專利名稱：一種橋梁正交異性板u形肋焊接方法
技術領域：
本發(fā)明屬于橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接技術領域，具體涉及一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法。
背景技術：
正交異性板橋面是一種將縱向U形加勁肋、橫向加勁肋以及橋面板焊接成一整體用以承受車輪荷載的橋面結(jié)構(gòu)。它由橋面板、U形肋和橫肋組成，三者互為垂直，共同參加工作。與其他橋面相比，它既能承受車輛輪載的直接作用，同時又參加主梁的共同工作，所以它以重量輕、節(jié)省鋼材、承載能力高的優(yōu)點在世界各國橋梁尤其是大跨度橋梁中得到了廣泛的應用。正交異性板橋面結(jié)構(gòu)中面板與縱向U形肋的焊縫密集，一般都是通長的，焊接量很大，一座小型橋梁U形肋與面板的焊縫長度在幾十公里左右，一座大型橋梁U形肋與面板的焊縫長度能達到一二百公里。U肋坡口焊縫的焊縫質(zhì)量直接影響橋梁的疲勞壽命，此焊縫的設計技術條件要求為焊縫熔透度到達U肋板厚度的75 % 80 %，且不能焊漏，焊縫外觀成形良好，過渡勻順。在目前的橋梁鋼結(jié)構(gòu)制造中，正交異性橋面板的U肋坡口焊縫的焊接，采用自動細藥芯焊絲CO2保護焊(FCAM-GA)在船形位置一道或兩道焊接。由于FCAM本身的焊接電弧特性，此種方法對U肋坡口加工精度和焊接操作工的技能要求都較高，否則容易在坡口根部形成夾渣、熔透度難以達到或存在燒穿等焊接缺陷、且只能在專用胎架上船形位置焊接， 一塊橋面板需要在兩個工位下才能完成全部焊接，無法實現(xiàn)橫位多頭門式一次將橋面板焊接完，導致生產(chǎn)效率較低。此外，由于藥芯焊接時產(chǎn)生大量煙塵，污染較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題提供一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，避免背景技術中的不足之處，且具有安全可靠、高效、低成本等優(yōu)點。本發(fā)明的設計思路富氬氣體保護焊，由于其本身的焊接電弧特性，容易得到射流的熔滴過渡形式，電弧熔深較大，容易解決U肋熔透度的問題；采用實心焊絲富氬氣體保護焊所產(chǎn)生的熔渣和藥芯焊絲CO2保護焊形成的熔渣特性不一樣，實心焊絲富氬氣體保護焊的熔渣在熔池凝固的過程中向上浮，從根本上解決了焊縫根部夾渣的問題；由于容易得到較大熔深，故可加大坡口鈍邊尺寸，減少坡口加工量、減小焊縫金屬填充量，節(jié)約焊接材料的成本；對熔池表面張力的調(diào)整可實現(xiàn)橫位焊接且焊縫成形美觀，還可同時采用多頭門式焊接一次將一塊橋面板焊完，大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；采用實心焊絲不會象藥芯焊絲那樣產(chǎn)生大量的煙塵，是一種較清潔的焊接工藝。本發(fā)明的技術解決方案I)在U形肋的外側(cè)開坡口，鈍邊P為l_3mm，坡口角度α為45-55° ；2)將U形肋縱向置于橋面板上定位好；3)將橋面板固定在反變形胎架上，反變形角度為O. 3-0. 45° ;
4)采用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋通長焊接在橋面板上。所述橋面板的屈服強度為345-390Mpa, U形肋的厚度為6_8mm。所述實心焊絲采用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為65-85%。所述焊接采用橫位多頭焊接，首先將橋面板上的U形肋按設計位置縱向排列定位好，然后將橋面板固定在反變形胎架上，再將橫位多頭門式自動焊機設置在反變形胎架的上方，使橋面板位于橫位多頭門式自動焊機的焊接工位，然后采用橫位焊接方式將U形肋通長一道焊接在橋面板上。所述焊接采用船位焊接，首先將橋面板上的U形肋按設計位置縱向排列定位好， 然后采用船位焊接方式將U形肋通長一道焊接在橋面板上，且船位焊接時橋面板的傾斜角度為 13-45°。所述實心焊絲富氬氣體保護焊工藝參數(shù)為焊接電流240-360A，電弧電壓 26-34V，焊接速度 30-40cm/min，干伸長 20_25mm，氣體流量 20_25L/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點和效果I、本發(fā)明采用富氬混合氣體保護焊，降低了焊接過程中的氧含量，焊縫金屬力學性能，尤其是沖擊性能明顯優(yōu)于藥芯焊絲所焊的焊縫。2、本發(fā)明從根本上解決了 U肋坡口根部容易產(chǎn)生夾渣或熔透深度難以保證的問題，并且適當加大鈍邊對保證熔透深度基本無影響。3、本發(fā)明可增大鈍邊尺寸，減少坡口機加工工作量、減小填充面積，節(jié)約焊接材料。4、本發(fā)明采用一道焊接完成，大大提高生產(chǎn)效率。5、本發(fā)明能實現(xiàn)橫位焊接，可采用多頭同時焊接，進一步大幅度提高生產(chǎn)效率。6、本發(fā)明降低了焊接操作工的難度，綜合成本與背景技術相比，大幅度降低。
圖I為本發(fā)明采用橫位多頭門式焊接示意圖，圖2為本發(fā)明采用船位焊接方式示意圖，圖3為本發(fā)明U形肋與橋面板坡口示意圖，圖4為本發(fā)明U形肋與橋面板焊道示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1、3、4描述本發(fā)明的第一種實施例。I)在6mm U形肋3的外側(cè)開坡口，鈍邊P為I. 5mm，坡口角度α為50° ;2)再將U形肋3按設計位置縱向排列在橋面板I上并采用點焊方式定位好；3)將屈服強度為345MPa 390Mpa的橋面板I固定在反變形胎架2上，反變形角度為O. 4° ；4)將橫位多頭門式自動焊機4設置在反變形胎架2的上方，使橋面板I位于橫位多頭門式自動焊機4的焊接工位，然后采用橫位焊接方式將U形肋3通長一道焊接在橋面板I上。所述焊接采用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝。所述實心焊絲采用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為75%。焊接工藝參數(shù)為焊接電流260-320A ;電弧電壓26-30V ;焊接速度40_46cm/min ;干伸長20_25mm ;氣流量20-25L/
mirio下面結(jié)合附圖2、3、4描述本發(fā)明的第二種實施例。I)在8mm U形肋3的外側(cè)開坡口，鈍邊P為2. 5mm，坡口角度α為55° ;2)再將U形肋3按設計位置縱向排列在橋面板I上并采用點焊方式定位好；3)將屈服強度為345MPa 390Mpa的橋面板I固定在反變形胎架2上，反變形角度為O. 35° ；4)采用船位焊接方式將U形肋3通長一道焊接在橋面板I上，且船位焊接時橋面板I的傾斜角度為13-45°。所述焊接采用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝。所述實心焊絲采用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為80%。 焊接工藝參數(shù)為焊接電流280-360A ；電弧電壓30-34V ;焊接速度30-36cm/min ;干伸長 20-25mm ;氣流量 25L/min。上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明的實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述方法包括下述步驟.1)在U形肋(3)的外側(cè)開坡口，鈍邊P為l_3mm，坡口角度α為45-55°；.2)將U形肋(3)縱向置于橋面板(I)上定位好；.3)將橋面板(I)固定在反變形胎架(2)上，反變形角度為O.3-0. 45° ;.4)采用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋(3)通長焊接在橋面板(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述橋面板⑴的屈服強度為345-390Mpa，U形肋(3)的厚度為6_8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述實心焊絲采用ER50-6，Φ I. 6mm焊絲，所述保護氣體為氬氣和CO2的混合氣體，且氬氣比例為 65-85% ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述焊接采用橫位多頭焊接，首先將橋面板(I)上的U形肋(3)按設計位置縱向排列定位好，然后將橋面板(I)固定在反變形胎架(2)上，再將橫位多頭門式自動焊機(4)移動到反變形胎架(2)的上方，使橋面板(I)位于橫位多頭門式自動焊機(4)的焊接工位，然后采用橫位焊接方式將U形肋(3)通長一道焊接在橋面板(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述焊接采用船位焊接，首先將橋面板(I)上的U形肋(3)按設計位置縱向排列定位好，然后采用船位焊接方式將U形肋(3)通長一道焊接在橋面板(I)上，且船位焊接時橋面板(I)的傾斜角度為13-45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，其特征是所述實心焊絲富氬氣體保護焊工藝參數(shù)為焊接電流240-360A，電弧電壓26-34V，焊接速度 30-40cm/min，干伸長 20_25mm，氣體流量 20_25L/min。
全文摘要
一種橋梁正交異性橋面板U形肋焊接方法，所述方法包括下述步驟1)在U形肋的外側(cè)開坡口，鈍邊P為1-3mm，坡口角度α為45-55°；2)將U形肋縱向置于橋面板上定位好；3)將橋面板固定在反變形胎架上，反變形角度為0.3-0.45°；4)采用實心焊絲富氬氣體保護焊工藝將U形肋通長焊接在橋面板上。本發(fā)明克服了已有技術的不足之處，且具有安全可靠、高效、低成本等優(yōu)點。
文檔編號B23K9/16GK102601498SQ20121006411
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者孫立雄, 張劍峰, 袁俊, 車平 申請人:中鐵寶橋集團有限公司