沪通长江大桥钢结构接头热影响区硬度影响因素分析

沪通长江大桥钢桁梁主要采用Q370qE和Q420qE钢板,在焊接工艺评定试验中发现部分Q370qE钢接头热影响区硬度超标(硬度值380HV10)。针对此情况,采用不同的接头形式、焊接方法、焊接材料进行多组焊接对比试验,研究不同焊接工艺及钢板化学成分对钢结构接头热影响区硬度的影响。研究结果表明:钢板的材质与接头热影响区硬度超标有较大的相关性;控制焊接热输入及焊道层间预热温度,并尽量采用多层多道焊的焊接方式,能够有效控制接头热影响区硬度超标问题;钢板中的碳元素含量及合金元素配比对接头热影响区硬度有影响,应严格控制碳元素含量,优化合金元素配比。     

东平水道大桥钢梁焊接工艺评定试验

武广客运专线上的东平水道大桥是一座由武广客运专线和广茂线合建的大跨度4线铁路钢桁拱桥。跨度布置为(99+242+99)m,钢桁拱采用栓焊结构,采用Q370qE、Q370qD、Q345qD材质,选择代表各种材质、板厚的共26组接头进行对接焊缝、角焊缝工艺评定试验及整体节点板双面围焊缝工艺评定试验,其焊缝金属拉伸、接头拉伸、接头冲击和弯曲、硬度和宏观断面酸蚀试验结果表明接头各项力学性能均符合相关规范和设计文件要求。     

沪通长江大桥跨南岸大堤112m简支钢桁梁主桁整体节点焊接施工技术

沪通长江大桥跨南岸大堤上部结构为3孔112m简支钢桁梁。主桁上、下弦为焊接整体节点箱形杆件。箱形杆件顶板与节点板的棱角焊缝在横梁接头板对应范围内要求全熔透焊接,由于顶板最后封盖,受箱体空间限制,无法清根,为此该处焊缝采用单面焊双面成型的焊接工艺。焊接前使用砂轮机打磨、清理坡口及待焊区域,对厚板进行焊前的预热。在坡口根部预留间隙,采用焊条电弧焊打底,后续焊接采用性能稳定的药芯焊丝进行多层多道焊。采用反变形法、预留收缩余量法、焊接工艺措施保证法等方法,严格控制了焊缝质量和变形控制,满足规范和设计要求。     

丘后特大桥钢箱系杆拱的焊接技术

丘后特大桥为主跨128 m的钢箱系杆拱桥,其钢箱拱构造复杂,箱形和T(Ⅰ)形杆件焊缝密集.通过采用气体保护焊与埋弧自动焊相结合的焊接方法,小线能量焊接工艺以及合理的焊接顺序等焊接技术,消除焊缝易产生的缺陷,提高焊缝的低温冲击韧性,确保尺寸精度和焊接质量.     

沪通长江大桥天生港专用航道桥Q500qE钢焊接工艺试验研究

Q500qE高强度桥梁钢具有高强度、高韧性的优异性能,可减小桥梁结构截面、自重,增大跨径及承载力,但Q500qE钢的焊接工艺研究目前尚属空白。鉴于此,以沪通长江大桥天生港专用航道桥为背景,对Q500qE钢进行了焊接性试验、焊接材料选配试验和焊接工艺评定试验,研究适用于Q500qE钢的焊接方法、焊接材料和焊接工艺参数等焊接工艺。试验结果表明,超低碳贝氏体组织的Q500qE钢冷裂敏感度低,可焊性良好;根据Q500qE钢不同焊接接头形式,确定的焊接方法及强韧性匹配焊接材料可行;焊接试件的各项检测指标均能满足标准要求;通过试验确定的焊接工艺参数正确,工艺措施得当。Q500qE钢焊接工艺研究结果已用于指导该桥Q500qE高强度桥梁钢的焊接。     

Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准

南京大胜关长江大桥采用Q420qE高强度结构钢。根据对焊接桥梁结构细节分类及其裂纹体模型的断裂力学分析、结构应力分类,给出3类结构细节的裂纹体断裂驱动力的典型结果。根据对Q420qE钢板及其焊接接头的全厚度深缺口宽板拉伸试验、夏比V形缺口冲击试验得到的大量试验结果,进行量化的统计分析,给出Q420qE钢板及其焊接接头的断裂抗力表达式。结合该桥Q420qE钢构件焊接接头的应力水平,根据断裂力学判据KI≤KC和计算、试验结果最终确定该桥Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥主桁关键节点制造技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m钢桁拱桥,其中主墩支座处的加劲弦节点杆件为Q500qE钢,采用栓焊结合的整体节点构造,结构形式和连接关系复杂、焊缝密集,制造难度大。制造过程中,采用"正装法"解决了复杂结构的空间几何关系精度控制和磨光顶紧难题;试验比选确定了不同部位合理的焊接工艺,解决了新材料Q500qE钢焊接难题;通过预变形、自约束、它约束相结合的技术措施,实现了对焊接变形的有效控制;采用大型数控钻床制孔工艺,确保了孔群的空间关系精度;采用大型落地镗床均温加工方法,确保了超大底板平面度的高精度要求。     

沪通长江大桥高性能结构钢的研发与应用

针对高速铁路大跨度桥梁的特点,总结该类桥梁用系列高性能结构钢的研发与应用。采用低碳多元微合金化的成分设计、TMCP工艺,在京沪高速铁路南京大胜关长江大桥上研发应用了Q420qE高性能结构钢,钢种晶粒细化、软相铁素体和硬相贝氏体组织适度,结构钢具有较高的强度、良好的低温韧性和焊接性能。采用类似的技术路线,在沪通长江大桥上研发应用了Q500qE高性能结构钢。继2个钢种成功应用后,采用低碳微铌合金化成分研发了Q370qE高性能结构钢作为钢桥大量使用的最基本的用材。Q370qE-Q420qE-Q500qE系列高性能结构钢成功研发,并已经在桥梁里程碑式工程上得以应用。     

690 MPa级高性能桥梁钢工程应用

武汉汉江湾桥作为十三五国家重点研发计划中的示范工程,在主桁结构设计中结合受力特性及构造特点,采用了Q690qE高性能桥梁钢。Q690qE高性能桥梁钢在母材研制过程中采用了低碳多元微合金化思路,其组织形态为低碳贝氏体,通过调整C、Mn、微合金元素含量及降低碳当量保证其低温冲击韧性与焊接性能,采取TMCP加回火的生产工艺保证低屈强比和综合性能。在焊接性能及工艺试验研究中,对不同焊接方法所匹配的焊接材料进行了研究,并总结了严格控制热矫温度在650℃以下、严格执行焊前预热、焊后缓冷的工艺要求及减小焊缝氢脆问题等关键质量措施。通过引入脆性断裂极限状态理论,采用CTOD试验并辅以宽板拉伸试验作为验证手段,确定不同工作温度下,Q690qE高性能桥梁钢容许使用的最大厚度,对其防断服役性能进行评价。Q690qE高性能桥梁钢除具有较高强度外亦兼具良好的焊接性能和防断性能,其应用进一步完善了我国高性能桥梁钢的技术体系。     

基于宽板拉伸试验的Q690qE高性能桥梁钢断裂韧性研究

为研究应用于桥梁钢结构的Q690qE钢防脆断性能,以主跨408 m的汉江湾桥为背景,设计、制作Q690qE钢32 mm板厚母材、32 mm板厚焊缝、50 mm板厚母材、50 mm板厚焊缝4组试件,进行不同温度下的宽板拉伸试验,分析其断裂韧性.将宽板拉伸试验值作为断裂抗力,采用有限元法计算汉江湾桥典型受拉杆件在较不利工作...     

80m钢-混凝土组合桁梁钢结构制造安装技术

某80 m钢-棍凝土组合桁梁的上弦杆采用钢筋混凝土结构,下弦槽型板采用预应力钢筋混凝土结构,腹杆和横撑为钢结构,腹杆节点(耳板)直接埋入上弦杆和下弦槽型板中,与其中钢筋采用剪力件连接.钢箱腹板和盖板间II级棱角焊缝采用埋弧焊焊接,耳板与钢箱盖板间I级对接焊缝采用手工电弧焊定位,CO2气体保护焊打底,埋弧焊焊接.耳板联接...     

沪通长江大桥北岸钢梁杆件工厂化制造驻厂监造控制

沪通长江大桥主桥上部结构均为钢结构,其中北岸主桥钢结构达1.1×105 t,各类杆件5 922件,有单侧角焊、双侧角焊、棱角焊、箱内角焊及单侧平位角焊等多种焊缝形式。钢梁杆件均工厂化制造,为控制、提高工厂钢梁杆件制造质量,在做好材料复验、焊接工艺评定以及工艺技术交底等驻厂监造前期准备工作的基础上,加强钢梁杆件制造过程的监督检查、验收,如主要杆件制造工艺控制、原材料质量控制、工装及检具控制、成品质量控制、监造抽检。驻厂监造重点控制环节有:加强工序停止点检查;规范设计变更,及时处理架设现场反馈的有关质量问题;加强焊缝和钻孔质量控制;加强试装和预拼装质量检查。驻厂监督检查与技术服务相结合,保障了钢梁各类杆件成品出厂和现场架设进度。     

果子沟大桥Q370qE钢焊接对接接头的超声冲击试验研究

采用超声冲击技术对果子沟大桥Q370qE桥梁用钢焊接对接接头进行了全覆盖超声冲击处理(Ultrasonic Im-pact Treatment,UIT),并通过XRD、红山-10T型高频疲劳试验机等对UIT前后Q370qE焊接接头的表明形貌、残余应力、疲劳性能的变化进行了测试和分析。结果表明,UIT使左焊趾附近的残余压应力由-25.6 MPa增高达-240.8MPa,使右焊趾附近17.2MPa的残余拉应力转变为-196.3MPa的残余压应力;使焊接接头在应力R比为-1,应力范围为±270MPa的条件下,其疲劳寿命为22954,经超声冲击处理后焊接接头在相同条件下其疲劳寿命为46523。对比未处理试样,UIT处理试样的疲劳寿命至少提高了1倍多。     

海洋环境下耐候钢十字非传力焊接接头腐蚀疲劳性能试验研究

腐蚀疲劳严重危害在役钢桥服役安全。为研究海洋环境下耐候钢桁梁桥焊接节点的腐蚀疲劳性能,对23个Q420qFNH耐候钢十字非传力角焊缝焊接接头进行实验室干/湿交替中性盐雾加速腐蚀及腐蚀后疲劳试验,采用失重法得到试件的失重率和腐蚀速率,对接头腐蚀形貌及疲劳断裂失效的宏观断口形态进行分析,拟合得到经历不同腐蚀时长后试件的名义应力和热点应力S～N曲线。结果表明：耐候钢十字非传力角焊缝焊接接头疲劳裂纹均萌生于焊趾处并沿板厚扩展失效,疲劳寿命由焊缝控制,接头焊趾附近腐蚀坑的形成与生长加剧了焊接接头的疲劳裂纹萌生;焊接接头的疲劳性能劣化程度随腐蚀损伤效应的增加而增加,但疲劳强度折减量与腐蚀时间并未呈线性关系,锈层逐渐具有保护性;未腐蚀前名义应力和热点应力疲劳强度等级分别建议采用《公路钢结构桥梁设计规范》中的FAT80和Eurocode 3规范的FAT110进行评估,腐蚀后的疲劳强度折减量建议参照美国耐候钢桥指南规定C类细节选取。     

滨州黄河公铁两用大桥主桥上部结构设计

滨州黄河公铁两用大桥主桥采用(120+3×180+120)m的钢桁架桥。钢梁主体为栓焊结构,主桁采用Q370qE(14MnNbq)钢,桥面系和联结系等采用Q345qE钢,辅助结构采用Q235qC钢。主桥钢梁采用拼装式节点设计,主桁弦杆采用箱形截面,腹杆采用箱形和工字形截面。采用伸长或缩短上弦杆节间长度的办法设置钢梁的预拱度。铁路及公路桥面系均采用纵、横梁体系。主桁上、下弦平面设有纵向联结系,平联斜杆采用交叉布置。主桥钢梁选择单向架设方法安装,除第1孔钢梁采用膺架法施工外,其余均利用临时墩辅助悬臂安装。     

手持激光焊技术焊接汽车涂层钢板的试验研究

采用手持激光焊技术研究了带有电泳涂层的汽车车身用钢板的焊接可行性,分析了涂层情况对焊接过程的影响,研究了涂层钢板手持激光焊接头的力学性能、工艺参数、焊缝质量,通过与点焊、SPR连接工艺进行强度对比试验,充分验证了手持激光焊的工艺性能,说明了该工艺在汽车生产领域对电泳后车身的焊接可行性。     

浅谈埋弧焊工艺的发展与应用

本文从焊接工艺细则、焊接方法、焊接参数等方面分析了埋弧焊技术的发展应用。文章从埋弧焊原理出发,阐述了埋弧焊的焊接工艺参数、电压、速度以及焊丝直径和电流对焊接的影响,从而更好的了解埋弧焊今后的发展。     

沪苏通长江公铁大桥主航道桥钢桁梁整体制造架设技术

沪苏通长江公铁大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,大桥上层为6线公路、下层为4线铁路,主梁采用三主桁N形桁架结构,采用Q370qE、Q420qE与Q500qE 3种规格的高强桥梁结构钢。铁路桥面采用钢箱结构,公路桥面采用钢正交异性板结构。主桥钢桁梁采用大节段整体制造、架设,最大节段重1 744t。钢桁梁在工厂先加工制造杆件和板单元,再组拼成桁片和桥面板;然后在胎架上按"1+3"立体匹配组拼成大节段,整体船运至现场;墩顶节段采用1 800t浮吊架设,其余标准节段采用1 800t架梁吊机双悬臂对称架设;主跨钢梁采用纵移、压重、纵向与横向对拉等措施实现了精确合龙。     

汽车排气催化器支架断裂分析

针对排气催化器在发动机台架试验中发生的支架失效问题开展研究,通过材质分析、断口宏观/微观形貌观察及焊缝金相分析,确定零件的失效模式和原因。结果表明：排气催化器支架焊缝焊根未焊透,导致焊缝连接强度降低,引起焊缝开裂。建议改进排气催化器支架焊接工艺,避免产生焊根未焊透缺陷。     

汽车变速器齿轮激光焊缝组织及焊接性能研究

针对未经渗碳热处理和经过渗碳热处理两种焊前状态的齿轮进行激光焊接试验。研究了齿轮激光焊缝组织与缺陷,试验分析了焊缝硬度、拉伸、扭转等机械性能和焊接变形状况。