[发明专利]钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁及钢结构工程制造焊接技术领域。更具体地说，本发明涉及一种钢结构U形肋板角焊缝全熔透的焊接工艺。

背景技术

目前国内外大多数钢结构上U形肋板角焊缝的设计要求是焊接熔深达到70％以上，然而要达到此要求，需对生产过程中的装配工艺和焊接工艺进行严格控制，现有的焊接钢结构U形肋板角焊缝焊接工艺导致工程严重缺陷，达不到设计使用寿命，造成常年反复修建甚至报废。所以当下寻求一种能保证100％熔透的钢结构U形肋板角焊缝的制造工艺方法和配套材料，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，其不仅能有效防止U形肋板角焊缝焊穿，还能保证钢结构U形肋板角焊缝的熔深达到设计要求，在提高生产效率的同时，使钢结构U形肋板角焊缝全熔透并且良好成型，改善钢结构U形肋板角焊缝物理性能，延长钢结构的使用年限。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，钢顶板与U形肋板形成内部具有狭小空间的钢结构，在位于狭小空间内部的内角焊缝安装焊接衬垫，在位于狭小空间外部的外坡口角焊缝进行焊接，使钢顶板与U形肋板连接实现单面焊双面成型。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，焊接采用双丝埋弧焊配合埋弧焊焊剂，埋弧焊焊剂包括以下质量百分比的组分：MgO：20％～30％、CaO：3％～8％、CaF₂：15％～25％、MnO：2％～5％、Al₂O₃：25％～35％、SiO₂：10％～20％、以及SiFe：1％～3％。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，双丝埋弧焊的前焊丝、后焊丝材质的成分范围为：C≤0.12、Mn：0.3-2.1、Si：0.03-0.95、Cr≤0.2、Ni≤0.3、Cu≤0.2、S≤0.035、P≤0.035，前焊丝直径为1.2～4.0mm、后焊丝直径为1.2～4.0mm，前焊丝和后焊丝间距为15～45mm。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，所述焊接衬垫包括耐高温衬垫材料和柔性包覆层，位于狭小空间内部的内角焊缝的柔性包覆层在电弧高温冲击下熔化，所述耐高温衬垫材料在电弧高温冲击下部分表面熔化强制并保护焊缝成型。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，所述耐高温衬垫材料为表面覆有热固化剂的颗粒状陶质或烧结焊剂，所述柔性包覆层为厚度0.2～2mm的玻璃纤维布管，陶质包括以下质量百分比的组分：SiO₂：30％～60％、Al₂O₃：30％～45％、MgO：3％～18％、以及ZrO+TiO₂+K₂O+NaO+Fe₂O₃：5％～10％。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，所述耐高温衬垫材料为块状成型陶质，所述柔性包覆层包括位于狭小空间内部的内角焊缝的玻璃纤维布和未与内角焊缝直接接触的其余位置的铝箔，陶质包括以下质量百分比的组分：SiO₂：35％～60％、Al₂O₃：30％～45％、MgO：3％～18％、以及ZrO+TiO₂+K₂O+NaO+Fe₂O₃：5％～10％。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，安装焊接衬垫的具体方式为：采用电驱动的自动装贴小车沿钢顶板的纵桥向行走，两侧用涂有压敏胶的铝箔胶带将焊接衬垫固定在钢顶板与U形肋板形成的内角焊缝并顶紧。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，安装焊接衬垫的具体方式为：采用液压驱动或弹性力驱动的顶紧装置沿钢顶板的纵桥向铺设，两侧用带磁性或弹夹的直钢柱固定住焊接衬垫，焊接衬垫为条状或绳状，将其固定在钢顶板与U形肋板形成的内角焊缝并顶紧。

优选的是，所述的钢结构U形肋板角焊缝全熔透焊接工艺，所述耐高温衬垫材料为耐1320℃以上的衬垫材料。

本发明至少包括以下有益效果：