桥梁钢结构复合钢板焊接技术

殷涛

摘要：冷成型的不锈钢封头衬里因塑性变形产生了形变诱导马氏体组织，叠加后续焊接和热处理过程中可能存在的析出相，弱化了奥氏体不锈钢的晶界耐蚀性能。此外，存储介质可发生反应生成微量氢氟酸，从而导致该胶液罐服役一段时间后，复合板封头发生晶间型应力腐蚀开裂。为预防该类裂纹的产生，在封头成型时应当选择合适的方法，并及时进行合理的热处理，设备验收时严格检测。基于此，对桥梁钢结构复合钢板焊接技术进行研究，仅供参考。

关键词：复合钢板; 焊接工艺

引言

Q370qD+316L复合钢板焊接工艺评定试验结果表明,焊接接头的力学性能全部满足技术要求,试验所采用的焊接工艺合理,可用于铁路桥面不锈钢复合钢板的焊接。

1复合钢板简介

Q370qD+316L复合钢板是由奥氏体不锈钢316L与桥梁用结构钢Q370qD采用热轧复合而成,是一种新型材料。它既具有Q370qD桥梁钢较好的塑性、韧性、强度和良好的焊接性﹐也具有316L不锈钢优异的耐蚀性。

2问题

2.1冷裂纹

冷裂纹是指焊缝冷却到较低温度时产生的焊缝裂纹。它是一种容易出现在高碳钢、低合金钢、高强钢、超高强钢、工具钢、钛合金和铸铁焊接中的技术缺陷。钢冷裂纹可能会在焊接后立即出现，并且需要一些时间，例如。b .小时、天或更长时间。首先，它以少量出现，逐渐增加，随着时间的推移而扩展。这种焊接后不立即发生的冷裂纹被称为延迟裂纹，是一种常见的冷裂纹形式，也是最有害的裂纹形式。

2.2热裂纹的产生机理

由于高温的影响，焊接金属凝固时内部温度相对较高时，容易产生热裂纹。也就是热裂纹的本质是星际断裂。其原因主要体现在钢结构焊接过程中，在冷却凝固过程中拉伸力本身与实际应力之间存在很大差距，导致结晶过程中许多杂质的发生和掺杂，大大降低了结晶金属的纯度。当结构中的杂质积累到一定的量时，此时就会出现一种“晶界薄膜”。存在于钢结构表面的薄弱位置，然后出现热裂纹。当钢结构焊接材料和焊接位置中的合金元素超过规定标准时，钢结构此时会出现过度应力，在高度条件下会再次形成热裂纹。此外，运输结构设计中使用的材料时，通常会产生一些杂质。当杂质数量增加时，形成分层状态，此时受压力的影响形成分级裂纹。

3主要措施

3.1焊接环境控制措施

为确保焊接质量，采取以下措施进行防范。露天作业时遇六级以上大风，停止施工作业。焊接现场采取临时防风架，进行挡风处理。雨水环境下，焊接工作因故中断时，需用遮雨布遮盖焊缝，重新施焊前，焊缝表面重新进行处理后方可继续焊接。焊接环境相对湿度不大于90%，当湿度大于90%时应采取相应降低环境湿度的措施，如对被焊部件进行预热，或增加红外线灯照射等。

3.2试件焊接

现场桥位对接焊缝:施焊时,先焊1~2道焊缝完成打底焊接,再焊1~2道完成基层填充,Q370qD基层焊接的最后一层焊缝表面应低于不锈钢层底部1~2mm。完成基层填充后,开始过渡层焊接,约为1~2道焊缝,最后完成不锈钢层盖面焊接。Q370qD基层打底焊接采用小电流、摆动焊接,可以有效避免底部焊缝出现烧穿、未熔合等缺陷。基层填充采用多层多道焊,层间温度控制在200℃以下,防止出现晶粒粗大,降低焊缝强度和韧性;过渡层和不锈钢层采用小电流焊接,层间温度控制在200℃以下,避免基层金属侵蚀不锈钢层,减少马氏体组织的生成,同时也可以控制奥氏体组织生长,有效避免晶间腐蚀现象。

3.3利用自动焊接技术能力

在时代的发展之下，我国科学技术水平有了显著提升，对于各行各业而言都是一个比较大的突破，对于建筑业更是如此，直接带动了行业的自动化发展水平。至于钢结构焊接技术也逐渐开始具备了自动焊接能力，由此一来，也就推动了焊接工作的高效发展，对于工作质量也会有所助益，不仅如此，还能够在提升钢体结构质量的同时实现钢体结构的转型，对于建筑业的进一步发展而言尤为重要。。

3.3焊接质量检验

焊接质量的检查和检验，实行三级检查验收制度，采用自检与专业检验相结合的方法，分为焊接前、焊接过程中和焊接结束后三个阶段。焊接工作结束后，焊工应严格按照《火力发电厂焊接技术规程》进行自检，检查焊缝外观是否美观，焊缝是否低于母材表面；同时检查焊缝有无气孔、焊瘤、夹渣、漏焊现象及接头不良、余高超高、咬边超标等可见缺陷。并清理干净飞溅、焊渣，对超规的外观缺陷进行打磨、补焊，补焊工艺要与正式焊相同，有无损检测要求的，按照设计图纸要求进行检验。

3.4控制焊接施工作业条件

许多研究和实践表明，钢结构焊接有许多影响因素，其中外部因素主要包括风力和外部环境。因此，为了有效完成钢结构焊接，有必要不断优化施工条件，降低环境因素的影响。首先控制焊接环境的温度。当焊接时环境温度过低时，需要根据符合设备操作参数的正常焊接温度对温度值进行适当调整，并对要使用的设备进行预热，以确保设备的运行状态，从而继续进行下一个焊接过程。此外，之前还确定了焊接方法和焊接位置，并选择了适当的焊接材料。满足焊接操作要求时，进行钢结构焊接。二、尽可能控制湿度，控制区域湿度90以内。当待焊接装置的发膜受潮时，必须提前准备去除潮湿的热量，以确保焊接件表面干燥，以免影响焊接效果。处理湿热问题时，有必要结合施工情况，明确钢结构和焊接构件在施工现场的具体特点和自身特点，然后做好优化控制工作。

3.5焊接材料

为了保证焊缝金属、热影响区有良好的力学性能,焊缝成形良好,且焊接接头区域对冷、热裂纹不敏感,复合钢板基层材料选用焊接生产效率较高的T492T1-1C1A药芯焊丝CO2气体保护焊,过渡层(不锈钢层以下1~2mm)采用E309LT1-1药芯焊丝CO2气体保护焊,不锈钢层采用E316LT1-1药芯焊丝CO2气体保护焊。在焊接材料中，除考虑钢结构可焊性之外，还需要重视焊材的匹配程度，这是决定焊接节点承载性能关键所在。焊接材料金属强度、伸展性、抗拉程度都要高于基础钢材，这是行业基础标准。在此基础上焊接节点接头的位置焊缝和热影响范围的多项指数标准需要和钢材标准的最低数值相匹配。因此工程施工中，如果有需要特殊焊接标准的钢材，应该特别标注，尤其针对性能要求较高的钢材，该类钢材的屈强比1和抗拉伸比2与使用焊接等级d的高低紧密相关。

结束语

钢结构属于承重结构，现场安装中需要采用大量的焊缝进行拼接或对接。焊缝的安全是结构安全的基础，应注重做好焊接工艺评定及实施，做好过程质量控制和验收。

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