橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接需要用哪些焊接材料

1.橋梁鋼構(gòu)造生產(chǎn)制造用焊接材料

目前我國公路橋梁合金結(jié)構(gòu)鋼關(guān)鍵采用Q345、Q370、Q390和Q420等級厚鋼板，合乎《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 1591）或《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 714）規(guī)范。在橋梁鋼構(gòu)造生產(chǎn)制造上常見的焊接工藝為電弧焊和氣體保護焊，少許采用電弧焊接。

依據(jù)剛橋架常用結(jié)構(gòu)類型不一樣，所采用的焊接技術(shù)和焊接材料比例也不盡相同，針對道路箱梁橋，氣體保護焊用量大，約為85%，電弧焊用量偏少，約為15%，電弧焊接只占約2%；針對桁架橋，電弧焊用量比較大，約為58%，氣體保護焊用量約為40%，電弧焊接約為2%。不一樣抗壓強度等級厚鋼板所采用的焊接材料如表1所顯示。

2.橋梁鋼構(gòu)造焊接材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

（1）產(chǎn)品研發(fā)高韌性、高耐磨焊接材料 近年來隨著高鐵建設(shè)向快速、輕載方面發(fā)展，鐵路線剛橋架向快速、輕載、大跨度結(jié)構(gòu)、構(gòu)造美觀大方新奇及全焊方面發(fā)展，所采用的橋梁合金結(jié)構(gòu)鋼早已不僅僅局限于Q345q、Q370q和Q420q鋼，為了實現(xiàn)跨徑1 092m世界第一跨距斜撐公鐵兩用大橋——滬通長江大橋設(shè)計方案必須，產(chǎn)品研發(fā)并運用了抗壓強度等級更高Q500qE鋼，該厚鋼板很快就要在蕪湖長江公鐵大橋上運用。因為Q500qE鋼的性能指標(biāo)值高（抗拉強度≥500MPa，抗壓強度≥630MPa，-40℃低溫沖擊吸取能量≥120J），為了實現(xiàn)對接焊縫抗裂、防斷規(guī)定，對Q500qE厚鋼板明確提出標(biāo)準化連接頭物理性能規(guī)定，對Q500qE鋼所采用的焊絲、氣體保護焊絲、埋弧焊絲和助焊劑等焊接材料明確提出更高的要求（見表2）。

（2）耐侯橋梁鋼焊接材料的需要 近年來隨著一帶一路社會經(jīng)濟發(fā)展，坐落于沿海地區(qū)和西部交通出行工程規(guī)模逐漸擴大，為降低橋梁鋼構(gòu)造完工后維護費用，減少污染，將逐漸營銷推廣基本建設(shè)免噴涂的銹蝕鋼板公路橋梁，各種煉鋼廠已經(jīng)產(chǎn)品研發(fā)耐海洋氣候和內(nèi)陸地區(qū)大氣腐蝕的銹蝕鋼板，我司制造出來的美國阿拉斯加鐵路線免噴涂銹蝕鋼板橋如下圖1所顯示。

圖1

為了實現(xiàn)耐侯橋梁鋼焊接耐老化必須，在確保其對接焊縫具有較強綜合性物理性能的前提下，焊接也要向原材質(zhì)一樣也具備耐老化能。參照美國標(biāo)準ASTM G101對鋼板耐老化能評判標(biāo)準，即建筑鋼材具有較強的耐大氣腐蝕性能時，經(jīng)測算得出來的耐腐蝕性指數(shù)值≥6.0，指數(shù)越高的厚鋼板耐腐蝕性能就越好。

由于焊接地區(qū)多多少少都會存有焊接殘余應(yīng)力，也會降低焊接的耐腐蝕性能，為了確保銹蝕鋼板對接焊縫具有較好的耐腐蝕性能，規(guī)定耐侯橋梁鋼焊接材料熔敷金屬的耐腐蝕性指數(shù)值比厚鋼板規(guī)范適當(dāng)提高，耐侯橋梁鋼焊接材料熔敷金屬的耐腐蝕性指數(shù)值≥6.2，且熔敷金屬擴散氫成分≤5mL/100g。

（3）復(fù)合鋼板焊接材料的需要?為解決路面防腐蝕難題，正在建設(shè)中的平潭海峽大橋和正在設(shè)計中的五峰山長江大橋的橋面板構(gòu)造采用復(fù)合鋼板，則在公路橋梁合金結(jié)構(gòu)鋼板材表面復(fù)合3mm粗厚316不銹鋼板材。復(fù)合鋼板的電焊必須采用三種焊接材料，即板材電焊焊接采用低合金鋼焊接材料，板材與復(fù)層交匯處采用不銹鋼焊材電焊焊接過渡層，表層不銹鋼板復(fù)層電焊焊接需要和316不銹鋼板材相符的不銹鋼焊材。在公路橋梁夾芯板電焊焊接中，不銹鋼焊材用量將逐步增加。

（4）機器人焊接用高效率焊接材料的需要   現(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造領(lǐng)域已經(jīng)營銷推廣機械自動化和自動化焊接技術(shù)性。為適應(yīng)智能機器人持續(xù)高效率電焊焊接，物理性能和工藝性能相對穩(wěn)定的成桶焊接材料遭受生產(chǎn)廠的熱捧，特別是在伴隨著Q500級橋梁鋼的全面推廣，使用性能好、高韌性、高耐磨的機器人焊接用金屬粉末型氣體保護焊焊絲的用量可能逐漸增大。機器人焊接生產(chǎn)流水線如下圖2所顯示。