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T型接头免清根全熔透埋弧自动焊接技术

弓明廖国时

一、概述

建筑、桥梁等钢结构中大量结构采用焊接T型接头。腹板厚度有：8、12、

15、18、20㎜等。通常钢桥中T型结构钢构件，设计要求腹板与翼板T型接头

为全熔透焊缝，质量等级为一级，建筑钢结构中《型钢混凝土组合结构技术规程》

规定:工字型和十字型钢柱腹板与翼板间T型焊接宜采用坡口全熔透焊缝，质量

等级为二级。根据以往经验，对于8㎜厚以上腹板要达到全熔透二级以上质量要

求，一般都是腹板开坡口，反面清根焊接。这种传统工艺在生产制作中存在着坡

口准备工作量大、焊缝熔合不良、需碳弧气刨清根、渗碳、焊材消耗大、工序多

以及焊接难度大等问题。

二、多年来行业里同行前辈们对T型接头焊接工艺不断改进的书面记载

1、高频焊接H型钢，已有相应建筑行业标准：《结构用高频焊接薄壁H型钢》（JG/T

137-2007）其能全自动生产，质量优，被广泛使用。其工艺是：采用高频电流使

金属表面局部加热，在外力作用下使它焊合，不使用任何焊丝，焊剂，可连续大

量生产。该工艺适合腹板厚度≤6㎜厚的型材，且价格高。

2、焊接H型钢，中华人民共和国黑色冶金行业标准《焊接H型钢》（YB3301-2005）

中规定：焊接H型钢当腹板厚度大于20㎜时，宜设计为部分熔透或全熔透的对

接与角接组合焊缝。特定工作条件下的T形接头角焊缝，应遵守相关行业国家规

范、规程的规定。

3、据建筑行业惯例：型钢腹板厚度8mm厚以下，部分工厂制作时采用埋弧自动

焊并在能保证焊透的情况下，采取不清根的焊接工艺。

4、1995年，《焊接H型钢T型接头熔透焊工艺探讨》（铁道部昌平机车车辆机械

厂宿明彬等）文章记载了：K型坡口，清根熔透焊工艺，合格率100%。

5、2002年，《H型钢熔透T型焊缝焊接工艺改进》（广东韶钢集团公司，詹行国

等），文章记载了：采用改进埋弧自动焊焊接小车，单面坡口，通过调整钢构件

摆放角度28～30°，免清根熔透焊工艺，合格率100%。

6、2007年，《大型H型钢梁埋弧焊全熔透工艺》（福建省船舶工程技术学校，刘

增荣），文章记载了：型钢腹板为40㎜厚时，K型坡口，增大腹板坡口角度，配

置石棉衬托及扁钢带点固法，通过调整钢构件摆放角度为35°，免清根熔透焊

工艺,合格率100%。

7、2008年，《钢桥工字梁的高效焊接工艺》(武船重型工程有限公司，张华)文

章记载了：型钢腹板厚度为16㎜厚，腹板免坡口焊接工艺，该工艺已成熟运用

到某钢结构桥梁支座中，合格率99.5%以上。

8、2009年，《较厚板H型钢T型焊缝焊接工艺》（华冶资源邯郸机电安装分公司，

栗素霞），文章记载了：型钢腹板为30㎜厚时，通过将钢构件摆放角度调整为

55～60°，及十字板焊接顺序以防止构件变形的工艺。

7、2011年，《H型钢免清根全熔透埋弧焊技术的研发与运用》（中国核工业第二

二建设有限公司，肖志威），文章记载了：型钢腹板厚度为20㎜时，采用大角度

双坡口、大钝边、免清根熔透焊工艺，合格率98.5%。

8、2012年8月，《焊接H型钢免清根全熔透焊接施工工法》（中国机械工业建筑

集团有限公司企业标准施工工法，尚林义），文章记载了：型钢腹板厚度小于

18mm，T型焊缝免坡口焊接工法；型钢腹板厚度大于18㎜，腹板T型焊缝免清

根熔透焊工法，合格率99%以上。

三、革命性升级工艺

焊接工艺在不断的革新，可谓有了革命性转变，传统观念中清根才能做到全

熔透的焊接工艺，是该被抛弃的时候了。以下按焊缝型式、厚度不同，分三种情

况论述免清根全熔透焊接工艺。

1、型钢腹板厚度20㎜以下，T型接头免坡口全熔透埋弧自动焊接技术；

2、型钢腹板厚度20㎜以上，T型接头开坡口，大钝边，免清根交直流双焊嘴，

单面一遍填满全熔透埋弧自动焊接技术；

3、十字接头免清根全熔透埋弧自动焊接技术。

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接技术课题的研究工作，非授权人不得参与该试验。在试验过程中，

甲方负责提供该课题的理论支持、初始数据及技术辅导，乙