(完整版)Q345的焊接性能介紹

1、Q345R特點(diǎn) Q345R是鋼板中的一大類容器中板。 16Mng 和 16MnR、19Mng 合并為 Q345R。 Q345R是普通低合金鋼，是鍋爐壓力容器常用鋼材，交貨狀態(tài)分：熱軋或正火。 屬低合金鋼，屈服強(qiáng)度為265-345MPa級的壓力容器專用板，抗拉強(qiáng)度為（510-640） 之間，伸長率大于21%，零度V型沖擊功大于34J。 Q345R工藝參考標(biāo)準(zhǔn)GB713-2008。它具有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能。 磷、硫含量略低于低合金高強(qiáng)度鋼板。 1、化學(xué)成分 牌號 C Si Mn C N M rio N b V P S Alt Q345 0.2 0.5 1.20-1. 0.02 0.02

2、R 0 5 60 5 5 0 2、力學(xué)性能 鋼板公 稱厚度 /mm 抗拉強(qiáng) 度 R/(N/ m2) 屈服強(qiáng) 度 R/(N/ m2) 伸長率 A/% 溫度/c 沖擊吸 收能量 KV2/J 180彎曲試 驗(yàn)彎曲直徑 （b 35mm 3-16 510-640 345 21 0 34 d=2a 16-36 500-630 325 21 0 34 d=3a 36-60 490-620 315 21 0 34 d=3a 60-100 490-620 305 20 0 34 d=3a 100-150 480-610 285 20 0 34 d=3a 150-200 470-600 265 20 0 34 d

3、=3a 3、規(guī)格尺寸 材質(zhì) 厚度 寬度 長度 備注 Q345R 8 2000 11800 四切保性能 Q345R 10 2200 10500 舞鋼 Q345R 16 2000 9600 舞鋼 Q345R 20 2200 9800 四切保性能 Q345R 25 2500 10500 四切保性能 Q345R 30 2470 12000 四切保性能 Q345R 35 2480 10600 四切保性能 Q345R 40 2470 10600 四切保性能 Q345R 50 2420 10500 四切保性能 Q345R 60 2300 10000 四切保性能 Q345R 70 2580 12200 四切保

4、性能 Q345R 80 2320 10650 四切保性能 Q345R 90 2220 10600 四切保性能 Q345R 100 2350 11800 四切保性能 Q345R 110 2340 9600 四切保性能 Q345R 120 2410 11850 四切保性能 Q345R 187 2240 8600 四切保性能 Q345R 150 2100 6300 四切保性能 Q345R 180 2000 6000 舞鋼 Q345R 200 2000 6000 舞鋼 4. Q345 鋼的焊接性分析 4.1碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算 Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

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 制定嚴(yán)格的工藝措施。 4.2 熱裂紋 Q345 含碳量低,含錳量較高,硫和磷控制嚴(yán)格,它的 Mn/S 較高,因而具有良 好的抗結(jié)晶裂紋性能。所以在正常情況下，Q345是不會出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。 4.3 冷裂紋 鋼種的淬硬傾向、一定的含氫量和局夠的拘束應(yīng)力是焊接時產(chǎn)生冷裂紋的三大主 要因素。Q345含碳量低，故在淬火時，就會得到低碳馬氏體組織，或者鐵素體 + 珠光體組織， 由于這些組織的硬度不高， 因而淬硬傾向小。 焊縫中的氫主要來源 于焊接材料中的水分、焊件坡口處的鐵銹、油污，以及環(huán)境濕度等。而對 Q345 來

6、說只要板厚不太大且冷卻速度控制得當(dāng)， 就不會在焊縫中產(chǎn)生殘余氫， 所以也 不易形成冷裂紋。拘束應(yīng)力和板厚有關(guān)系，板厚越大，拘束應(yīng)力越大。所以只要 板厚不超過40mm,就不會產(chǎn)生冷裂紋。 4.4 再熱裂紋 Q345 不含強(qiáng)碳化物形成元素，在熱軋狀態(tài)下供貨，焊后一般不進(jìn)行熱處理，因 而對在熱裂紋不敏感。 4.5 脆化 Q345當(dāng)含碳量低于下限(0.12%-0.14%)時，由于本身含碳量少，又是通過固溶 強(qiáng)化方式來獲得較好的額強(qiáng)度和韌性， 因而其脆化傾向小。 只有當(dāng)線能量過大時， 會導(dǎo)致過熱區(qū)奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化， 冷卻時形成魏氏組織， 這時才會出現(xiàn)脆化現(xiàn) 象。當(dāng)碳含量偏高時，不僅線能量過大會形成魏氏

7、組織而脆化，在線能量偏低， 冷卻速度過大時也會形成脆化。只要控制 Q345的成分和能量，就可以減少過熱 區(qū)的脆化。 Q345 本身含有一定的固溶氮，化學(xué)成分中又沒有強(qiáng)氮化合物形成元 素，因而有一定的熱應(yīng)變脆化傾向， 可以通過600C, 1h的退火處理來回復(fù)其性 5、焊接施工流程 坡口準(zhǔn)備f點(diǎn)固焊f預(yù)熱f里口施焊f背部清根(碳弧氣刨) f外口施焊 f里 口施焊f自檢/專檢f焊后熱處理f無損檢驗(yàn)(焊縫質(zhì)量一級合格) 6、焊接工藝參數(shù)的選擇 通過對 Q345 鋼的焊接性分析，制定措施如下： 6.1、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，同時考慮到焊接接 頭應(yīng)與母

8、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) (rb(Mpa) cs(Mpa)3 5(%) W (%) AkvJ-30C 數(shù)值 440 540 31 79 164 114 76 6.2、坡口形式：(根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨) 6.3、焊接方法：采用手工電弧焊( D)。 6.4、焊接電流：為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

9、、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。 6.5、 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=100-150C，層間溫度 Ti 400。 6.6、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： 600-6400， 恒溫時間為2小時(板厚40mm時)，升降溫速度為1250/h。 7、

10、現(xiàn)場焊接順序： 7.1. 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控制，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片， 微電腦自動設(shè)定曲線和記錄曲線， 熱電偶測量溫度。 預(yù)熱時熱電偶的測點(diǎn)距離坡 口邊緣 15mm-20mm。 7.2. 焊接 7.2.1 為了防止焊接變形，每個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（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颉?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。 7.2.2 當(dāng)焊接第二層時，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)錯開 15-20mm。 7.2.3 兩名焊工在焊接時的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。 7.2.4 在焊接中應(yīng)從引弧板開始施焊，