1、.q345的焊接工藝精品.一、材料介紹 1. q345化學(xué)成分如下表（%）： 元素 c mn si p 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 0.02-0.2 q345c力學(xué)性能如下表（%）： 機(jī)械性能指標(biāo) 伸長率（%） 試驗(yàn)溫度0 抗拉強(qiáng)度mpa 屈服點(diǎn)mpa 數(shù)值 522 j34 b（470-650） s（324-259） 其中壁厚介于16-35mm時(shí)，s325mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，s295mpa 2. q345鋼的焊接特點(diǎn) 2.1 碳當(dāng)量(ceq)的計(jì)算 ceq=c+m

2、n/6+ni/15+cu/15+cr/5+mo/5+v/5 計(jì)算ceq=0.49%，大于0.45%，可見q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。 2.2 q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問題 2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向 q345鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。 2.2.2 冷裂紋敏感性 q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。 二、焊接施工流程 坡口準(zhǔn)備點(diǎn)固焊預(yù)熱里口施焊背部清根（碳弧氣刨）外口施焊 里口施焊自檢/專檢焊后熱處理無損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級合格） 三、焊接工藝參數(shù)的選擇 通過對q345鋼的焊接性分析

3、，制定措施如下： 1. 焊接材料的選用 由于q345鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用e5015 （j507）型電焊條。 化學(xué)成分見下表（%）： 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 力學(xué)性能見下表： 機(jī)械性能指標(biāo) b（mpa） s（mpa） 5（%） （%） akvj-30 數(shù)值 440 540 31 79 164 114 76 2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨） 3. 焊接方法：采用手工電弧焊（d）。 4. 焊接電流：為

4、了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用3.2電焊條，焊接電流100-130a；第四層至第六層采用4.0的電焊條，焊接電流120-180a。 5. 預(yù)熱溫度：由于q345鋼的ceq0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度t0=100-150，層間溫度ti400。 6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（

5、板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125/h 。 四、現(xiàn)場焊接順序： 1. 焊前預(yù)熱 在翼緣板焊接前，首先對翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，恒溫30分鐘后開始焊接。 焊接的預(yù)熱、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動(dòng)控制，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片，微電腦自動(dòng)設(shè)定曲線和記錄曲線，熱電偶測量溫度。預(yù)熱時(shí)熱電偶的測點(diǎn)距離坡口邊緣15mm-20mm。 2. 焊接 2.1 為了防止焊接變形，每個(gè)柱接頭采用二人對稱施焊，焊接方向由中間向兩邊施焊。在焊接里口時(shí)（里口為靠近腹板的坡口），第一層至第三層必須使用小規(guī)范操作，因?yàn)樗暮附邮怯绊懞附幼冃蔚闹饕?。在焊接一至三層結(jié)束后，背面進(jìn)行清根。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后，必須對焊縫進(jìn)行

6、機(jī)械打磨，清理焊縫表面滲碳，露出金屬光澤，防止表層碳化嚴(yán)重造成裂紋。外口焊接應(yīng)一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。 2.2 當(dāng)焊接第二層時(shí)，焊接方向應(yīng)與第一層方向相反，以此類推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開15-20mm。 2.3 兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。 2.4 在焊接中應(yīng)從引弧板開始施焊，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈。 3. 焊后熱處理：焊口焊接完成后應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱處理。如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施。在進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)采用兩根熱電偶測溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè)。 q345鋼的焊接溫度曲線如下圖 4. 焊接檢驗(yàn) 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)

7、范的要求，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%。 五、現(xiàn)場技術(shù)管理 1. 編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書。 2. 全過程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心。 每個(gè)柱接頭的焊接時(shí)，應(yīng)有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書施工應(yīng)立即終止焊接。在焊接過程中，熱處理人員應(yīng)全程監(jiān)控層間溫度，如超標(biāo)應(yīng)立即通知焊工暫停。 3. 提高施工人員質(zhì)量意識(shí)是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵 在施工前，進(jìn)行全員交底，并且開取施工工藝卡。交底中詳細(xì)講解焊接工藝特點(diǎn)及嚴(yán)格控制現(xiàn)場焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn)。 六、結(jié)論 精品.按此焊接工藝措施施工，經(jīng)過實(shí)際施工的驗(yàn)證，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)場指導(dǎo)對q345鋼的焊接，而且能夠保證焊

8、接質(zhì)量。對q345鋼，是一種可焊性很好的鋼材，采用埋弧焊絲h08mna沒有問題。只是焊劑，所用的sj301屬燒結(jié)焊劑，建議用熔煉焊劑hj431完全滿足質(zhì)量要求，并且對焊劑的烘干要求也不是太高。q345鋼板也就是熱軋鋼16mn，這種鋼的焊接性比較好，對焊接線能量的敏感性比正火鋼以及調(diào)質(zhì)鋼等小，在選擇焊接材料的時(shí)候除了要考慮強(qiáng)度匹配的問題，還要考慮熔合比和冷卻速度以及熱處理等方面因素。 q345鋼板埋弧焊是采用h08mna和h08a，要具體情況而定。當(dāng)不開坡口對接焊時(shí)，由于母材溶入量較多，用普通的低碳鋼焊絲h08a配合高硅高錳焊劑即能達(dá)到要求。如是大坡口對接焊時(shí)，由于母材熔入量減少，如再用h08a

9、就使焊縫的強(qiáng)度偏低，因此要采用含mn高的焊絲h08mna或h10mn2來補(bǔ)充焊縫中的含mn量。另外不開坡口的角焊縫時(shí)，雖然母材的溶入量也不多，但是由于冷卻速度比對接焊接時(shí)大，因此在焊接的時(shí)候還是采用低碳鋼焊絲效果好些，如采用h08mna或h10mn2可能會(huì)引起焊縫強(qiáng)度偏高、塑性偏低的后果精品.焊接q345r對應(yīng)的焊絲為h10mn2 +sj101或者h(yuǎn)10mnsi+hj431表7 低合金高強(qiáng)鋼焊接材料的選用鋼號強(qiáng)度級別（mpa）手弧焊埋弧焊電渣焊co2焊焊絲焊條焊劑焊絲焊劑焊絲09mn209mn2si09mnv294e43hj430hj431sj301h08ah08mnah10mnsih08mn

10、2sih08mn2sia精品.16mn16mncu14mnnb343e50sj501薄板：h08a h08mnahj431hj360h08mnmoah08mn2sih08mn2siayj502-1yj502-3yj506-4hj431hj430sj301中板開坡口對接開i形坡口對接h08mnah10mn2hj350厚板深坡口h10mn2h08mnmoa15mnv392e50hj430開i形坡口對接hj431h10mnmoh08mn2si精品.15mnvcu16mnnbe55hj431h08mna中板開坡口對接h10mn2h10mnsihj360h08mn2movah08mn2siahj250h

11、j350sj101厚板深坡口h08mnmoa15mnvn15mnvncu441e55e60sj431h10mn2hj431hj360h10mnmoh08mn2movah08mn2sih08mn2sia精品.15mnvtirehj350h08mnmoahj250sj101h08mn2moa18mnmonb14mnmov14mnmovcu490e60e70hj250hj350sj101h08mn2moah08mn2movah08mn2nimohj431hj360h10mn2moah10mn2movah10mn2nimoah08mn2simoa 16mn鋼的焊接工藝。16mn鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為0

12、.345%0.491%，屈服點(diǎn)等于343mpa（強(qiáng)度級別屬于343mpa級）。16mn鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預(yù)熱。但由于16mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業(yè)）或在大剛性、大厚度結(jié)構(gòu)上焊接時(shí)，為防止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預(yù)熱措施。不同板厚及不同環(huán)境溫度下16mn鋼的預(yù)熱溫度，見表8。精品.16mn鋼手弧焊時(shí)應(yīng)選用 e50型焊條，如堿性焊條e5015、e5016，對于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條e5003、e5001。對厚度小、坡口窄的焊件，可選用e4315、e4316焊條。表8 焊接16mn鋼的預(yù)熱溫度焊件厚度（mm）不同氣溫下的預(yù)熱溫度計(jì)（）16以上

13、1624254040以上不低于10不預(yù)熱，10以下預(yù)熱100150不低于5不預(yù)熱，5以下預(yù)熱100150不低于0不預(yù)熱，0以下預(yù)熱100150均預(yù)熱10015016mn鋼埋弧焊時(shí)h08mna焊絲配合焊劑hj431（開i形坡口對接）或h10mn2焊絲配合焊劑hj431（中板開坡口對接），當(dāng)需焊接厚板深坡口焊縫時(shí)，應(yīng)選用h08mnmoa焊絲配合焊劑hj431。16mn鋼是目前我國應(yīng)用最廣的低合金鋼，用于制造焊接結(jié)構(gòu)的16mn鋼均為16mnr和16mng鋼。低溫用鋼的焊接工藝。精品.工作溫度等于或低于20的低碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼稱為低溫用鋼，其牌號及成分，見表9。對低溫用鋼的主要要求是應(yīng)保證在使用溫

14、度下具有足夠的塑性及抵抗脆性破壞的能力。表9 低溫容器用鋼的牌號及成分鋼 號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）cmnsivti16mndr09mnticuredr09mn2vdr06mnnbdr0.200.120.120.071.201.601.401.701.401.701.201.600.200.600.400.200.050.170.370.040.100.030.08鋼 號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）cunbresp16mndr09mnticuredr0.200.400.020.050.15(加入量)0.0350.0350.0350.035精品.09mn2vdr06mnnbdr0.0350.03

15、00.0350.030低溫用鋼由于含碳量低,淬硬傾向和冷裂傾向小，所以焊接性良好。焊接時(shí)，為避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量，焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒，多道焊時(shí)要控制層間溫度不得過高，如焊接06mnnbdr低溫用鋼時(shí)，層間溫度不得大于300。焊接低溫用鋼的焊條，見表10。表10 焊接低溫用鋼焊條焊 條 牌 號焊條型號主 要 用 途j506gj507grw707w707nie5016ge5015gtw70-7cue5515c1焊接40工作的16mndr 鋼焊接70工作的09mn2v及09mnticure鋼焊接70工作的低溫鋼及2.5%ni鋼焊接90工作的3.5%ni鋼精品.w907niw107nie5515c2tw10-7cu焊接100工作的06mnnb、06ainbcun及3.5%ni鋼低溫用鋼焊后可進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，以降低焊接結(jié)構(gòu)的脆斷傾向。3）埋弧焊焊接材料的選配：鋼材焊劑型號，焊絲牌號牌號等級q235a、b、cf4a0h08adf4a2h08aq345af5004h08a,f5004h08m