分析铜陵长江大桥整体拼装低温焊接技术.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com22世界桥梁2014，42(1)铜陵长江大桥整体拼装低温焊接技术曹磊。杨永强(中铁山桥集团有限公司，河北秦皇岛066205)摘要：铜陵长江大桥主桥为五跨连续三索面钢桁梁斜拉桥，上层公路桥面系采用正交异性钢桥面板，下层铁路桥面系采用正交异性钢箱桥面，钢桁梁的桁片采用大型整体焊接式结构。为保证整体拼装低温焊接质量，针对桥面系板单元和桁片部位的整体拼装对接焊缝进行低温焊接试验，并对试件进行无损检测和力学性能检测。结果表明，在采取低温防护措施后，试件无冷裂纹等缺陷产生，接头的各项力学性能均满足技术条件要求，焊接过程中未产生淬硬组织。在实际生产中，采用减少焊缝

2、中的扩散氢含量、减缓焊缝冷却速度、加强人员及设备防护等措施后，焊缝质量良好，力学性能均满足设计要求，有效地降低了低温对整体拼装焊接的影响，保证了工程的质量和进度。关键词：斜拉桥：钢桁粱；低温焊接；Q37OqE钢；工艺措施中图分类号：U448．27；U445．583文献标志码：A文章编号：1671—7767(2014)O1—0022—051工程概况焊接整体节点箱形结构，上弦杆在节点部位设锚固合福铁路铜陵长江大桥是新建合肥至福州铁路结构与斜拉索相连。跨越长江的控制性工程]，其跨江主桥为(90+低合金钢焊接的施焊环境湿度应小于80％，环240+630+240+90)m双塔多跨连续钢桁梁三索境

3、温度不应低于5℃l3]。环境温度低对焊接产生的面斜拉桥，钢桁梁全长1290m，总重约67000t，主主要影响为：焊缝的预热效果变差，冷却速度快，t。要材质为Q37OqE钢。主桥上层为公路桥面系，下(焊接熔池的温度从800℃降到500℃的时间)时间层为铁路桥面系，主桥横断面示意如图1所示。主缩短，易产生冷裂纹，焊缝及热影响区易产生淬硬组桁采用N形桁架，3片主桁对应三索面布置，桁高织，硬度提高，塑性和韧性下降，同时在低温环境下15．5m，桁宽2×17．1m，整体桁片立体如图2所人员和设备易出现不稳定因素，造成焊缝出现缺示。钢桁梁采用国内首次应用的大型整体焊接式桁陷_4]。根据铜陵长江大桥的

4、生产工期安排，有部片的结构设计，每2个节间为1个桁片单元，单片桁分轮次的桥面系及桁片的整体拼装焊接在冬季进重约360t，单片桁长30ITt，纵向桁片之间采用高强行。在环境温度低于5℃的情况下，采取一些针对度螺栓节点外拼接方式连接。组成桁片的弦杆采用性的低温焊接工艺及防护措施后，焊接的焊缝质量公路桥面系-0-。“～l⋯_Iuul。蛐lu1’·-oI·lr⋯IlI『lIlI～。．『11。3一‘t。。。Lj王王王，、王一，桁片铁路桥面系-IO●—Il]：二，nu。，^“l⋯luunu丹R“lu。I一-O-·Iuuluuul^：l=：：=』=I--O-一单位：m图1主梁横断面示意收稿日期：20

5、13—07—22作者简介：曹磊(1982一)，男，工程师，2006年毕业于燕山大学金属材料工程专业，工学学士(E—mail：A887888@sohu．com)。学兔兔www.xuetutu.com铜陵长江大桥整体拼装低温焊接技术曹磊，杨永强23合格后使用。2．3预热温度及道间温度对焊缝待焊区域进行预热的主要目的是通过加热去除待焊区域的水分，降低焊缝中的扩散氢含量，避免焊缝冷却速度过快，产生冷裂纹和淬硬组织。环境温度越低，焊缝的冷裂倾向越大，预热温度越需提高。板厚越小，气温影响越明显；板厚大时，气温的影响不明显_7]。考虑到桁片腹杆和弦杆的钢板均图2整体桁片立体为厚度大于28mFll的厚

6、板，预热温度按照焊接工艺能否满足设计标准要求，需要进行验证。因此本文执行，不做调整。桥面系顶(底)板均为薄板，且板单针对低温下焊接的焊缝质量进行试验研究，’并依据元对接焊缝的长度较长，预热后温度下降较快，美国试验结果制定出低温焊接工艺及防护措施。《桥梁焊接规范》AWSD1．5标准规定：“当母材温度低于0℃时，应将母材至少加热到2O℃，并且在2低温焊接试验焊接过程中应保持最低温度”。低温焊接试验时，将2．1试验项目及方法桥面系顶(底)板单元对接焊缝试板的最低预热温度江苏如皋的最冷月(1月)平均气温为1．7℃，提高至2O℃。预热采用氧一乙炔火焰加热，具体预确定低温焊接试验环境温度为一5～0

7、℃。根据桥热温度及道间温度如表2所示。面系和桁片的结构特点，选择2组典型的对接接头表2预热温度及道间温度进行低温焊接试验。桥面系顶(底)板单元对接焊缝的试板接头形式为单面V形坡口，留6rnm间隙，背衬陶质衬垫，采用单面焊双面成形技术焊接。桁片腹杆(竖杆、斜杆)盖板与弦杆节点板对接焊缝的2．4工艺参数和措施试板接头形式为X形坡口，全熔透焊接，采用碳弧焊接试验前使用可移动式简易防风棚，在待焊气刨清根。试板采用刚性码板定位，模拟焊接前的区域形成暖棚与