陶瓷衬垫法钢板对接焊缝焊接技术探讨

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1、陶瓷衬垫法钢板对接焊缝焊接技术探讨（深圳市建设工程质量检测中心，深圳518031）【摘要】通过对陶瓷衬垫焊接检测的分析结果证明陶瓷衬垫焊接工艺的实用价值，可在工程中广泛应用。【关键词】加强监督抽检、提高工程优良率。概述免清根技术做为环保节能的焊接方法，在建筑、桥梁等钢结构制作、安装工艺中属于首选工法。其中陶瓷衬垫焊接对接焊缝技术，具有材质轻、耐高温等特性，能很好地替代钢垫板，且优于钢垫板。陶瓷衬垫焊接技术因如下优点而广泛应用在大跨度公路钢桥的不清跟熔透焊缝上成型性能工艺生产效率成本适应性强优良低高概述陶瓷衬垫焊是以优质陶质材料为衬托，使焊

2、缝强制成型的高效、优质、低成本的焊接方法。这种方法避免了清根、仰焊及狭窄封闭环境作业，可以减轻焊工的劳动强度，是焊接生产效率成倍提高，焊接质量得到充分保证，同时对人体及环境不会造成危害。所以是陶质衬垫CO2气体保护焊的应用非常广泛。概述在公路钢结构制造中，常用的焊接方法有CO2气体保护焊、手工电弧焊和埋弧自动焊。陶质衬垫CO2气体保护焊和手工电弧焊因具有操作简单、对坡口加工精度要求低、易于获得良好的焊缝背面成型等优点，应用较普遍。埋弧自动焊因埋弧焊小车是自动行走，焊丝对中要求高，对接头坡口加工精度和组对间隙要求高，而且焊接时在衬垫背面需要

3、施加一定的顶紧压力，其操作较CO2气体保护焊复杂，因而在实际生产中，陶瓷衬垫CO2气体保护焊应用最为普遍。概述钢桥制造时受条件限制，超长、超宽、超重，底板（涉及板厚20、25、40、50㎜）不能翻身，采用常规焊接方法很难实现钢板对接，因而采用了陶瓷衬垫单面焊双面成型技术（以下简称单面焊），可完全满足产品的设计要求。考虑到钢板厚度对焊接方法的影响，一般板厚20、25、30㎜的底板采用陶瓷衬垫CO2气体保护焊，40、50㎜的钢板采用陶瓷衬垫手工电弧焊。问题的提出在工程实例中，我们往往会发现，由于规范要求的不同，同一条焊缝，采用不同的检测方法，

4、检测结果略有不同。超声检测可以通过，达到检测要求。而射线检测确会出现30%～50%甚至更多的不合格。行业里常常有人会说这是陶瓷垫片的质量通病。这真是质量通病吗？我们以怀疑的态度，做些比对试验，探其究竟。●按照检验标准《公路桥涵箱涵施工技术规范》（JTJ041-2010）、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）规定，钢桥钢箱梁制作过程中，需要采用超声、射线、磁粉等无损检测方法对等级焊缝进行检测，特别是对接焊缝，需100%进行超声、射线检测。试验推理首先我们对拍摄的经典样片进行分析，我们不难发现，陶瓷衬垫CO2气体保护焊对接焊缝其缺陷出

5、现的情况非常有规律性1、缺陷连线形状和根部突起焊缝形状接近甚至一致；2、超声检测时缺陷位置接近板厚2～3㎜以内。以32㎜厚板为例，缺陷波反射深度在30～35㎜，波高在＜Ⅰ区到＞Ⅲ区的情况都有（见示意图1），3、根部突起焊缝打磨平后，超声检测时，缺陷波消失；4、认真观察拍片结果，发现缺陷性质不外乎：气孔、密集性气孔、未融合、咬边（见示意图2）试验推理由于不同的检测方法，规范规定和经验总结，根部存在缺陷超声是可以放过的，而射线不能放过，由于钢桥承载的是动载，所以质量要求严格，不单需要超声通过、射线也不能马虎。不同于建筑钢结构由于多为静载，超声

6、检测是主要手段，射线为辅。规范里只是对超声不能确定的缺陷，建议采用射线定性。试验推理我们大胆的设想这些缺陷都存在在坡口根部接近板厚-2～+3㎜之间，那么从技术的角度我们是可以解释的通的。超声检测时：反映成深度为板厚-2㎜的缺陷波时，我们可以认为其位置在板厚上，由于非主声束反射，其表现深度浅；反映成+3㎜的缺陷波，同样在板厚上，由于焊缝突起平滑，构成很好的反射面，缺陷反射声程长，其定位深度大。射线的特性就是缺陷反映在一张片上，不能直接反映其深度，其深度只能靠经验分析。所以我们假设，这种缺陷就是在板厚上，那么我们可以认为缺陷性质为表面质量缺陷

7、。在拍片之前，我们做些技术处理，打磨掉突起焊缝，消除掉肉眼可分辨的缺陷，这样拍片质量能否提高呢？试验推理我们在真实工程中选择了5条特例焊缝（见下表1），进行比对试验。对1、2号焊缝根部打磨做技术处理后拍片，打磨前进行缺陷超声定位。对3、4、5号焊缝，拍片前进行超声波缺陷定位、分别对焊缝根部打磨前、后进行2次拍片。结果表明，见表2：试验推理经典焊缝比对试验表表1序号焊缝名称缺陷特性备注1YD2-17-3密集性气孔拍片已知2YD2-17-1未融合拍片已知3YD1-16-1肉眼可见咬边外观检查判断4YD2-18-1肉眼可见未融合外观检查判断5Y

8、D2-17-4距YD2-17-3,300㎜位置假设密集性气孔焊缝外观检查判断试验推理比对试验结果分析表表2序号焊缝名称处理前超声处理前射线处理后超声处理后射线备注1YD2-17-3反射波<Ⅰ,