羅興財(cái)

(中鐵二局股份有限公司，四川成都610032)

鋼管拱橋拱撐加工拼裝焊接是確保質(zhì)量的關(guān)鍵，相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定尤為重要;然而，現(xiàn)有的焊接工藝評(píng)定程序和內(nèi)容上極不統(tǒng)一，如何有序全面開(kāi)展，仍值得探討。

一、焊接工藝評(píng)定技術(shù)準(zhǔn)備

(一)焊縫清冊(cè)

1.焊縫清冊(cè)前提

高鐵鋼管拱橋拱撐加工一般委托有資質(zhì)的廠家。加工前，承攬施工方要同廠家認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖，熟知鋼構(gòu)件制作技術(shù)指標(biāo)和焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)要求;確定鋼管拱吊裝方案后，明確劃分拱撐吊裝節(jié)段和加工運(yùn)輸節(jié)段，細(xì)化各加工運(yùn)輸節(jié)段廠內(nèi)加工和現(xiàn)場(chǎng)再加工內(nèi)容。以此為基礎(chǔ)，廠家繪制詳細(xì)加工圖，包括按桿件編號(hào)的加工大樣圖、廠內(nèi)試拼簡(jiǎn)圖、工地試拼簡(jiǎn)圖和堆放與發(fā)放順序圖等。

2.焊縫清冊(cè)涉及結(jié)構(gòu)部位

(1)鋼筋與鋼板間焊接，如啞鈴型截面兩腹板間對(duì)拉鋼筋與腹板焊接。(2)鋼管節(jié)段制作焊接，包括環(huán)縫和縱縫焊接(廠內(nèi)進(jìn)行);鋼管(φ600以下)拱肋用胎模熱彎成拱或直接用成品管不存在縱縫焊接。(3)鋼板與鋼板間焊接，如啞鈴型截面腹板間接焊，拱腳及吊桿位加勁環(huán)板間焊接，吊桿錨固箱鋼板間焊接。(4)鋼板與鋼管間焊接，如啞鈴型截面腹板與鋼管間接焊，拱腳底座鋼板與鋼管焊接，管內(nèi)加勁環(huán)板與鋼管焊接，吊桿錨固箱豎板與鋼管焊接。(5)鋼管與鋼管間焊接，如鋼管拱肋對(duì)接(包括廠內(nèi)和工地拼接)，橫撐主管與拱肋鋼管焊接，橫撐主管與斜管和層間腹桿管焊接，吊桿穿拱肋套管與拱肋鋼管焊接。

3.焊縫清冊(cè)內(nèi)容

焊縫清冊(cè)形成清冊(cè)表，表頭一般列序號(hào)、結(jié)構(gòu)或板組合形式、坡口形式、坡口加工方法、焊接位置、焊接方法、焊接材料、代表焊縫和備注9項(xiàng)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)或板組合和坡口形式用圖示，焊接位置填平、立、仰和橫焊，代表焊縫需覆蓋拱撐加工和拼裝涉及各個(gè)細(xì)部位置。

(二)焊接工藝評(píng)定任務(wù)書(shū)

焊接工藝評(píng)定任務(wù)書(shū)是根據(jù)清冊(cè)各類焊縫確定焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目，明確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。

1.焊接工藝評(píng)定編號(hào)(按下圖示編)

2.焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目表

焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目表是焊接工藝評(píng)定任務(wù)書(shū)的核心內(nèi)容，包括序號(hào)、工藝評(píng)定編號(hào)、焊接形式、坡口形式、試件材質(zhì)、焊接方法、焊接材料、覆蓋范圍、適用部位和備注10項(xiàng)內(nèi)容。

3.焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定

(1)焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)取樣按《焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)取樣方法》GB2649進(jìn)行;(2)對(duì)接接頭拉伸試驗(yàn)按《焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》GB2651進(jìn)行;(3)焊縫金屬拉伸試驗(yàn)按《焊縫(及堆焊)金屬拉伸試驗(yàn)方法》GB2652進(jìn)行;(4)彎曲試驗(yàn)按《焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法》GB2653進(jìn)行;(5)低溫沖擊試驗(yàn)按《焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法》GB2650進(jìn)行沖擊試驗(yàn)(V型缺口);(6)接頭硬度試驗(yàn)按《焊接接頭(及堆焊)金屬試驗(yàn)》GB2654進(jìn)行;(7)宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)按《鋼的低倍組織及缺陷試驗(yàn)方法》GB226進(jìn)行;(8)外觀檢查和 UT檢測(cè)執(zhí)行TB10212《鐵路鋼橋制造規(guī)范》;(9)RT檢測(cè)執(zhí)行GB3323《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》;(10)焊接接頭磁粉探傷執(zhí)行JB/T6061《無(wú)損檢測(cè)焊縫磁粉檢測(cè)》。

二、焊接工藝評(píng)定的試件和檢測(cè)

(一)試件焊接

(1)對(duì)接接頭、T形接頭埋弧自動(dòng)焊和全熔透及部分熔透T形接頭試板厚度選擇按TB10212《鐵路鋼橋制造規(guī)范》規(guī)定;試板長(zhǎng)度根據(jù)樣坯尺寸、數(shù)量等因素綜合考慮，自動(dòng)焊不小于60cm，氣體保護(hù)焊和焊條電弧焊不小于40cm;寬度根據(jù)探傷要求、試樣尺寸和板厚確定，不小于15cm。

(2)試件焊接的母材和焊材符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。高鐵鋼管拱橋一般采用Q345q(16Mnq)鋼材，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足GB/T1591;氣體保護(hù)焊用碳鋼、低合金鋼焊絲執(zhí)行GB/T8110標(biāo)準(zhǔn)，且滿足相應(yīng)國(guó)標(biāo)。如JQ.MG50-6牌焊絲符合GB/ER50-6，相當(dāng)AWS/ER70S-6(美國(guó))或JIS/YGW12(日本)。

(3)焊接設(shè)備和儀表經(jīng)檢查正常;焊工先詳查《焊工登記冊(cè)》和《焊工合格證書(shū)》，確認(rèn)其可能具備施焊能力，再通過(guò)實(shí)際焊接水平測(cè)試合格后選定。

(4)試件項(xiàng)目、數(shù)量滿足評(píng)定要求。焊接需詳細(xì)記錄工藝參數(shù)(焊縫編號(hào)，焊接材料，施焊人員、日期和速度，預(yù)熱溫度和層間溫度，焊道，電流、電壓和極性，氣體流量和環(huán)境溫、濕度等)，為評(píng)定提供依據(jù)。

(二)試件檢驗(yàn)

1.外觀檢查

每塊焊接試件均進(jìn)行全長(zhǎng)外觀檢查。

2.無(wú)損檢測(cè)

(1)所有焊接試件(試板)焊縫作100%的UT，工藝試板焊縫還作100%的RT，試件為Ⅰ級(jí)角接焊縫及Ⅱ級(jí)全熔透角接焊縫還作100%的MT。

(2)檢測(cè)時(shí)機(jī)是焊接后24h，吊桿支墊錨箱試件(板厚一般大于30mm)，則為焊接后48h;檢測(cè)順序?yàn)橄萓T，其次是RT、MT。

(3)對(duì)鋼管相貫接點(diǎn)焊接試件的UT建議用《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81-2002)中“圓管T、K、Y節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級(jí)”來(lái)評(píng)定。

(4)無(wú)損檢測(cè)人員資質(zhì)和能力滿足檢測(cè)要求，儀器設(shè)備和材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)及要求能保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。焊縫無(wú)損檢測(cè)不合格，需深入查找工藝原因，直至找到合適工藝參數(shù)，所焊試件無(wú)損檢測(cè)合格為止。

3.試樣截取、加工和理化試驗(yàn)

(1)理化試驗(yàn)包括力學(xué)性能試驗(yàn)、宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)和焊縫化學(xué)成分檢驗(yàn)，后者一般不作，前兩類試驗(yàn)項(xiàng)目及試樣數(shù)量見(jiàn)下表。

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(2)外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)直接在焊接試件上進(jìn)行，理化試驗(yàn)則是對(duì)一定規(guī)格的試樣進(jìn)行，試驗(yàn)前，需按各類試驗(yàn)規(guī)范，截取試件，加工成試樣，加工前可冷矯正樣坯;試樣編號(hào)保證與試件有可追溯性，樣坯截取位置根據(jù)焊縫外形及探傷結(jié)果，在試件(板)有效利用長(zhǎng)度內(nèi)作適當(dāng)分布。

(3)拉伸試驗(yàn)結(jié)果(屈服、抗拉強(qiáng)度及拉棒伸長(zhǎng)率)和鋼材焊接接頭的沖擊功不低于母材標(biāo)準(zhǔn)，則直接判定為合格;若某試件或點(diǎn)出現(xiàn)低于母材標(biāo)準(zhǔn)，則再取一次試驗(yàn)或其它方式綜合判定。

(4)接頭側(cè)彎試驗(yàn)的受拉面裂紋總長(zhǎng)度不大于試樣寬度的15%，且單根裂紋長(zhǎng)度不大于3mm，則直接判定為合格，若不滿足，再取一次試驗(yàn)來(lái)判定。焊接接頭硬度不大于HRC35.5(HBS331或HV350)，則判定為合格。

(5)宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)符合GB226的規(guī)定，常用冷酸浸蝕法，判定標(biāo)準(zhǔn)是觀察表面，無(wú)缺陷則判定為合格。

(三)檢測(cè)報(bào)告

(1)檢測(cè)報(bào)告有“鋼材、焊材的復(fù)驗(yàn)和抽驗(yàn)報(bào)告”，“焊縫外觀檢查報(bào)告”，“焊縫無(wú)損檢測(cè)報(bào)告”和“焊縫理化試驗(yàn)報(bào)告”。(2)檢測(cè)報(bào)告需客觀、真實(shí)反應(yīng)試驗(yàn)、檢測(cè)的結(jié)果，可能會(huì)有檢測(cè)不合格，仍要出報(bào)告，供分析整改，為重新選定焊接工藝、試驗(yàn)和檢測(cè)提供依據(jù)。

三、焊接工藝評(píng)定報(bào)告

焊接工藝評(píng)定報(bào)告是編制焊接工藝指導(dǎo)書(shū)的依據(jù)，內(nèi)容包括母材和焊材的型(牌)號(hào)、規(guī)格、化學(xué)成分和力學(xué)性能，試板接頭形式及坡口簡(jiǎn)圖，試件焊接條件及工藝參數(shù)，焊縫檢驗(yàn)結(jié)果和評(píng)定結(jié)論五項(xiàng)內(nèi)容。焊接工藝評(píng)定報(bào)告推薦用“中國(guó)船級(jí)社《橋梁鋼檢驗(yàn)指南》(2005)報(bào)告格式5”。

四、結(jié)語(yǔ)

焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目要包括有些特殊焊縫。拱肋拼裝架設(shè)很多特殊焊縫的工藝評(píng)定容易被遺漏，而其又是質(zhì)量控制關(guān)鍵。如拱肋分節(jié)拼裝架設(shè)到位后的平、立、仰寬焊縫，仰(寬)焊縫在拼裝架設(shè)階段是不可避免的(廠內(nèi)拱肋加工，可把構(gòu)件翻面來(lái)焊);又如拱肋節(jié)段吊裝對(duì)接焊后，一般在外加抱箍，抱箍與鋼管焊縫也屬特殊焊縫。

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