[發明專利]一種Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊對接方法

在審

• 申請號: 201910868641.1
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110666301A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 郭紅艷;高波;易倫雄;李方敏;王員根;朱東明;李慧明;韓博;陳潛;黃勇;王中美;劉翔;漆彩光
• 申請（專利權）人: 中鐵九橋工程有限公司;中鐵大橋勘測設計院集團有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/18;B23K35/30
• 代理公司: 43203 長沙科明知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 蔡陽林

本發明公開了一種Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊對接方法，屬于大跨、重載橋梁厚板制造焊接領域，其技術方案要點是，采用Q420qE與Q690qENH異種材質橋梁鋼，力學性能特征為：Q420qE屈服強度ReL≥420MPa，抗拉強度Rm≥540MPa，延伸率A≥19％，?40℃沖擊功KV₂≥120J；Q690qENH屈服強度ReL≥690MPa，抗拉強度Rm≥810MPa，延伸率A≥14％，?40℃沖擊功KV₂≥120J；坡口采用X型不對稱坡口，坡口角度60°，鈍邊2mm；接頭正反面各采用氣體保護焊打底兩層，采用埋弧自動焊填充蓋面。本發明采用異種材質復合焊對接方法，以解決在Q420qE+Q690qENH不同板厚焊接時，無法保證焊接過程中大型鋼結構防裂、防斷的問題；制造過程中焊前預熱至80～100℃、焊后不進行熱處理的焊接工藝，采用多層多道連續施焊時接頭具有優良的抗裂性和綜合力學性能。

技術領域

本發明涉及大跨、重載橋梁厚板制造焊接技術領域，具體而言，涉及一種Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊對接方法。

背景技術

我國擬建的江漢七橋是一座雙向6車道公路橋梁，其主橋采用跨度為408米的重載公路橋。為適應我國橋梁建設向高強、大跨、重載、高速方面發展的要求，寶武集團為該橋開發研制了我國新一代高強度、高韌性、高耐候性橋梁用鋼Q690qENH，其綜合力學性能達到了國外同類鋼種水平，尤其是在提高強度的同時低溫沖擊韌性、耐候性能也有較大的提高。基材性能的提高對與之相匹配的焊接材料及焊接工藝提出了迫切的要求。因此，如不及時有效地解決高性能耐候橋梁鋼的焊接性及配套焊接材料和焊接工藝問題，將會直接阻礙我國橋梁鋼及新鋼種的推廣應用。加快開展大跨度、重載橋梁用鋼焊接工藝及配套焊接材料研究，對我國橋梁用鋼在大跨度、重載、高耐候性厚板橋梁結構制造技術的推廣應用有重大經濟效益及社會效益。

經檢索，中國專利號CN201910221777.3的文獻，其公開了《一種Q500qE和Q690qE超低碳貝氏體鋼異種對接接頭的焊接方法》。包括如下步驟：在材質分別為Q500qE和Q690qE的兩塊不等厚鋼板中的厚鋼板的對拼處進行減厚加工，先在厚鋼板的加工出過渡斜邊，使兩塊鋼板厚度一致，過渡斜邊的坡度比為1:(8—10)；在兩塊鋼板對拼處加工出V型坡口，坡口角度為20°—22°，組裝間隙為6—8mm，在組裝間隙一側放置陶質襯墊；焊接前將鋼板預熱溫度至于75—85℃，再采用混合氣體保護焊在坡口內底部，先采用實心焊絲焊接1—2道打底焊縫，然后再采用實心焊絲進行逐層填充焊接并填滿坡口；焊接過程中進行層間清理，焊道層間溫度在140—160℃；焊接完成后采取保溫措施，覆蓋保溫棉保溫，緩慢冷卻至常溫。

上述文獻中的方法，無法適用于Q420qE+Q690qENH異種材質的鋼板復合焊接。本發明公開了Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊關鍵焊接工藝制造技術，其主要解決的問題是針對Q420qE+Q690qENH異種材質接頭，提出了一種復合焊接工藝與兩種焊接方法及兩種材料匹配焊接大跨、重載高強度高韌性橋梁鋼對接接頭焊前預熱至80～100℃、焊后不進行熱處理的焊接工藝方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊對接方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種Q420qE+Q690qENH異種材質復合焊對接方法，其步驟：

1)采用Q420qE與Q690qENH異種材質橋梁鋼，力學性能特征為：Q420qE屈服強度ReL≥420MPa，抗拉強度Rm≥540MPa，延伸率A≥19％，-40℃沖擊功KV₂≥120J；Q690qENH屈服強度ReL≥690MPa，抗拉強度Rm≥810MPa，延伸率A≥14％，-40℃沖擊功KV₂≥120J；

2)坡口采用X型不對稱坡口，坡口角度60°，鈍邊2mm；

3)焊接工藝：