[发明专利]一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料焊接技术领域，尤其是一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法。

背景技术

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，由普碳钢添加少量铜、镍、铬、钛等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、耐腐蚀等特性。目前，我国铁路、公路交通运输能力的大幅度提升, 要求铁路和公路桥梁的建设规模不断扩大，桥梁用耐候钢将是一个发展趋势，利用它的耐锈性能，使构件具有抗腐蚀、延长使用寿命、免于涂装、环保和省工节能等特点。Q345qDNH耐候钢是在现有Q345qD桥梁钢基础上，加少量铜（≤0.55%）、镍（≤0.50%）、铬（≤0.80%）、钛（≤0.030%）等耐腐蚀元素而成，由于合金元素的增加，钢板的强度将会提高，碳当量也会增加，同时焊接性变差，焊接热影响区冲击韧性降低，因此对耐候钢的焊接工艺要求也更加严格。

为了满足Q345qDNH耐候钢在桥梁实际建造过程中的焊接需要，在焊接方法上需要进一步探索。国内外现有的桥梁钢焊接方法对Q345qDNH耐候钢的焊接没有涉及，Q345qDNH耐候钢用于桥梁钢结构符合钢桥的发展方向，所涉及到的焊接方法是确保桥梁建造质量的关键技术，需要进行新的研究和探索。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种接头力学性能优良、耐候性良好同时焊接效率较高的桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法，其特征在于：

桥梁用Q345qDNH耐候钢的化学成分百分比为：C：≤0.15，Mn：1.00～1.50，Si：0.15～0.50，S：≤0.010，P：≤0.025，Cr：0.40～0.70，Ni：≤0.50，Cu：0.20～0.40，Nb：≤0.045，V：0.10～0.80，Ti：≤0.025，Al：≥0.020，余量为Fe及附带的杂质；

焊接接头形式采用对接或T型角接；

焊接方法采用埋弧焊、药芯CO₂气体保护半自动焊或焊条电弧焊；

针对桥梁用Q345qDNH耐候钢的不同板厚B，确定焊前预热温度。

其中，当B≤20mm的板单元对接焊缝时，焊前不需要预热；坡口形式是：采用单边V型坡口，钝边尺寸为0～2mm，留6mm间隙，坡口角度为45°，背面衬陶质衬垫；采用药芯CO₂气体保护半自动焊，工艺参数包括：焊接电流200～260A，电弧电压28～32V，焊速9.5～25m/h，线能量8～32KJ/cm，道间温度80～200℃。

其中，当B为20～30mm的板单元对接焊缝时，焊前预热20～60℃；坡口形式是：采用双边V型坡口，坡口角度为60°，钝边尺寸为4mm；采用埋弧焊对接焊缝，工艺参数包括：焊接电流630～720A，电弧电压28～34V，焊速22～24m/h，线能量为26～40KJ/cm，道间温度均控制在75～200℃；反面焊接前进行清根处理。

其中，当B为30～70mm的板单元对接焊缝时，焊前预热65～110℃；坡口形式是：采用双边U型坡口，坡口角度为35°，根部圆弧半径为6mm，钝边尺寸为6mm；采用埋弧焊对接焊缝，工艺参数包括：焊接电流600～690A，电弧电压28～34V，焊速20～24m/h，线能量为25～42KJ/cm，道间温度均控制在75～200℃；反面焊接前进行清根处理。

其中，T型角焊缝船位埋弧焊，不开坡口，工艺参数包括：焊接电流780～800A，电弧电压31～33V，焊速19～20m/h，线能量44～50KJ/cm，道间温度95～200℃。

其中，T型角焊缝药芯CO₂气体保护半自动焊，不开坡口，工艺参数包括：平位焊接时，焊接电流220～260A，电弧电压30～33V，焊速16～22m/h，线能量11～19KJ/cm，道间温度80～200℃；立位焊接时，焊接电流170～200A，电弧电压23～27V，焊速6～15m/h，线能量9～32.4KJ/cm，道间温度80～200℃。

其中，T型角焊缝焊条电弧焊，不开坡口，工艺参数包括：平位焊接时，焊接电流160～180A，电弧电压22～26V，焊速8～15m/h，线能量8.4～21KJ/cm，道间温度50～200℃；立位焊接时，焊接电流130～150A，电弧电压22～24V，焊速3～4m/h，线能量26～43KJ/cm，道间温度50～200℃。

其中，使用的焊接材料为：