专利名称：一种桥梁正交异性板u形肋焊接方法
技术领域：
本发明属于桥梁钢结构焊接技术领域，具体涉及一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法。
背景技术：
正交异性板桥面是一种将纵向U形加劲肋、横向加劲肋以及桥面板焊接成一整体用以承受车轮荷载的桥面结构。它由桥面板、U形肋和横肋组成，三者互为垂直，共同参加工作。与其他桥面相比，它既能承受车辆轮载的直接作用，同时又参加主梁的共同工作，所以它以重量轻、节省钢材、承载能力高的优点在世界各国桥梁尤其是大跨度桥梁中得到了广泛的应用。正交异性板桥面结构中面板与纵向U形肋的焊缝密集，一般都是通长的，焊接量很大，一座小型桥梁U形肋与面板的焊缝长度在几十公里左右，一座大型桥梁U形肋与面板的焊缝长度能达到一二百公里。U肋坡口焊缝的焊缝质量直接影响桥梁的疲劳寿命，此焊缝的设计技术条件要求为焊缝熔透度到达U肋板厚度的75 % 80 %，且不能焊漏，焊缝外观成形良好，过渡匀顺。在目前的桥梁钢结构制造中，正交异性桥面板的U肋坡口焊缝的焊接，采用自动细药芯焊丝CO2保护焊(FCAM-GA)在船形位置一道或两道焊接。由于FCAM本身的焊接电弧特性，此种方法对U肋坡口加工精度和焊接操作工的技能要求都较高，否则容易在坡口根部形成夹渣、熔透度难以达到或存在烧穿等焊接缺陷、且只能在专用胎架上船形位置焊接， 一块桥面板需要在两个工位下才能完成全部焊接，无法实现横位多头门式一次将桥面板焊接完，导致生产效率较低。此外，由于药芯焊接时产生大量烟尘，污染较大。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，避免背景技术中的不足之处，且具有安全可靠、高效、低成本等优点。本发明的设计思路富氩气体保护焊，由于其本身的焊接电弧特性，容易得到射流的熔滴过渡形式，电弧熔深较大，容易解决U肋熔透度的问题；采用实心焊丝富氩气体保护焊所产生的熔渣和药芯焊丝CO2保护焊形成的熔渣特性不一样，实心焊丝富氩气体保护焊的熔渣在熔池凝固的过程中向上浮，从根本上解决了焊缝根部夹渣的问题；由于容易得到较大熔深，故可加大坡口钝边尺寸，减少坡口加工量、减小焊缝金属填充量，节约焊接材料的成本；对熔池表面张力的调整可实现横位焊接且焊缝成形美观，还可同时采用多头门式焊接一次将一块桥面板焊完，大大提高生产效率，降低生产成本；采用实心焊丝不会象药芯焊丝那样产生大量的烟尘，是一种较清洁的焊接工艺。本发明的技术解决方案I)在U形肋的外侧开坡口，钝边P为l_3mm，坡口角度α为45-55° ；2)将U形肋纵向置于桥面板上定位好；3)将桥面板固定在反变形胎架上，反变形角度为O. 3-0. 45° ;
4)采用实心焊丝富氩气体保护焊工艺将U形肋通长焊接在桥面板上。所述桥面板的屈服强度为345-390Mpa, U形肋的厚度为6_8mm。所述实心焊丝采用ER50-6，Φ I. 6mm焊丝，所述保护气体为氩气和CO2的混合气体，且氩气比例为65-85%。所述焊接采用横位多头焊接，首先将桥面板上的U形肋按设计位置纵向排列定位好，然后将桥面板固定在反变形胎架上，再将横位多头门式自动焊机设置在反变形胎架的上方，使桥面板位于横位多头门式自动焊机的焊接工位，然后采用横位焊接方式将U形肋通长一道焊接在桥面板上。所述焊接采用船位焊接，首先将桥面板上的U形肋按设计位置纵向排列定位好， 然后采用船位焊接方式将U形肋通长一道焊接在桥面板上，且船位焊接时桥面板的倾斜角度为 13-45°。所述实心焊丝富氩气体保护焊工艺参数为焊接电流240-360A，电弧电压 26-34V，焊接速度 30-40cm/min，干伸长 20_25mm，气体流量 20_25L/min。本发明与现有技术相比具有的优点和效果I、本发明采用富氩混合气体保护焊，降低了焊接过程中的氧含量，焊缝金属力学性能，尤其是冲击性能明显优于药芯焊丝所焊的焊缝。2、本发明从根本上解决了 U肋坡口根部容易产生夹渣或熔透深度难以保证的问题，并且适当加大钝边对保证熔透深度基本无影响。3、本发明可增大钝边尺寸，减少坡口机加工工作量、减小填充面积，节约焊接材料。4、本发明采用一道焊接完成，大大提高生产效率。5、本发明能实现横位焊接，可采用多头同时焊接，进一步大幅度提高生产效率。6、本发明降低了焊接操作工的难度，综合成本与背景技术相比，大幅度降低。
图I为本发明采用横位多头门式焊接示意图，图2为本发明采用船位焊接方式示意图，图3为本发明U形肋与桥面板坡口示意图，图4为本发明U形肋与桥面板焊道示意图。
具体实施例方式下面结合附图1、3、4描述本发明的第一种实施例。I)在6mm U形肋3的外侧开坡口，钝边P为I. 5mm，坡口角度α为50° ;2)再将U形肋3按设计位置纵向排列在桥面板I上并采用点焊方式定位好；3)将屈服强度为345MPa 390Mpa的桥面板I固定在反变形胎架2上，反变形角度为O. 4° ；4)将横位多头门式自动焊机4设置在反变形胎架2的上方，使桥面板I位于横位多头门式自动焊机4的焊接工位，然后采用横位焊接方式将U形肋3通长一道焊接在桥面板I上。所述焊接采用实心焊丝富氩气体保护焊工艺。所述实心焊丝采用ER50-6，Φ I. 6mm焊丝，所述保护气体为氩气和CO2的混合气体，且氩气比例为75%。焊接工艺参数为焊接电流260-320A ;电弧电压26-30V ;焊接速度40_46cm/min ;干伸长20_25mm ;气流量20-25L/
mirio下面结合附图2、3、4描述本发明的第二种实施例。I)在8mm U形肋3的外侧开坡口，钝边P为2. 5mm，坡口角度α为55° ;2)再将U形肋3按设计位置纵向排列在桥面板I上并采用点焊方式定位好；3)将屈服强度为345MPa 390Mpa的桥面板I固定在反变形胎架2上，反变形角度为O. 35° ；4)采用船位焊接方式将U形肋3通长一道焊接在桥面板I上，且船位焊接时桥面板I的倾斜角度为13-45°。所述焊接采用实心焊丝富氩气体保护焊工艺。所述实心焊丝采用ER50-6，Φ I. 6mm焊丝，所述保护气体为氩气和CO2的混合气体，且氩气比例为80%。 焊接工艺参数为焊接电流280-360A ；电弧电压30-34V ;焊接速度30-36cm/min ;干伸长 20-25mm ;气流量 25L/min。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述方法包括下述步骤.1)在U形肋(3)的外侧开坡口，钝边P为l_3mm，坡口角度α为45-55°；.2)将U形肋(3)纵向置于桥面板(I)上定位好；.3)将桥面板(I)固定在反变形胎架(2)上，反变形角度为O.3-0. 45° ;.4)采用实心焊丝富氩气体保护焊工艺将U形肋(3)通长焊接在桥面板(I)上。
2.根据权利要求I所述的一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述桥面板⑴的屈服强度为345-390Mpa，U形肋(3)的厚度为6_8mm。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述实心焊丝采用ER50-6，Φ I. 6mm焊丝，所述保护气体为氩气和CO2的混合气体，且氩气比例为 65-85% ο
4.根据权利要求3所述的一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述焊接采用横位多头焊接，首先将桥面板(I)上的U形肋(3)按设计位置纵向排列定位好，然后将桥面板(I)固定在反变形胎架(2)上，再将横位多头门式自动焊机(4)移动到反变形胎架(2)的上方，使桥面板(I)位于横位多头门式自动焊机(4)的焊接工位，然后采用横位焊接方式将U形肋(3)通长一道焊接在桥面板(I)上。
5.根据权利要求3所述的一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述焊接采用船位焊接，首先将桥面板(I)上的U形肋(3)按设计位置纵向排列定位好，然后采用船位焊接方式将U形肋(3)通长一道焊接在桥面板(I)上，且船位焊接时桥面板(I)的倾斜角度为13-45°。
6.根据权利要求4或5所述的一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，其特征是所述实心焊丝富氩气体保护焊工艺参数为焊接电流240-360A，电弧电压26-34V，焊接速度 30-40cm/min，干伸长 20_25mm，气体流量 20_25L/min。
全文摘要
一种桥梁正交异性桥面板U形肋焊接方法，所述方法包括下述步骤1)在U形肋的外侧开坡口，钝边P为1-3mm，坡口角度α为45-55°；2)将U形肋纵向置于桥面板上定位好；3)将桥面板固定在反变形胎架上，反变形角度为0.3-0.45°；4)采用实心焊丝富氩气体保护焊工艺将U形肋通长焊接在桥面板上。本发明克服了已有技术的不足之处，且具有安全可靠、高效、低成本等优点。
文档编号B23K9/16GK102601498SQ20121006411
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者孙立雄, 张剑峰, 袁俊, 车平 申请人:中铁宝桥集团有限公司