评定结果代替。,二、试验依据新台高速特大桥80m双线有砟简支钢桁梁设计图册 铁路钢桥制造规范（Q/CR 9211-2015） 新台高速特大桥80m双线有砟简支钢桁梁焊接工艺评定方案,三、试验材料及焊接设备1、母材本次焊接工艺评定试验用钢板为Q370qE及Q370qD材质，
4、Q370qE钢材厚度包括36mm和44mm两种规格，Q370qD钢材厚度包括16mm、20mm和32mm三种规格，钢板均符合桥梁用结构钢（GB/T714-2008）的技术要求。,表1 钢材力学性能一览表,表2 钢材化学成分一览表,2、焊接材料 .桥面板对接焊缝：采用CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面，气体保护焊丝采用ER50-6（1.2）；埋弧焊丝采用H10Mn2（5.0）,均配合SJ101q焊剂； .上下弦杆节点板对接焊缝：采用埋弧自动焊焊接，埋弧焊丝采用H08Mn2E（5.0），配合SJ101q焊剂； .下弦节点板穿过顶板槽口围焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，焊丝采用E501T-1（
5、1.2）； .下弦顶板与节点板熔透角焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，焊丝采用E501T-1（1.2）； .斜杆接头板及横梁腹板接头板焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，焊丝采用E501T-1（1.2）；,.箱型杆件棱角焊缝：采用埋弧自动焊焊接，焊丝采用H08Mn2E（5.0），配合SJ101q焊剂； .横梁与底板主焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，焊丝采用E501T-1（1.2）； .工型腹件主焊缝：采用埋弧自动焊焊接，采用WQ-3（5.0）焊丝，配合SJ101q焊剂； .U肋板单元焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，焊丝采用E500T-1(1.4)； .其余各部位贴角焊缝：采用CO2气体保护焊焊接，平
6、位采用ER50-6（1.2），立位、仰位采用E501T-1（1.2）。,以上选用焊材均符合以下国家标准的规定。焊材的化学成分和力学性能见下表3、表4所示：,表3 焊材化学成分一览表,表3 焊材化学成分一览表(续),表4 焊材力学性能一览表,3、焊接设备,1)、埋弧自动焊：MZ-1000。,2)、气体保护焊：XD500S型,四、焊接工艺评定试验焊接工艺评定共计17组，详见表5；各组接头所代表的焊缝部位见下图1图6所示：,图1 上弦杆主要焊缝形式及对应试件编号,图2 下弦杆主要焊缝形式及对应试件编号,图3 腹杆主要焊缝形式及对应试件编号,图4 平联横联桥门架焊缝形式及对应试件编号,图5 U肋焊缝形
7、式及对应试件编号,图6 桥面系主要焊缝形式及对应试件编号,图6 桥面系主要焊缝形式及对应试件编号（续）,表5 接头坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝,表5 接头坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝(续),表5 接头坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝(续),表5 接头坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝(续),表5 接头坡口尺寸、焊接方法及代表焊缝(续),表6 本次试验对接接头施焊过程记录,表6 本次试验对接接头施焊过程记录（续）,焊后进行焊缝外观检查，表面质量符合规范要求。 对接焊缝全长及熔透角接接头进行超声波探伤，达到级要求。 接头力学性能试验项目及试样数量见表8。 接头硬度试验结果详见表9，接头宏观断面腐蚀照片见附图
8、1。,表7 接头力学性能试验项目、试样数量表,注：1.热影响区低温冲击试验缺口开在熔合线外1.0mm处。,表8 对接接头力学性能试验结果,表9 对接接头硬度试验结果 (HV),五、焊接工艺评定试验结果分析,5.1 焊缝强度 验收标准：焊缝屈服强度和抗拉强度不低于母材标准值（各材质标准值见下表）。,结果分析：根据表8中试验结果整理出曲线图如下，所有焊缝的屈服强度、抗拉强度均超过了母材标准值。,5.2 焊缝金属延伸率 验收标准：不低于母材标准值。 结果分析：根据表8中试验结果整理出曲线图如下，所有焊缝的延伸率均在母材标准要求值之上。,5.3 接头韧性 验收标准：焊缝V型缺口低温冲击试验结果的平均值
9、不低于母材标准值47J，且任一试验结果不得低于0.7倍的标准值。 结果分析：从表8中试验数据可以看出，所有试验结果中最小平均值为XT2热影响区的冲击功83J，大于验收标准值。且单一试件的最小值为XT2热影响区的冲击功84J，也大于验收标准值。,5.4 接头弯曲 验收标准：对接接头弯曲180，试样受拉面上的裂纹总长不大于试样宽度的15%，且单个裂纹长度不大于3mm，则判为合格。 结果分析：所有对接接头的弯曲试验均完好未产生裂纹。,5.5 接头硬度 验收标准：不大于HV380。 结果分析：根据表9中试验结果整理出接头各区最高硬度曲线图如下，所有接头各区的硬度均低于HV380。,5.5 接头宏观断面腐蚀 焊缝均熔合良好，未见明显焊接缺陷。,六、结论,从以上试验的焊缝检验和试验结果可以看出：焊缝内、外部质量良好，通过宏观断面检查，未发现焊接缺陷，所有力学性能指标均能满足新台高速特大桥80m双线有砟简支钢桁梁设计图纸和相关技术文件的要求。焊接工艺评定试验所选用的焊接方法、焊接设备、焊接材料以及焊接工艺参数和措施，可作为编制新台高速特大桥80m双线有砟简支钢桁梁焊接工艺规程的依据。,接头宏观腐蚀图片,XT2,XT3,接头宏观腐蚀图片,XT9,XT11,汇报完毕，谢谢！,
