港深西部通道鋼箱梁低溫ctod試驗

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1、苗張木，等：港深西部通道鋼箱梁低溫CTOD試驗港深西部通道鋼箱梁低溫CTOD試驗苗張木吳衛(wèi)國李永信!李書學(xué)鄭自元謝智華（武漢理工大學(xué)交通學(xué)院武漢430063）（中鐵大橋局集團(tuán)第七工程公司九江332004）摘要為有效控制大型鋼箱梁焊接接頭質(zhì)量，運用裂紋尖端張開位移（CTOD）試驗技術(shù)，按英國BS7448標(biāo)準(zhǔn)，對焊接接頭進(jìn)行低溫（-20C）韌性測定。評定了兩種擬用焊接工藝：自動埋弧焊和手工電弧焊工藝，解決了港深西部通道后海灣大橋鋼箱梁焊接接頭韌性控制這個關(guān)鍵技術(shù)問題。介紹了CTOD的概念、試驗方法、鋼箱梁的低溫C

2、TOD試驗過程及其結(jié)果。關(guān)鍵詞裂紋尖端張開位移（CTOD）韌性焊接接頭LOWTEMPERATURECTODTESTONSTEELBOXBEAMFORHONON-SHENZHENWESTERNCORRIDORMiaOZhangmUWUWeigUOLiYOngxin（SchoolofTransportationofWuhanUniversityofTechnologyWuhan430063）LiShUxUeZhengZiyUanXieZhihUa（TheSeventhEngineeringCompanyLtd.o

3、fChinaRailWayMajorBridgeBureauJiujiang332004）ABSTRACTInordertoensuretheCualityofWeldedjointsofsteelboxbeam，theloWtemperature（-20C）toughnessofWeldedjointshavebeenevaluatedbymeansofCTOD（CrackTipOpeningDisplacement）testaccordingtotheBritishStandardBS7448.Autom

4、aticsubmergedarcWeldingprocedureandmanualarcWeldingprocedurehavebeenevaluated.Bydoingso，thekeyproblemhasbeensolvedtocontroltheCualityoffabricationofsteelboxbeamofbackgulfbridgefor~ongKong-ShenzhenWesterncorridor.TheconceptofCTOD，themethodofCTODtest，theloWte

5、mperatureCTODtestprocessofsteelboxbeamandtheresultshavebeenallpresentedinthispaper.EYWORDScracktipopeningdisplacement（CTOD）toughnessWeldedjoints析、夾雜、氣孔和微裂紋等，使焊態(tài)的焊縫金屬脆化。引言另外，由于在焊接熱源作用下，母材經(jīng)歷了多次特殊的在建的港深西部通道香港后海灣大橋，是一座特加熱和冷卻循環(huán)，其組織和性能會惡化（粗晶脆化、析大型橋梁，它的主橋為獨斜塔單索面斜拉

6、橋，由英國出脆化和組織轉(zhuǎn)變脆化），甚至產(chǎn)生微裂紋，使得韌性奧雅納香港公司設(shè)計，采用了74.58m+74.59m+降低。焊縫和熱影響區(qū)這種韌性降低會成為鋼箱梁正99.00m+210.00m四跨連續(xù)鋼箱梁，最大跨度為常服役的隱患。但是另一方面，如果對韌性要求過高也會增加建造的難度、延長工期并增加建造成本。210m，總質(zhì)量約9500t。鋼箱梁寬39m，高4.2m，總長為458m，材料采用進(jìn)口S355M和S355ML鋼板，最因而，為合理控制焊接接頭韌性，驗證擬用焊接大厚度達(dá)120mm。在建造中，嚴(yán)格執(zhí)行英國BS540

7、0工藝的合理性，在后海灣大橋鋼箱梁建造中，中鐵大標(biāo)準(zhǔn)。按照該項目設(shè)計書要求，鋼箱梁的焊接接頭除橋局集團(tuán)第七工程公司編制了兩種擬用焊接工藝了進(jìn)行常規(guī)的焊接工藝評定試驗外，對于板厚超過（自動埋弧焊WPS017和手工電弧焊C-SB01-50mm的鋼材，還必須進(jìn)行焊縫金屬及熱影響區(qū)1A），對母材施焊后，委托武漢理工大學(xué)交通學(xué)院，在香港奧雅納工程顧問的第三方見證下，按英國規(guī)CTOD試驗，以控制鋼箱梁的焊接質(zhì)量。范《斷裂韌性試驗———確定金屬材料K、臨界鋼箱梁的焊接接頭是強度和韌性的薄弱環(huán)節(jié)。IC〔1〕和《斷一般說來，焊

8、接接頭的失效，大部分是由于韌性不足。CTOD和臨界J積分的方法》（BS7448-1）裂韌性試驗———確定金屬材料焊接接頭K、臨界焊接接頭韌性高低，由多種復(fù)雜因素決定，不易控制。IC〔2〕，成功地在后海灣大橋鋼箱梁的建造中必須合理地控制焊接CTOD和臨界J積分的方法（》BS7448-2）接頭韌性。一方面因為所用的鋼板比較厚，焊接過程!李永信同志為第六作者。中焊縫金屬在快速冷卻時受局部約束應(yīng)力較大，在凝