本申请属于焊接加工，尤其涉及一种u肋双面焊接方法及结构件。
背景技术：
1、u肋是正交异性钢桥面板常见的纵向加劲肋形式，相对比开口肋形式，可显著提高结构刚度。目前不少既有钢桥u肋与桥面板连接焊缝出现了严重的疲劳开裂问题，因此钢桥u肋的焊接工艺及焊接质量控制受到了广泛关注。常规钢桥u肋板厚6～10mm，经过多年的发展，其焊接技术已趋于成熟，从传统u肋外侧单面焊发展到u肋双面焊接技术，u肋内部空间狭小，焊接难度大，对于8mm厚u肋，采用双面埋弧焊工艺可实现u肋免开坡口熔透焊接。
2、过去钢桥u肋常用冷弯成形工艺加工，热轧u肋是一种新型钢桥u肋形式，热轧u肋可根据实际需要轧制成等厚度u肋或变厚度u肋。为进一步提升正交异性钢桥面板疲劳性能，厦门翔安大桥钢箱梁正交异性钢桥面板构造采用变厚度热轧u肋，要求u肋与桥面板连接焊缝双面熔透焊接，这种热轧u肋的厚度在12mm以上；相对于常规8mm厚u肋，焊接难度大幅增加，且业内没有成熟的技术方案。
3、目前部分桥梁项目在推广应用大厚度变厚度热轧u肋，针对厚度12mm以上的变厚度热轧u肋焊接技术要求，现有技术有提出“内单丝埋弧焊+外双丝双弧埋弧焊单道焊”的双面焊技术方案，采用外侧单面坡口、一定的钝边及坡口角度，经实践，该技术方案焊接效率高，焊接变形量小，但在试生产中发现熔透焊缝探伤一次合格率较低，对焊接设备性能及焊工技能水平要求较高；之后在产品批量生产中，现有技术又改进采用“内埋弧单道焊+外埋弧多道焊”、“内气保单道焊+外埋弧多道焊”双面焊技术，该两种双面焊接技术均采用了外侧单面坡口，一定钝边和坡口角度，两种工艺焊缝探伤一次合格率较高，但由于均需要开制大尺寸的焊接坡口，存在着焊接变形大的问题，还存在焊接效率低、焊材耗量大，制造成本高等弊端。
4、因此，亟待开发一种大厚度热轧u肋焊接新方法，在满足焊接接头质量要求的同时，能够显著提高焊接效率，减少焊接变形，降低生产成本。
技术实现思路
1、本申请旨在至少能够在一定程度上解决根部板厚12mm以上的u肋与桥面板焊接变形大问题，为此，本申请提供了一种u肋双面焊接方法及结构件，能够显著提高u肋与桥面板之间的焊接质量，减少焊接变形，从而满足焊接接头质量要求，同时能够大幅提高焊接效率，降低生产成本。
2、第一方面，本申请实施例提供一种u肋双面焊接方法，其采用u肋进行焊接，u肋包括冠部、根部，及连接冠部和根部的腹板部，冠部的两端分别连接有腹板部，冠部和根部通过腹板部连接；u肋双面焊接方法包括：
3、在根部的端头内侧开设内焊接坡口；
4、将u肋与待焊接面板组装贴合，并在u肋的外侧，将u肋与待焊接面板之间进行定位焊缝的焊接；
5、在u肋的内侧，在内焊接坡口与待焊接面板之间进行打底焊接，通过气体保护焊方式，形成内侧焊缝的打底焊道。
6、在可选实施方式中，u肋双面焊接方法还包括：在打底焊接后，通过气体保护焊或埋弧焊的方式，在内焊接坡口与待焊接面板之间进行焊接，完成内侧焊缝的盖面焊道。
7、在可选实施方式中，u肋双面焊接方法还包括：在完成内侧焊缝的盖面焊道后，在u肋的外侧，对u肋与待焊接面板之间进行外侧焊缝的焊接。
8、在可选实施方式中，进行外侧焊缝的焊接时，若u肋根部板厚为16mm±1mm，通过埋弧焊的方式进行；其中，根部的端头外侧设有外焊接坡口，外焊接坡口的深度为[8mm,10mm]，根部的端头坡口钝边小于等于2mm，外焊接坡口角度为[45°,52°]。
9、在可选实施方式中，进行外侧焊缝的焊接时，若u肋根部厚度为12mm±1mm，通过埋弧焊的方式进行；将根本的端头处熔透，其中，仅根部的端头内侧开设内焊接坡口。
10、在可选实施方式中，进行外侧焊缝的焊接时，若u肋根部厚度为[12mm，16mm],通过激光-电弧复合焊的方式进行，将根部的端头处熔透；其中，仅根部的端头内侧开设内焊接坡口。
11、在可选实施方式中，u肋是通过热轧成型而形成的桥梁用u型肋，腹板部的厚度分别小于冠部和根部，根部的厚度大于等于12mm。
12、在可选实施方式中，腹板部的厚度为[8mm,12mm]，冠部的厚度为[12mm,16mm]。
13、在可选实施方式中，内焊接坡口角度为[42°,48°]。
14、在可选实施方式中，内焊接坡口深度为[5mm,8mm]。
15、第二方面，本申请实施例提供一种u肋的结构件，其包括冠部、根部，及连接冠部和根部的腹板部，冠部的两端分别连接有腹板部，冠部和根部通过腹板部连接，腹板部的厚度分别小于冠部和根部，根部的端头内侧设有内焊接坡口，内焊接坡口的坡口深度[5mm,8mm],内焊接坡口角度为[42°,48°]。
16、由上述技术方案可知，本申请的有益效果为：
17、1、本申请的焊接方法，通过在根部的端头内侧开设特定尺寸的内焊接坡口，进行打底和盖面焊道的焊接，改变了业内常规做法和认知，相比于现有在u肋外侧开设v形大坡口进行焊接，在内侧开设内焊接坡口，在之后的焊接中，u肋内外两侧的焊接量趋于均衡，焊缝金属填充量整体约降低45％，对应焊接变形量大幅降低，生产效率显著提升。此外，在u肋的内侧与待焊接面板之间的坡口内进行打底和盖面焊接，形成了内侧焊缝，一方面，内侧焊缝的熔深得到了有效保证，由于内侧焊缝具有较大的熔深，在相同焊缝内部质量需求下，降低了外侧焊缝的熔深要求以及焊接难度，在免焊缝清根条件下，焊缝的熔透性得到了大幅提升，焊缝一次探伤合格率可达96％以上，显著提高了焊接质量，也减少了焊接变形量；另一方面，当内侧仅实施单道焊时，因其焊缝厚度不足而在实施外侧焊缝焊接时易产生烧穿缺陷，当内侧开坡口进行打底、盖面焊道焊接后，内侧焊缝提供了足够的焊缝厚度，可有效避免焊缝烧穿缺陷。
18、在u肋的外侧与待焊接面板之间进行定位焊，这样初步进行固定，一方面，在外侧进行定位焊操作较为方便，另一方面，u肋外侧便于实施大熔深焊接工艺，可对定位焊缝进行重熔，形成全熔透焊缝。此外，考虑到u肋内侧焊接操作的相对不便性，内侧焊缝采用相对较小的坡口尺寸，焊接仅分打底、盖面2道次，能够降低对内侧焊接的操作要求，便于在u肋内侧进行焊接。综上，本申请能够显著提高u肋与桥面板连接焊缝的焊接质量，满足焊接接头质量要求，同时能够大幅提高焊接效率，减少焊接变形，降低生产成本。
19、2、本申请的待焊接结构，创新地在u肋的内侧开设内焊接坡口，改变了业内的常规做法，坡口深度和坡口角度的上述设置，在焊接过程中，能够保证足够的焊缝熔深，更容易对内侧进行焊接操作且可免于清渣，使大厚度u肋的焊接容易实现，并能够满足焊接质量和焊接变形的要求。
1.一种u肋双面焊接方法，其特征在于，采用u肋进行焊接，所述u肋包括冠部(110)、根部(130)，及连接冠部(110)和根部(130)的腹板部(120)，所述冠部(110)的两端分别连接有所述腹板部(120)，所述冠部(110)和所述根部(130)通过所述腹板部(120)连接；所述u肋双面焊接方法包括：
2.根据权利要求1所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述u肋双面焊接方法还包括：在所述打底焊接后，通过气体保护焊或埋弧焊的方式，在所述内焊接坡口与所述待焊接面板(200)之间进行焊接，完成内侧焊缝的盖面焊道(102)。
3.根据权利要求2所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述u肋双面焊接方法还包括：在完成内侧焊缝的盖面焊道(102)后，在所述u肋的外侧，对所述u肋与所述待焊接面板(200)之间进行外侧焊缝(103)的焊接。
4.根据权利要求3所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，进行外侧焊缝(103)的焊接时，通过埋弧焊的方式进行；其中，所述根部(130)的端头外侧设有外焊接坡口，所述外焊接坡口的深度为[8mm,10mm]，所述根部(130)的端头坡口钝边小于等于2mm，外焊接坡口角度为[45°,52°]。
5.根据权利要求3所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，进行外侧焊缝(103)的焊接时，通过激光-电弧复合焊的方式进行，将所述根部(130)的端头处熔透；其中，仅所述根部(130)的端头内侧开设所述内焊接坡口。
6.根据权利要求1-5任一所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述u肋是通过热轧成型而形成的桥梁用u型肋，所述腹板部(120)的厚度分别小于所述冠部(110)和所述根部(130)，所述根部(130)的厚度大于等于12mm。
7.根据权利要求6所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述腹板部(120)的厚度为[8mm,12mm]，所述冠部(110)的厚度为[12mm,16mm]。
8.根据权利要求7所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述内焊接坡口角度为[42°,48°]。
9.根据权利要求7所述的u肋双面焊接方法，其特征在于，所述内焊接坡口深度为[5mm,8mm]。
10.一种u肋的结构件，其特征在于，包括冠部(110)、根部(130)，及连接冠部(110)和根部(130)的腹板部(120)，所述冠部(110)的两端分别连接有所述腹板部(120)，所述冠部(110)和所述根部(130)通过所述腹板部(120)连接，所述腹板部(120)的厚度分别小于所述冠部(110)和所述根部(130)，所述根部(130)的端头内侧设有内焊接坡口，所述内焊接坡口的坡口深度[5mm,8mm]，所述内焊接坡口角度为[42°,48°]。
