由于橋梁鋼應用于公路和鐵路橋梁,要長期在變動載荷狀態下工作,一旦形成裂紋源,裂紋易在變動載荷下擴展直至斷裂,因此研究橋梁鋼疲勞裂紋擴展速率是十分必要的。焊接是橋梁鋼應用于橋梁的主要連接手段,因此對于高強度橋梁鋼焊接接頭疲勞裂紋擴展速率的研究具有實際意義。本文利用高頻疲勞試驗機對高強度橋梁鋼的母材、焊接接頭的疲勞裂紋擴展速率進行了測定,確定焊接接頭不同部位的Paris公式和疲勞裂紋門檻值。

氣保焊分實心焊絲和藥芯焊絲,它們有一些共同的特點,如熱量集中、高效,也有不同處(見后)。氣保焊已成為焊接碳鋼和低合金高強鋼的主要工藝方法,我國造船工業所用鋼材與三峽的16MnR和610U2基本類似,其熔化極氣體保護所占比例已達60%以上(其中藥芯焊絲又占氣保焊50%以上),其它行業如石化、電力、機械等也基本相同。說明這種焊接方法是金屬結構制造企業的看家方法。

實驗鋼為高強度橋梁鋼,板厚20mm,其主要化學成分(質量分數,%)為:0.12C、0.40Si、1.50Mn、0.0097P、0.0085S、0.042Nb、0.184Mo、0.012Ti、4×10-5N、余量Fe;力學性能Rel=480MPa、Rm=655MPa、Rel/Rm=0.73、δ=21.64%,組織組成為貝氏體、鐵素體和少量珠光體。焊接試驗將橋梁鋼板材加工成V型坡口,進行CO2氣體保護自動對接焊。焊接層間溫度為150~250℃,單面分三層焊接,單面坡口角度為22.5°,焊接電流270~350A,電壓36~39V,焊速9~11mm/s。焊接材料采用H08Mn2Si焊絲。