天津市团泊新桥钢塔制作难点天津市团泊新桥钢塔制作难点摘耍：天津市团泊新桥采用了两个“彩针形”独塔斜拉桥，跨越独流减河两侧的深槽，斜拉桥主跨138米，副跨2x30米。我们针对本工程钢塔制作难点总结了以下两点，大型桥梁异种材质材料焊接工艺，桥梁用50nmi厚度钢管相贯线型接口焊接。关键词：异型材料焊接、钢管相贯线：TV547.6文献标识码：A团泊新桥主桥采用了世界上独一无二的“彩针型”独塔斜两拉桥形式，桥塔向河道中心方向倾斜18。，其设计主要由下塔铸钢结构和三根主塔钢管以及横向联接管构成。主塔全长120米，共分三段,下塔和中塔为受力结构，上塔为装饰结构。其下塔材料材质为船用铸钢GS20Mn5,中塔钢管桥梁用钢板，材质为Q345qD,管径1200mm,壁厚50mm,焊缝等级为超声波探伤一级，全部现场焊接。本文主要就下塔柱与钢管可焊接性工艺以及壁厚50mm钢板卷制成外管径1200mm单元管件并形成相贯线焊接形式。团泊新桥示意图一、异种材质可焊性研究：下塔采用GS20Mn5铸钢结构，为壁厚150mni的空腔结构，具体断面形式见下图：下塔铸钢件断面图中塔与下塔联接断面图由上图可以看出三根管径1200mm,壁厚50mm钢管与GS20Mn5铸钢结构形成T字型焊缝。1・1可焊性成分分析：铸钢下塔材料为GS20Mn5,按德国标准生产，材料的化学成分耍求如下表，同时，钢板生产单位提供了出厂产品合格证(20060107),确认了理化检测实际结果如下表：表一：GS20Mn5铸钢材料化学成分(质量分数)(％)标准值，出口(徳国DIN标准焊接结构用低合金铸钢DIN17182-1992)与实测对比表成分CSiMnPSNiCrMo标准值0.17-0.23W0・601-1.50W0・02W0・015W0・4WO.3WO.15实测值0.210.281.210.0100.0050.230.230.079表二：GS20Mn5铸钢材料机械性能标准值表壁厚os(N/mni2)ob(N/mm2)5AkCJ-0°C)标准值50mmM280500-650M22M34上述表格表明，构件理化性能符合德国标准要求•该材料相当于我国ZG20SiMno按照国际焊接学会提出的碳当量计算公式，进行碳当量计算计算如下：Cq二C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5取00.21,Mn=1.21,Ni=0.23,Cr=0.23,Mo=0.079%则Cq二0.21+1.21/6+0.23/15+(0.23+0.079)/5=0.4888%依据《焊接技术》国际焊接学会推荐碳当量公式CE(IIW)：CE(IIW)二C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/I5(%)(式中的元素符号均表示该元素的质量分数，下同。)该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢。当CE(IIW)<0.40%吋，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热；公式规定的范围CE(IIW)二0.40%〜0.60%,钢材淬硬倾向较大，焊接性较好，但有一定产生裂纹的倾向；特别当大于0.5%时，钢材易于淬硕，焊接前需预热。上述参数，GS20Mn5铸钢材料化学成分其碳当量为0.4888%,处于0.40%〜0.50%之间，固焊接性能较好，但有一定裂纹产生的倾向,所以需匹配相应的焊接材料。1.2焊接材料选用：焊条采用AWSE5015-G(J507N1),因J507N1属超低氢钠型约皮低合金钢焊条，焊接吋采用直流反接，能进行全位置焊接，电弧稳定燃烧、飞溅少、脱渣性好。熔敷金属具有良好的塑性、低温韧性及抗裂性能。适用于较重要的碳钢、低合金钢制造的采油平台、船舶、高压容器等结构的焊接。考虑到与GS20Mn5铸钢平台抗拉强度ob达到500-650(N/mm2),屈服强度大于280(N/mm2),但主塔钢管的材质为Q345qD,其ob为490(N/mm2),屈服强度只有345MPa,而结507焊条敷溶金属的ob保证值大于490MPa，屈服强度2390MPa,根据低强度理论，决定采用AWSE5015-G(J507Ni)焊条。J507N1熔敷金属化学成分(%)化学成分CMnSiSPNi保证值W0.080.8~1・3W0.5WO.030W0・0301.20~2.00J507Ni熔敷金属力学性能实验项目Rm(MP)ReL或RpO.2(Mpa)A(%)KV2(J)保证值24902390222253(-40°C)一般结果500飞00400~49024〜32100〜1701.3施焊要求:GS20Mn5型铸钢焊前焊后必须进行热处理，焊前预热采用火焰加热，温度控制在150°C,加热范围每侧宽度均应大于焊件厚度的1・5倍，冃范围不小于100mm,施焊过程中层间温度不低于预热温度，焊后热处理应在焊后立即进行，采用石棉保温材料，保温吋间为两小时。母材钢号Q345qD规格①1200X50供货状态热轧生产厂GS20Mn5浇铸焊材生产厂金桥类型E5015-G烘干制度(°C/h)350*1.5焊接设备型号ZX-500电源及极性直流...