[发明专利]一种悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法

权利要求书

1.一种悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法，即对索夹和箱梁的耳板的耳孔进行修复，其特征在于：包括如下步骤

(一)耳孔处理

根据实际耳孔情况进行除油和清洗处理；

(二)加热

(2.1)对耳孔除油清理后对需焊补的耳孔的耳板整体进行加温；

(2.2)索夹和箱梁的耳板加热的同时检测温度，温度达到200℃～300℃时，加热完毕；

(2.3)加热完毕立即用保温材料沿耳板两端缠绕后将耳孔两端密封以实现保温，让耳板温度控制在200±10℃；

(三)补焊

补焊前测量待焊接部位的温度，所述待焊接部位是指耳孔内磨损的部位，满足200±10℃的温度条件才开始补焊，补焊要求如下:

(3.1)焊接选择温度大于-1℃的晴天或阴天进行，焊接时温度过低会使焊接保温时间迅速下降，同时对焊接硬度提高，不能达到焊接的标准和要求；

(3.2)补焊材料与补焊部位的材质需保持一致，采用与原材质同等配套的材料，焊接区域的评定等级不低于《铸钢件射线照相及底片等级分类方法》(GB/T 5677-1985)中规定的3级；

(3.3)补焊的高度和面积，根据实际耳孔磨损情况而定，待耳孔清理结束后对焊接层数进行判断，原则上以焊接尺寸控制在比耳孔内有3-5mm余量的加工量为依据；

(3.4)补焊需沿着孔径方向依次开展，焊补要确保焊接均匀、密实，不得存在明显漏焊和缺口，补焊后采用保温材料进行保温，保温温度为200±10℃，保温时间一小时以上；

(四)冷却

保温结束后，打开并拆除保温材料，随空气冷却至60±10℃以下，才可以进行孔径加工；

(五)镗孔

为了保证耳孔直径尺寸对耳孔镗孔，

镗孔的操作：

(5.1)根据耳孔的形式设计采用相应的专用夹具定心控制镗孔的垂直度，保证同心，圆周镗孔和耳孔的同心，具体的，耳板的专用夹具包括固定夹具、定位夹具和定位梁，所述固定夹包括互相平行、间隔设置的前后夹板，耳板设置在所述前后夹板之间并通过多个紧固件锁紧，所述前后夹板上分别设置有定位孔，所述定位孔与耳板的耳孔对应，至少保证定位孔要完全暴露出耳孔；所述定位夹具焊接在所述固定夹具的两侧，所述定位梁与固定夹具焊接，且定位梁是前后延伸的，定位梁用于安装镗孔机，方便镗孔机的转轴与耳孔快速实现同心定位；

(5.2)采用电机进行无极变速调整进刀量，满足设计图纸粗糙度要求：除加工面，粗糙度为6.3s；

(5.3)镗孔完成后对内孔表面抛光，耳孔直径的误差达到(+0.3，-0.0)mm，并符合设计图纸要求；

(5.4)镗孔完成后对耳孔内孔进行防腐涂装，涂装厚度为10μm以上；

(六)尺寸验收

镗孔完成后，对孔的尺寸检测，尺寸验收合格后，对耳孔及耳板面进行UT-超声波探伤、PT-渗透探伤检测；

探伤要求要满足：

索夹耳孔及耳板探伤需满足《铸钢件超声检测第1部分：一般用途铸钢件》(GB/T7233.1-2009)的要求进行超声探伤，2级合格；《铸钢件渗透检测》(GB/T 9443-2007)的要求进行渗透探伤，A级合格；

箱梁耳孔及耳板探伤需满足《厚钢板超声检验方法》(GB/T 2970-2016)的要求进行超声探伤，2级合格；《无损检测渗透检测》(GB/T 9218-2007)的要求进行渗透探伤，A级合格；

若发现探伤不合格，应对不合格区域按照以上工艺重新进行预温、补焊、保温、镗孔后再进行UT-超声波探伤、PT-渗透探伤检测，直至检测合格。

2.根据权利要求1所述的悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法，其特征在于：索夹的耳板材质为ZG270-500，抗拉强度≥500MPa，屈服强度≥270MPa，补焊采用CO₂气体保护罩，选用Y1501Ni药芯焊丝，焊补标准达到《阀门受压铸钢件射线照相检测》(GB/T 6440-2008)中规定的标准；箱梁耳板材质为16Mn，采用CO₂气体保护罩，选用ER50-6焊丝焊补，焊补标准达到《压力容器焊接规程》(NB/T 47015-2011)中规定的标准。

3.根据权利要求1所述的悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法，其特征在于：所述保温材料为烘干的石棉布。

4.根据权利要求1所述的悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法，其特征在于：还包括步骤

(七)试验验证

针对同材质的索夹和箱梁耳板根据步骤(一)至步骤(六)的修复方法开展两组试验：准备模拟修复的索夹试验耳板两块和模拟修复的箱梁试验耳板两块，分成两组，分别进行耳板对拉静载试验，测得耳板最终强度和破坏形式；

静载试验参数：由0.1Pb开始，加载速率不大于100MPa/分钟，每级递增0.1Pb并持荷2分钟，逐级加载至0.5Pb，持荷10分钟后继续加载，每级递增0.05Pb，并持荷2分钟，直至载荷不小于0.95Pb；

静载试验结构：索夹试验耳板和箱梁试验耳板的两端分别具有耳孔，其中一个耳孔的内壁模拟步骤(一)至步骤(六)的修复方法进行补焊，两个耳板分别通过修复耳孔销轴连接在一对连接板的两端，耳板位于一对连接板之间，两个耳板再分别通过正常耳孔销轴连接叉耳，两端的叉耳再分别连接到试验箱上；

另外，再准备耳孔正常的索夹试验耳板两块和箱梁试验耳板两块，所述耳孔正常是指没有磨损痕迹也没有修复痕迹，分成两组，分别进行耳板对拉静载试验，测得正常耳板最终强度和破坏形式，通过对比模拟修复的耳板和正常耳板的试验结果来评价修复方法的可靠性，通过后再进行实桥修复。