钢箱梁焊接作业指导书

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1、目目 录录 一、工程概况1 二、焊接方法及焊接材料3 2.1、焊接方法3 2.2、焊接材料3 三、试件接头形式及焊接方法和材料4 四、试件母材准备.12 五、试件焊接.13 5.1、焊接工艺参数.13 5.2、焊接工艺措施.13 六、试件焊缝检验.15 6.1、焊接接头性能试验.16 6.2、焊钉实验项目及方法.16 6.3、实验结果要求及判定.17 0 一、工程概况一、工程概况 珞瑜路与光谷大道是武汉城区两大城市主干道，珞瑜路横向连 接鲁巷广场与森林公园，光谷大道纵向贯通关东、关南开发区，是 武昌地区交通最为繁忙的两条道路。珞瑜路虹景立交工程主要分为 东西向珞瑜路段及南北段光谷大道至喻家湖路

2、段。本次项目设计主 要为东西向珞瑜路段。珞瑜路采用高架桥形式上跨光谷大道（喻家 湖路） ，珞瑜路高架桥全长 358.08 米，其中第二联为 40m+50m+39m 连续钢箱梁桥，标准段宽 31 米。 钢箱梁梁高 2.1m，箱梁两侧分别绕设计高程点旋转形成桥面双 向坡，箱梁顶、底板平行。钢箱梁截面为单箱 7 室结构（见如下示 意图） ，顶、底板采用厚度 16mm 钢板，腹板厚 20mm，纵肋厚 1016mm，U 形肋厚 8mm，横隔板为空心结构、厚度 14mm，悬臂隔 板厚度 16mm，悬臂底板厚 16mm，并设置 6mm 厚装饰板。面板顶部均 布 1960 剪力钉（圆柱头焊钉） 。 钢箱梁主结

3、构钢材采用 Q345qd 和 Q370qd，需满足桥梁用结 构钢（GB/T 714-2008）标准。 圆柱头焊钉设计用料材质 ML15，规格为 1960mm，焊钉的尺 寸、化学成分、机械性能应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(GB/T 10433-2002)规定。 1 Q345qD 钢的化学成分如表 1 所示： Q345qD 钢的化学成分（GB/T 714-2008） （表 1） 牌号 CSiMnSPNbVTiCrNiCuMoNAls Q345 qD 0. 18 0. 55 0.90 1. 70 0 .02 0 0 .02 5 0. 06 0. 08 0. 03 0. 80 0. 50 0. 55

4、0. 20 0 .01 2 0 .01 5 Q345qD 钢的力学性能如表 2 所示： Q345qD 钢的力学性能（GB/T 714-2008） （表 2） 牌号 下屈服强度 Rel/MPa 抗拉强度 Rm/MPa 断后伸长率 A/% -20时的冲击 功 KV2/J Q345qD3454902047 Q370qD 钢的化学成分如表 3 所示： Q370qD 钢的化学成分（GB/T 714-2008） （表 3） 牌号 CSiMnSPNbVTiCrNiCuMoNAls Q370 qD 0. 18 0. 55 1.00 1. 70 0 .02 0 0 .02 5 0. 06 0. 08 0. 03

5、 0. 80 0. 50 0. 55 0. 20 0 .01 2 0 .01 5 Q370qD 钢的力学性能如表 4 所示： Q370qD 钢的力学性能（GB/T 714-2008） （表 4） 牌号 下屈服强度 Rel/MPa 抗拉强度 Rm/MPa 断后伸长率 A/% -20时的冲击 功 KV2/J Q370qD3705102047 焊钉材料及机械性能如表 5 所示： 焊钉材料及机械性能（GB/T 10433-2002） （表 5） 材料标准机械性能 ML15GB/T 6478b400N/mm2s320N/mm2514% 根据设计文件和公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011）

6、 的要求，钢箱梁结构施工前必须进行焊接工艺评定试验。 二、焊接方法及焊接材料二、焊接方法及焊接材料 2.12.1、焊接方法、焊接方法 根据设计要求及本产品的实际制造情况，拟采用埋弧自动焊、 2 CO2气体保护焊及电弧螺柱焊完成本项目钢结构的焊接工作。 埋弧自动焊用于工厂制造时顶板、底板和腹板的对接焊缝。 CO2气体保护焊用于埋弧自动焊前的打底焊接和厂内制造及现场 安装的所有焊接。 电弧螺柱焊用于圆柱头焊钉的焊接。 2.22.2、焊接材料、焊接材料 （1）埋弧自动焊 采用 H08MnA(4mm）焊丝，配 SJ101 焊剂，焊材应满足埋弧 焊用低合金钢焊丝和焊剂 （GB/T 12470-2003）

7、的要求。 埋弧焊丝 H08MnA 的化学成分如表 6 所示： H08MnA 的化学成分（GB/T 12470-2003） （表 6） 化学成份 CMnSiCrNiCuSP 牌号 H08MnA0.10 0.801.10 0.070.200.300.200.0300.030 埋弧焊丝力学性能复验结果不得低于母材标准值。 （2）CO2气体保护焊 药芯焊丝 CO2气体保护焊采用药芯焊丝 E501T-1（1.2mm） ；实 芯焊丝 CO2气体保护焊采用实芯焊丝 ER50-6（1.2mm） ，保护气体 CO2的纯度99.5%（体积法） ，其含水量不大于 0.005%（重量法） 。 瓶装气体的瓶内压力不低于

8、 1Mpa。焊丝熔敷金属化学成份和力学性 能应符合碳钢药芯焊丝 （GB/T 10045-2001）和气体保护电弧 焊用碳钢、低合金钢焊丝 （GB/T 8110-2008）的要求。 CO2气体保护焊焊丝化学成份、熔敷金属力学性能如表 7、表 8 3 所示： E501T-1 焊丝化学成份、熔敷金属力学性能（GB/T 10045-2001） （表 7） 化学成份力学性能 CMnSiSPCrMoRmRelA - 20A kv 牌号 MPaMPa J E501T-1 0. 18 1. 75 0. 90 0. 03 0. 03 0. 20 0. 30 4 80 4 00 22 27 ER50-6 焊丝化学

9、成份、熔敷金属力学性能（GB/T 8110-2008） （表 8） 化学成份力学性能 CMnSiSPCrMoRmRelA - 30 A kv 牌号 MPaMPa J ER50-6 0.06 0.15 1.40 1.85 0.80 1.15 0.0 25 0.0 25 0. 15 0. 15 5 00 4 20 22 2 7 三、试件接头形式及焊接方法和材料三、试件接头形式及焊接方法和材料 试件试件 1 1：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150600，2 件） 。 焊接位置：平焊对接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面。 焊接材料：ER50-6（1

10、.2 焊丝）/H08MnA（4.0 焊丝） + SJ101（烧结焊剂） 。适用于顶板、底板和腹板的厂内对接。试验接 头坡口形式见下图： 4 试件试件 2 2：Q370qD+Q370qD，t=45+45（45150400，2 件） 。 焊接位置：立焊对接。 焊接方法：药芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：E501T-1（1.2 焊丝） 。适用于封端板的现场对接。试 验接头坡口形式见下图： 试件试件 3 3：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150400，2 件） 。 焊接位置：平焊对接。 焊接方法：药芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：E501T-1（1.2 焊丝） 。适用于顶

11、板和底板的现场对接。 试验接头坡口形式见下图： 5 试件试件 4 4：Q345qD+Q345qD，t=20+20（20150400，2 件） 。 焊接位置：立焊对接。 焊接方法：药芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：E501T-1（1.2 焊丝） 。适用于腹板的现场对接。试验 接头坡口形式见下图： 试件试件 5 5：Q345qD+Q345qD，t=20+16（20150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：平焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于腹板与底板的厂内焊接。 试验接头坡口形式见下图： 6 试件试件 6

12、 6：Q345qD+Q345qD，t=20+16（20150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：仰焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于腹板与顶板的厂内焊接。 试验接头坡口形式见下图： 试件试件 7 7：Q345qD+Q345qD，t=8+16（8150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：平焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于 U 肋的厂内焊接。试验接 头坡口形式见下图： 7 试件试件 8 8：Q345qD+Q345qD，t=

13、14+16（14150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：平焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于标准段横隔板与底板，纵 肋的厂内焊接。试验接头形式见下图： 试件试件 9 9：Q345qD+Q345qD，t=14+16（14150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：立焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于标准段横隔板与腹板，竖 肋的厂内焊接。试验接头形式见下图： 8 试件试件 1010：Q345qD+Q345qD，t=14+16

14、（14150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：仰焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于标准段横隔板与顶板的厂 内焊接。试验接头形式见下图： 试件试件 1111：Q345qD+Q345qD，t=14+16（14150400，1 件； 16150400，1 件） 。 焊接位置：立焊角接。 焊接方法：药芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：E501T-1（1.2 焊丝） 。适用于标准段横隔板与腹板的 现场焊接。试验接头形式见下图： 9 试件试件 1212：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150400

15、，2 件） 。 焊接位置：平焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于桥墩处横隔板与底板的厂 内焊接。试验接头形式见下图： 试件试件 1313：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150400，2 件） 。 焊接位置：立焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于桥墩处横隔板与腹板的厂 内焊接。试验接头形式见下图： 10 试件试件 1414：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150400，2 件） 。 焊接位置：仰焊角接。 焊接方法：实芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：ER50-6（1.2 焊丝） 。适用于桥墩处横隔板与顶板的厂 内焊接。试验接头形式见下图： 试件试件 1515：Q345qD+Q345qD，t=16+16（16150400，2 件） 。 焊接位置：立焊角接。 焊接方法：药芯焊丝 CO2气体保护焊。 焊接材料：E501T-1（1.2 焊丝） 。适用于桥墩处横隔板与腹板的 现场焊接。试验接头形式见下图： 11 试件试件 1616：Q345qD 16 钢+ML15 1960 焊钉（16100