钢箱梁U肋角焊缝全熔透焊接技术探究

阐述目前钢桥梁U肋角焊缝生产制造现状,分析桥面板与U肋角焊缝易出现疲劳裂纹的原因。通过调研分析,研究适用于U肋角焊缝全熔透焊接生产的3种可行性焊接方案,对比分析3种焊接方案的优缺点,确定最优化、最高效的焊接工艺方案。

钢桥面板U肋角焊缝全熔透焊接工艺研究

随着U肋内焊设备的研发和对钢桥面板抗疲劳性能要求的不断提高,U肋角焊缝要求从单面部分熔透焊接逐渐发展到双面全熔透焊接。通过U肋角焊缝双面全熔透焊接工艺试验研究,结合深中通道项目的实桥应用情况,对板单元U肋角焊缝全熔透焊接工艺进行了研究,并就一些相关问题提出了建议。

基于相控阵全聚焦3D技术的钢箱梁U肋角焊缝检测试验研究

针对钢箱梁U肋角焊缝常规超声检测结果显示不直观、评判专业性强、检测效率低等问题,提出采用相控阵全聚焦3D技术进行检测试验研究,重点阐述全聚焦检测技术原理、钢箱梁U肋角焊缝检测位置设计和声场覆盖分析。通过对钢箱梁U肋角焊缝三个检测位置结果对比分析,在翼板外侧检测位置检测时最理想,焊缝熔深测量精度最高,翼板内侧位置检测效果次之,腹板位置检测效果最差。实践表明,相控阵全聚焦3D技术可以快速评估钢箱梁U肋角焊缝的熔深,得出3D检测结果能够通透显示整个焊缝的内部情况,图像显示与缺陷真实尺寸接近,分辨率高,评估方便、快捷,具有较大实用价值。

桥梁钢箱梁U肋角焊缝的相控阵检测

为了解决桥梁钢箱梁U肋角焊缝中疲劳裂纹的检测问题,针对U肋角焊缝疲劳裂纹特点进行了研究。通过分析疲劳裂纹成因及各类无损检测方法的特点,可知采用超声相控阵检测U肋角焊缝较为合适。为了验证超声相控阵检测U肋角焊缝疲劳裂纹的可行性,先通过仿真软件建立U肋角焊缝截面模型并模拟声束覆盖,在此基础上制作一套带有人工缺陷的U肋角焊缝试块进行室内验证,最后应用于某桥梁的现场检测实践上。结果表明:超声相控阵在U肋角焊缝疲劳裂纹的检测上十分有效,能有效减小U肋角焊缝疲劳裂纹的检测盲区,降低疲劳裂纹的漏检率。

港珠澳大桥U肋角焊缝超声相控阵探伤技术

为解决港珠澳大桥8 mm厚U肋角焊缝探伤问题,进行了U肋角焊缝超声相控阵探伤技术分析,通过焊接试件的探伤试验,考察了该焊缝超声相控阵探伤的检测精度,提出的U肋角焊缝的超声相控阵探伤检测及判定方法,可以指导港珠澳大桥U肋角焊缝的无损检验工作,同时为其它桥梁此类焊缝的无损检验提供借鉴。主要取得了以下两项成果:一是根据U肋角焊缝的缺陷特征,建立了焊缝探伤数学模型,并在此基础上提出了基于超声相控阵技术的缺陷信号图像端点读值法,简化了探伤检测过程,提高了检测精度;二是提出了基于检测误差的U肋角焊缝探伤判定方法,较好地解决了焊缝探伤中的漏判与误判问题。

钢桥面板U肋角焊缝全熔透焊接工艺对比研究

针对正交异性钢桥面板结构U肋角焊缝的全熔透焊接工艺,制作试验板单元,模拟车间生产条件,采用不同的U肋坡口形式和多种焊接工艺方法进行焊接,对焊缝进行外观检查、相控阵超声波检测及断面酸蚀试验,统计检测数据进行对比分析,确定出适用于车间大规模焊接生产的工艺方案。将上述工艺应用于项目生产,取得了良好的效果。

U肋角焊缝超声相控阵探伤系统设计

基于相控阵实现原理,研制出U肋角焊缝超声相控阵探伤系统,并详细阐述该系统的总体设计与实现方法。通过现场可编程门阵列(以下简称FPGA)在系统中实现高精度相控发射与接收,利用USB通用串行总线技术实现FPGA与上位机之间数据通讯,提高数据传输速率、简化硬件接口,应用软件采用多线程技术实现了数据的采集与实时显示。该系统可以准确检测出U肋角焊缝中存在的缺陷,极大地保证了桥梁运行的可靠性。

U肋全熔透角焊缝超声波相控阵检测方法研究

为检测正交异性桥面板内、外双面焊U肋全熔透角焊缝的内部质量,结合其焊接接头构造特点,基于超声波相控阵技术,通过比选检测面、布置探头及扫查方式,创造性地提出在U肋面板侧实施单面双侧沿线扫查+扇扫描的检测方法。将相控阵探头在焊缝两侧等距离分布,探头沿焊缝长度方向自动移动,沿焊缝纵向保持直线扫查,利用探头的声束信号获取扫查数据,并采用多视图(A,B,S扫描视图)实现对U肋焊缝质量的分析,获得缺陷最大波幅值、定位缺陷水平位置及缺陷长度等信息,实桥验证表明该方法可较为准确地识别U肋全熔透角焊缝焊接接头内部缺陷。

桥面板单元U形肋角焊缝焊接技术研究

介绍了温州瓯江北口大桥板单元U形肋角焊缝的形式特点,针对焊缝的技术要求进行焊接工艺试验研究。通过气体保护焊和埋弧焊两种焊接方法的对比,确定合理可行的焊接工艺,保证了大桥的焊接质量,提高了生产效率。

U肋板单元焊接质量控制——破坏性检测

介绍了常泰长江大桥U肋板单元焊接质量控制措施,通过采用合理的焊接工艺,并在国内钢桥制造项目上首次应用班前试板、板单元破坏性检测等措施,保证了大桥板单元U肋角焊缝的焊接质量。

我国正交异性钢桥面板U肋焊接创新之路

介绍了我国正交异性钢桥面板U肋焊接的技术发展过程,以及目前最新的U肋焊接技术,并举例说明了各种焊接技术在企业中应用情况。

超声相控阵技术在苏通大桥维护检测中的应用研究

介绍了正交异性钢箱梁桥面板的结构特点及其在公路/铁路桥梁中的应用情况,分析了钢箱梁桥面板的U肋角接焊接接头处疲劳裂纹的常见病害形式,并对比了低倍宏观法、目视+磁粉检测、普通超声检测、射线检测等常用的U肋焊缝检测方法的特点及其在成桥维护检测中的局限性;分析了超声相控阵的特点及其在成桥U肋角接焊接接头处焊缝熔深和缺陷形式检测的可行性,通过对苏通大桥正交异性钢箱梁桥U肋角焊缝的试验检测表明,超声相控阵法可有效地检测成桥后U肋角焊缝的质量和常见病害,从而保证桥梁运行的安全可靠性。