[发明专利]一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺

说明书

本发明公开了一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺，遵循先焊接碳钢基层，然后焊接过渡层最后焊接复层的顺序，针对不同的焊缝类型，特别适用于平位对接焊缝、立位对接焊缝、T型熔透角接焊缝，因而本发明具有操作方便、施工效率高、施工质量稳定等优势，不仅仅可用于受环保要求的钢结构渡槽水槽底板和壁板等部位的焊接，还可以用于铁路钢结构桥梁中桥面板用不锈钢复合板的焊接，具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺。

背景技术

不锈钢复合板是一种以碳钢为基材、不锈钢为覆材的新型环保材料，不仅具有不锈钢的耐腐蚀性、抗磁性、耐磨性，还具有碳钢的良好机械强度和加工性能，在石油、化工、盐业、水利、电力行业应用广泛，但是在桥梁行业应用较少。不锈钢复合板最早在京沪铁路济南黄河特大桥上进行试点应用，当时由于钢厂轧制工艺和焊接水平限制，没有进行大面积的推广应用，一定程度上限制了不锈钢复合板在桥梁上应用。但是近几年，随着钢厂轧制工艺的提升，不锈钢复合板可以直接采用热轧工艺复合制造，不锈钢和碳钢的界面结合率可以达到99％以上，各项力学性能也比较稳定，完全可以满足桥梁用钢的要求，在桥梁上的应用越来越多。

不锈钢复合板的焊接不同于普通桥梁用钢的焊接，属于异种钢材焊接，对焊接工艺要求较高；若控制不好，就会出现严重的质量问题，锈蚀、开裂、分层和翘曲变形等，因此有必要对桥梁用不锈钢复合板的焊接进行认真研究。桥梁用不锈钢复合板通常采用单面不锈钢+碳钢复合形式，不锈钢面朝上，碳钢层在下，通过爆炸或热轧等形式复合在一起使用。

不锈钢复合板焊接存在对接和角接等接头形式，常规做法采用手工电弧焊进行焊接。但是随着工程规模扩大，采用手工电弧焊存在焊接质量不稳定，焊接缺陷较多，造成返锈；施工效率低，成本较高；焊接烟尘大，施工作业环境较差等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺。

本发明的具体技术方案如下：

一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺，按照基层、过渡层和复层的顺序依次焊接，基层焊接厚度不得超过母材基层的板厚，至少距离复层底基面2mm；过渡层焊后的高度不得超过复层的厚度，至少保留2mm的高度差；复层焊接后的余高控制在1-3mm范围。

作为优选的技术方案，基层焊接采用C0₂气体保护焊进行打底焊+埋弧自动焊填充工艺，CO₂气体保护焊采用实芯焊丝，保护气体采用纯度不小于99.5％的CO₂气体；埋弧自动焊采用实芯焊丝和焊剂；基层的焊接厚度不得超过母材基层厚度，且实芯焊丝的熔敷金属不焊接在不锈钢层上。

作为优选的技术方案，过渡层焊接采用自动化焊接机器人施焊，采用含Cr、Ni元素的药芯焊丝+CO₂气体保护焊设备；过渡层焊接时焊道宽度完全盖住基层的焊道宽部，同时过渡层的焊道厚度不得超出复层总厚度，至少2mm的高差，为复层焊接预留空间。

作为优选的技术方案，复层焊接通过自动化焊接机器人施焊，采用母材相匹配的的药芯焊丝+CO₂气体保护焊设备。

作为优选的技术方案，所述基层为碳钢基层。

作为优选的技术方案，所述复层是不锈钢层。

一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺，按照先焊接基层，后焊接过渡层，最后焊接复层顺序进行；焊接基层时，采用轨道时焊接机器人进行施焊，焊接完基层后，在不锈钢面一侧进行气刨清根，然后再焊接过渡层焊缝。

作为优选的技术方案，控制焊缝拼装间隙0-1mm范围。

作为优选的技术方案，控制背面清根的深度和宽度；清根深度不宜过深，较不锈钢层厚度大2-4mm，以清根碳钢层。