Q345的焊接特点

1、一、材料介绍1. Q345 化学成分如下表( %)：元素 Cw Mn Si w P w S < Al > V Nb Ti含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2Q345C 力学性能如下表( %)：机械性能指标 伸长率(%)试验温度0C抗拉强度MPa屈服点MP芦数值 S 5> 22 J > 34(4470-650) cs( 324-259)其中壁厚介于 16-35mm 时，4 s > 325Mpa壁厚介于 35-50mm 时，4 s > 295Mpa2. Q345 钢

2、的焊接特点2.1 碳当量 (Ceq) 的计算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格 的工艺措施。2.2 Q345 钢在焊接时易出现的问题2.2.1 热影响区的淬硬倾向Q345 钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。2.2.2 冷裂纹敏感性Q345 钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。二、焊接施工流程坡口准备t点固焊t预热t里口施焊t背部清根(碳弧气刨)t外口施焊 t里口施焊t自检/专检T焊后热处理T无损检验(焊缝

3、质量一级合格)三、焊接工艺参数的选择通过对 Q345 钢的焊接性分析，制定措施如下：1. 焊接材料的选用由于 Q345 钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用 E5015( J507)型电焊条。Q235 应该属于低碳钢，应该用 J422 焊条。 如果要求高可以使用 E506、 E507 焊条比较好化学成分见下表( %)：元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01力学性能见下表：机械性能指标4b( Mpa)4s( Mpa)3( %) Y( %

4、) AkvJ-30 C数值 440 540 31 79 164 114 762. 坡口形式： (根据图纸和设备供货)3. 焊接方法：采用手工电弧焊( D)。4. 焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺(焊接顺序如图一所示)。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于 5mm。第一层至第三层采用3.2电焊条，焊接电流100-130A ;第四层至第六层采用4.0的电焊条，焊接电流 120-180A。5. 预热温度：由于Q345钢的Ceq>0.45%,在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150

5、C, 层间温度 Ti w 400C。6. 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640 C,恒温时间为2小时（板厚40mm时），升降温速度为125 C /h。四、现场焊接顺序：1. 焊前预热在翼缘板焊接前， 首先对翼缘板进行预热， 恒温 30分钟后开始焊接。 焊接的预热、层间 温度、 热处理由热处理控温柜自动控制， 采用远红外履带式加热炉片， 微电脑自动设定曲线 和记录曲线，热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。2. 焊接2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊

6、，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口） ，第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊 接是影响焊接变形的主要原因。 在焊接一至三层结束后， 背面进行清根。 在使用碳弧气刨清 根结束后， 必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm 。2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。3. 焊后热处理：

7、焊口焊接完成后应在 12 小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采 取保温、 缓冷措施。 在进行热处理时， 应采用两根热电偶测温， 热电偶点焊在焊口的里外侧。Q345 钢的焊接温度曲线如下图4. 焊接检验根据 钢结构工程施工及验收规范的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为 100% 。五、现场技术管理1. 编制详细的焊接施工作业指导书。2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。每个柱接头的焊接时， 应有专人监控焊接工艺， 如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊 接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键在施

8、工前， 进行全员交底， 并且开取施工工艺卡。 交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控 制现场焊接工艺的必要性和控制要点。六、结论按此焊接工艺措施施工，在现场共焊焊口 102 道，经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对 Q345 钢的焊接，而且能够保证焊 接质量。附：一、 焊接术语、工艺代号、焊缝符号、坡口形式：1 、GB 324-88焊缝符号表示法2、GB 985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸3、GB 986-88埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸4、GB/T 3375-1994 焊接术语5、GB/T 5185-2005 焊接

9、及相关工艺方法代号6、GB/T 19804-2005 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差7、GB/T 16672-1996 焊缝 工作位置 倾角和转角的定义8、GB 5185-85 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号（已被 2005 版代替）二、 硬度试验国家标准集：GB/T230 金属洛氏硬度试验9、GBT230.1-2004 金属洛氏硬度试验第 1 部分：试验方法10、GBT230.2-2002金属洛氏硬度试验11、GBT230.3-2002金属洛氏硬度试验GB/T231-2002 金属布氏硬度试验12、GBT231.1-2002金属布氏硬度试验13、GBT231.2-2002金属布氏硬度

10、试验14、GBT231.3-2002金属布氏硬度试验第 2 部分：硬度计的检验与校准第 3 部分：标准硬度块的标定第 1 部分：试验方法第 2 部分：硬度计的检验与校准第 3 部分：标准硬度块的标定GB/T4340-1999 金属维氏硬度试验GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度试验GB/T 4340. 2-1999 金属维氏硬度试验GB/T 4340. 2-1999 金属维氏硬度试验 GB/T18449-2001 金属努氏硬度试验 GB/T 18449.1-2001 金属努氏硬度试验GB/T 18449.2-2001 金属努氏硬度试验GB/T 18449.3-2001 金属努氏硬度试

11、验GB/T 4341- 2001 金属肖氏硬度试验方法GB/T 17394-1998 金属里氏硬度试验方法YS/T 471-2004 铜及铜合金韦氏硬度试验方法 力学性能和扩散氢含量试验15、16、17、18、19、20、21、22、23、第 1 部分：硬度的试验第 2 部分：硬度计的检验第 2 部分：硬度计的检验第 1 部分：试验方法第 2 部分 : 硬度计的检验第 3 部分：标准硬度块的标定24、GB/T 228-2002 金属材料 室温拉伸试验25、26、27、28、29、30、31、GB/T 229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法GB/T 2649-1989GB/T 2650-19

12、89GB/T 2651-1989GB/T 2652-1989GB/T 2653-1989GB/T 2654-198932、33、34、焊接接头机械性能试验取样方法 焊接接头冲击试验方法 焊接接头拉伸试验方法 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法 焊接接头弯曲及压扁试验方法 焊接接头及对焊金属硬度试验方法 熔敷金属中扩散氢测定方法 金属材料 室温压缩试验方法GB/T 3965-1995GB/T 7314-2005GB/T 13239-2006 金属材料 低温拉伸试验方法35、GB/T 11363-89 钎焊接头强度试验方法36、GB/T 16957-1997 复合钢板焊接接头力学性能试验方法37、GB/T

13、 19748-2005 钢材 夏比 V 型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法38、GBT13450-1992 对接焊接头宽板拉伸试验方法 （已废止 ）39、GBT15747-1995 正面角焊缝接头拉伸试验方法 （已废止 ）40、GBT7032-1986 T 型角焊接头弯曲试验方法 （已废止 ）四、 力学性能和扩散氢含量试验41、GB 17925-1999 气瓶对接焊缝 X 射线实时成像检测42、GB/T 3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相43、GB/T 9445-2005 无损检测人员资格鉴定与认证44、GB/T 11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级45、GB

14、/T 12604.1-2005 无损检测 术语 超声检测46、GB/T 12604.2-2005 无损检测 术语 射线照相检测47、GB/T 12604.3-2005 无损检测 术语 渗透检测48、GB /T 1260 4. 4-2005 无 损 检测 术语 声发射检测49、GB/T 12604.5-1990 无损检测 术语 磁粉检测50、GB/T 15749-1995 定量金相手工测定方法51、GB/T 15822.1-2005 无损检测 磁粉检测 第 1 部分：总则52、GB/T 15822.2-2005 无损检测 磁粉检测 无损检测磁粉检测 第 2部分:检测介质53、GB/T 15822

15、.3-2005 无损检测 磁粉检测 第 3 部分 :设备54、GB/T 18256-2000 焊接钢管 （埋弧焊除外 ）用于确认水压密实性的超声波检测方法55、GB/T 19500-2004 X 射线光电子能谱分析方法通则56、GB/T 19501-2004 电子背散衍射分析方法通则57、GB/T 19799.1-2005 无损检测 超声检测 1 号校准试块58、GB/T 19799. 2-2005 无损检测 超声检测 2 号校准试块59、GB/T 19937-2005 无损检测渗透探伤装置 通用技术要求60、GB/T 19938-2005 无损检测 焊缝射线照相和底片观察条件 像质计推荐型式的使用61、GB/T 19943-2005无损检测 金属材料 X 和伽玛射线照相检测 基本规则62、JB/T 4930.1-