[发明专利]一种Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法

说明书

一种Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法，在肋板两侧开部分熔透双面对称坡口，坡口角度48°，然后将肋板垂直组装定位在底板上；焊接时先采用ER60Q实心焊丝、CO₂气体保护焊工艺横位同步对称焊接两道，将肋板垂直固定在底板上；然后再采用H60Q埋弧焊丝+SJ105q埋弧焊剂以及埋弧自动焊工艺船位分两侧依次填充、盖面焊接，且船位角度45°。本发明采用横位气保焊与船位埋弧焊复合的焊接方法，焊前无需预热，焊后无需变形矫正，焊接外部成型美观，焊缝内部性能可靠、焊缝质量稳定、焊接变形小，生产效率高。适用于高强度大厚板桥梁钢板单元的焊接。

技术领域

本发明涉及一种Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法，属于钢桥梁制造领域。

背景技术

随着交通基础设施的快速发展，焊接钢桥以自重轻、寿命长、节能环保等独特优势，在桥梁建设中得到广泛应用，并且展现出向大跨度、高强度级发展的趋势。已有Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法存在焊前需预热、焊后需保温，且焊后板单元变形大，加劲肋垂直度需矫正，但高强度钢冷矫正困难、而热矫正影响使用的疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的在于提出一种Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法，焊前无需预热、焊后无需保温，且焊后板单元变形小，加劲肋垂直度高无需矫正，解决了高强度钢冷矫正困难、热矫正影响使用疲劳寿命的难题。

本发明的技术解决方案为：一种Q500qE高强度桥梁钢角接头的焊接方法，方法包括以下步骤：

(1)焊接母材：底板厚度为40～58mm，肋板厚度为36～44mm；所述底板和肋板均为Q500qE高强度桥梁钢，其纵、横向抗拉强度为659～730MPa，纵、横向屈服强度为528～573MPa，延伸率为20.5％～26％，低温冲击(-40℃)232～300J，剪切断面率(-40℃)90％～100％；

(2)焊接方法：在肋板两侧开部分熔透双面对称坡口，坡口角度48°，然后将肋板垂直组装定位在底板上；焊接时先采用ER60Q实心焊丝、CO₂气体保护焊工艺横位同步对称焊接两道，将肋板垂直固定在底板上；然后再采用H60Q埋弧焊丝+SJ105q埋弧焊剂以及埋弧自动焊工艺船位分两侧依次填充、盖面焊接，且船位角度45°。

所述CO₂气体保护焊的焊接工艺为焊接电流在230～250A、焊接电压27～29V、焊接速度310～330mm/min、焊接线能量11～15kJ/cm；所述埋弧自动焊的焊接工艺为焊接电流在600～630A、焊接电压28～30V、焊接速度380～410mm/min、焊接线能量24～30kJ/cm，且层间温度控制在175℃以下。

所述ER60Q实心焊丝的化学成份为C：0.050％、Mn：1.40％、Si：0.40％、S：0.006％、P：0.012％、Ni：0.885％，焊丝直径1.2mm，保护气体采用纯度≥99.5％的CO₂；所述H60Q埋弧焊丝的直径为4.0mm。

所述二氧化碳气保焊丝ER60Q熔敷试验抗拉强度为664MPa，屈服强度为604MPa，延伸率为20.5％，低温冲击(-40℃)平均145J；所述埋弧焊丝H60Q+埋弧焊剂SJ105q熔敷试验抗拉强度为634MPa，屈服强度为545MPa，延伸率为25％，低温冲击(-40℃)平均108J。

本发明的优点在于：

(1)本发明采用二氧化碳气保焊与埋弧焊相结合的焊接方法，很好的解决了加劲肋的焊接变形，尤其是焊后加劲肋的垂直度得以保证，无需进行冷矫或热矫。

(2)本发明采用的二氧化碳气保焊焊材强度高并具有优良高韧性，较以往的富氩气体保护焊焊接质量更容易保证，焊接过程中焊接缺陷大大降低。

(3)本发明采用的二氧化碳气体较以往采用的富氩气体成本大大降低。