埋弧焊在钢桥制作中的工艺

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1、万方数据第22卷第4期2004年7月市政技术MunicipalEn百neeringTechnologyV01．22No．4Julv．2004文章编号：l009—7767(2004)04—0205—04埋弧焊在钢桥制作中的工艺孙勇(北京市政中燕工程机械制造有限责任公司，北京100043)摘要：在公路钢桥制作中，总结出埋弧焊焊接工艺，涉及到焊接过程中焊接电流、电压、焊接速度、焊丝直径、焊接次序、坡口形式以及约束条件等因素的相互影响关系的控制，从而实现对钢桥焊接质量和进度的有效控制。关键词：钢桥制作；焊接；埋弧焊工艺中图分类号：u445．5

2、83文献标识码：BTechnologyofSubmerged—ArcWelmnginFabricationofSteelBridgeSUNYong在钢桥特别是公路钢桥制作过程中，主要的工作量是焊接，其中包括埋弧自动焊，手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊。而埋弧自动焊，特别是大板、厚板的埋弧自动焊是保证钢桥翼板、腹板的焊接质量和工期的主要方法。控制埋弧焊接变形和焊缝内部质量，降低内应力，减少返工，提高焊接一次成品率，是钢桥制作的重要工艺内容和首要技术环节，也是保证钢桥制作质量和工期的最有力手段。在制定埋弧焊接技术方案时，认真分析埋弧自动焊接

3、应力及变形产生的原因，反复查找影响埋弧焊缝内部质量的各种因素，从焊缝焊接次序的排布，焊接坡口形式的选择和工艺参数的确定等三方面严格控制，使埋弧焊接质量得以保证。在钢桥进行埋弧焊接过程中，经常出现各种埋弧焊缝缺陷，对其产生的原因进行仔细，作出科学的解释，并制订出合理的措施，在桥梁施工中起到了重要作用(见表1)。对埋弧焊的焊接变形、内应力及焊缝缺陷的控制和对埋弧焊接工艺的正确把握，对制作出合格的钢桥结构，减少反修率，提高质量，确保工期等有重要意义。收稿日期：2004一04一06作者筒介：孙勇(1969一)，男，北京人，工程师，北京市政中燕

4、工程机械制造有限公司经理助理。1焊接工艺1．1焊接电流焊接电流决定融化速度、熔深和母材熔化量。增大焊接电流，可以加快焊丝熔化速度，提高生产率；电弧吹力随焊接电流而增大而使熔深增加。但是，电流过大容易产生咬边和成形不良，使热影响区增大，甚至造成烧穿；电流过小容易产生未焊透，电弧稳定性变差。在钢桥制作时，采用直流反接，得到了较好的熔深和良好的抗气孔性能。1．2电弧电压电弧电压与电弧长度成正比。电压增高，弧长增加，熔宽增大，焊缝余高和熔深略微减小，焊缝变得平坦。电弧电压过小时，焊缝窄而高，造成母材熔化不足，焊缝成形不良和脱渣困难。1．3焊接

5、速度焊接速度对熔深和熔宽有明显影响。在焊接速度较低时，速度的变化对熔深影响较小。增加焊接速度，使电弧对钢板的加热明显减小，熔深明显降低。焊速过高，会造成咬边、未焊透、焊缝粗糙不平等缺陷。所以，适当降低焊速，熔池体积增大，存在时间变长，有利于气体浮出熔池，减小气孔生成的倾向。但焊速过低，易形成蘑菇形焊缝或烧穿、夹渣和焊缝不规则等缺陷。1．4焊丝直径焊丝直径主要影响熔深。焊丝直径细，电弧吹力万方数据·206·市政技术第22卷表1埋弧焊缝缺陷产生原因和防止措施气孔(1)圆柱形沟状(1)母材沾污或铁锈未清除干净(2)沿焊缝中心分布(2)焊丝除

6、油除锈不彻底(3)单个或成群(3)焊剂潮湿(1)加强清理工作(2)烘干焊剂强，熔深大。焊丝越粗，允许的焊接电流越大，生产效率越高。在北京市航天桥施工中，采用舛、巾5的H08E焊丝，效果良好。1．5测试调整实际操作时，在埋弧试件上根据表2来进行调整焊接工艺。经不断进行调整，制订实际操作埋弧焊接的工艺(见表3)。此埋弧焊接工艺曾在北京多座桥梁制造工程中得到验证是切实可行的，保证了焊接质量和工期。2焊接次序良好的焊接次序，可以减少焊接应力，控制焊接变形，方便操作，提高施焊效率。根据钢板拼接的实际情况即板厚、材料、埋弧焊缝排布及板焊件几何尺寸

7、等综合考虑，把以往钢板整体点固拼接施焊法改为单元体组合拼接施焊法(见图1)，释放了大量内应力，对减少施焊中的热裂纹、保证板焊件平整度、减少返修率起了重要作用。主要内容有：(1)底板根据板厚、焊缝分布划分为不同的单元体。表2埋弧焊接调整参考表J靥林／H剁瑁缎硝瑁稠觋儿半个，笠藏儿半个父干冉藏缝宽／B剧增增增剧增减几乎不变稍增余商／A剧增减减稍增减稍减蒜磊剧减增增剧增减稍减几乎不变增0羲剧减增增剧增减增嚣荛剧增减稍增几乎不变剧增增减稍减注：1．直流正按时例外。2．坡口深度、宽度均不超过在板上堆焊时的宽度和深度。3．用直流反接时施焊，焊缝尺

8、寸和形状的变化特征与交流焊接时相同，但直流反接与直流正接时相比，反接熔深比正接大。万方数据2004年第4期埋弧焊在钢桥制作中的工艺·207·表3埋弧焊接工艺操作表离图1单元体组合拼接施焊图(2)单元体内拼焊横焊缝后焊纵焊