[发明专利]一种高性能桥梁钢Q690qE板单元焊接变形控制方法

说明书

本发明公开了一种高性能桥梁钢Q690qE板单元焊接变形控制方法，包括：对Q690qE高强钢进行热矫正试验，确定热矫正温度；将板肋下料后，设置预变形量，根据预变形量将板肋中间部位顶弯；将腹板两端顶升，焊接定位焊，完成预变形；将板肋焊缝两侧加热到预热温度，进行板肋与腹板的焊接；将板单元底部两端垫起，根据焊后弯曲变形量，选择配重，将配重压块放置在板肋上端中部；并加热到热矫正温度；待板肋冷却到室温后，取下配重压块，完成板单元矫正。通过设置预拱反变形量，配合小线能量焊接，减小板单元焊接变形；焊后采用施加外力约束配合板肋部位局部火焰矫正的方法，解决了该材质板单元焊接弯曲变形热矫正的难题。

技术领域

本发明属于桥梁制造技术领域，具体涉及一种高性能桥梁钢Q690qE板单元焊接变形控制方法。

背景技术

世界经济发展促进了交通运输业蓬勃发展，铁路和公路运输发展又促进了桥梁建设发展。近年来我国桥梁建设取得了巨大的成就，一大批结构新颖、科技含量高的大型桥梁使天堑变通途。桥梁用钢也从第一代Q345q发展到第六代Q500q，钢桥梁向着高速、重载、大跨度发展。为了满足江汉七桥设计的需求，首次研发了第七代桥梁钢Q690q。高强度桥梁钢板的使用是实现我国钢结构桥梁行业快速升级与跨越式发展的重要标志，是我国钢结构桥梁行业处于世界领先水平的重要指标。

武汉江汉七桥主桥为中承式钢桁系杆拱桥，主桥为跨度132+408+132m＝672m的重载公路桥。主桁两侧墩顶拱肋下弦采用Q690qE高强度梁钢。下弦腹板长度为14000mm，腹板厚度为40～48mm，长度方向设置两条板肋，板肋尺寸为36mmx350mmx14000mm，材质均为Q690qE。在钢桥制造过程中，通过累计精度管理来控制杆件变形，而最终焊接变形需通过火焰矫正来消除，达到制造公差尺寸要求。

普通材质板单元制造方法：先在胎架平铺板单元，再组装两条板肋，采用埋弧自动焊焊接，由于焊缝纵向收缩，板单元会产生弯曲变形，采用圆点加热法将板肋加热到700℃～850℃，可消除板单元弯曲变形。高性能桥梁钢Q690qE碳当量高，焊接冷裂纹敏感性强，焊前需要预热，焊后需要去氢处理，导致板单元多次受热，焊后弯曲变形量较普通材质板单元更加严重；同时由于钢板强度高，常规高温热矫正可能会导致钢板性能下降；如果采用圆点加热法进行中温热矫正，该热矫正温度产生的聚集力难以达到钢板屈服强度，较难消除板单元弯曲变形。因此，控制和修整板单元焊后弯曲变形是该桥制造的关键技术。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高性能桥梁钢Q690qE板单元焊接变形控制方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种高性能桥梁钢Q690qE板单元焊接变形控制方法，包括：

步骤1：对Q690qE高强钢进行热矫正试验，确定热矫正温度，防止板单元热矫正温度过高，导致钢板力学性能下降；

步骤2：将Q690qE板肋门切下料后，设置预变形量，并根据预变形量将板肋中间部位向下顶弯；

步骤3：在Q690qE腹板背面操作千斤顶将板两端顶升，直至与板肋组装间隙小于1mm，然后定位焊接，完成Q690qE板单元焊接前预变形；

步骤4：通过直角式加热垫将板肋焊缝两侧加热到预热温度，进行板肋与腹板的焊接，并在焊后对焊缝进行去氢处理；

步骤5：在腹板底部两端放置垫块，使板单元两端垫起，并根据板单元焊后弯曲变形量，选择配重，并将配重压块放置在板肋的中间位置，并将板肋加热到热矫正温度；

步骤6：待板肋完全冷却到室温后，取下配重压块，完成板单元矫正。

在本发明的一个实施例中，所述热矫正温度为600～650℃。

在本发明的一个实施例中，所述预变形量为10～20mm。