[发明专利]一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法

说明书

本发明公开了一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法，本工艺方法能克服高原的高寒环境对焊接性能的不利影响，提升焊接接头的低温韧性、抗裂性能及耐候性能，从而得到各项力学性能与耐候性能均良好的焊接接头，实现了在高原高寒地区匹配焊接大跨、重载高强度高韧性高耐候性桥梁钢，同时无需焊前预热和焊后热处理，提升了生产效率，降低了能源消耗，尤其适于高强度桥梁工程厚板结构用钢的焊接。

技术领域

本发明涉及一种重载桥梁制造焊接的工艺方法，尤其涉及一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法。

背景技术

据调研，美国、日本广泛应用耐候钢桥，1993年美国耐候钢桥梁累计23000多座，2000年日本7％、美国45％的钢桥已采用免涂装的耐候钢。我国耐候钢桥的发展处于起步阶段，相关技术普遍参考美国标准，同时面临解决免涂装耐候钢桥耐久性等控制问题。

国家重点工程川藏铁路在建中段(雅安至林芝)，设计为国家双线1级、动车组时速120～200km，正线长度1011公里，跨越大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江等河流地区，控制性工程包括多座超大跨度特大钢桥。面临高原强紫外线、高寒缺氧、长年冻土、崩场、错落、滑坡、地震、地热、岩爆等严苛地理条件，工程设计建造难度极大，但空气质优、湿度总体适中(林芝地区夏季局部高湿)，属典型乡村大气环境，适合建造免涂装耐候钢桥。

目前，Q500qENH耐候桥梁钢为免涂装耐候钢桥的主用钢材，在建造施工中，要求其焊接接头具有优良低温韧性、抗裂性能及耐候性能，具体为：屈服强度≥500Mpa；抗拉强度≥630Mpa；延伸率≥18％；-40℃KV2低温冲击功≥54J。

但目前需要解决的技术问题是，Q500qENH耐候桥梁钢随合金含量增加，碳当量相应提高，焊接性能变差；同时，高原的高寒环境焊接对焊前预热工艺、焊后热处理工艺要求更为严格；常规的焊接工艺方法及措施难以符合上述标准。

本发明公开了一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法，本工艺方法能克服高原的高寒环境对焊接性能的不利影响，尤其适于高强度桥梁工程厚板结构用钢的焊接，可以提升焊接接头的低温韧性、抗裂性能及耐候性能，从而得到各项力学性能与耐候性能均良好的焊接接头，实现了在高原高寒地区匹配焊接大跨、重载高强度高韧性高耐候性桥梁钢，同时无需焊前预热和焊后热处理，提升了生产效率，降低了能源消耗。

发明内容

本发明开发了一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法，通过本工艺方法获得的焊接接头的低温韧性、抗裂性能及耐候性能极为优良，同时无需焊前预热和焊后热处理，提升了生产效率，降低了能源消耗，尤其适于高强度桥梁工程厚板结构用钢的焊接。

本发明第一种高寒地区Q500qENH耐候钢复合对接焊的工艺方法，所述工艺方法包括：

(一)焊接面预处理

(1)对焊接面及临近区域进行打磨，去除表面铁锈等杂物；

(二)焊接面切割处理

(2)当板厚≤20mm时，坡口采用“Y”型对称坡口，坡口角度为50°～60°，钝边高度为2mm；

(3)再次打磨，去除金属碎屑，然后将两侧的钝边呈“Y”型下半部分样对接在一起；

(三)复合对接焊成型工艺

(4)焊接打底：打底采用熔敷金属的抗拉强度≥650MPa的焊丝，采用气体保护焊进行打底；

(5)焊接填充：剩余区域进行焊接填充，采用熔敷金属的抗拉强度≥650MPa的焊丝与匹配的焊剂，以埋弧自动焊的方法进行填充；

(6)所述第(4)步打底层与所述第(5)步焊接填充层的道间温度控制在80℃～180℃。