Q345焊接工藝規(guī)程

1、.Q345的焊接工藝一、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0.21.0-1.60.550.0350.0350.0150.02-0.150.015-0.06 0.02-0.2Q345C力學(xué)性能如下表（%）：機(jī)械性能指標(biāo)伸長(zhǎng)率（%） 試驗(yàn)溫度 0 抗拉強(qiáng)度 MPa 屈服點(diǎn)MPa數(shù)值 522 J 34 b（ 470-650 ） s（ 324-259 ）其中壁厚介于16-35mm時(shí)，s325 Mpa；壁厚介于 35-50mm 時(shí)，s295Mpa2. Q345 鋼的焊接特點(diǎn)2.1碳當(dāng)量 (Ceq) 的計(jì)算Ceq=C+Mn/6+Ni/1

2、5+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。.下載可編輯 .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(wú)損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）三、焊接工藝參數(shù)的選擇通過對(duì) Q345鋼的焊接性分析，制定措

3、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?；瘜W(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 79 164 114 762. 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：為了避免焊縫組織粗大，造

4、成沖擊韌性下降，必.下載可編輯 .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 Ceq 0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150，層間溫度Ti 400。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(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為： 600-6

5、40 ，恒溫時(shí)間為 2 小時(shí)（板厚 40mm時(shí)），升降溫速度為 125 /h 。四、現(xiàn)場(chǎng)焊接順序：1. 焊前預(yù)熱在翼緣板焊接前，首先對(duì)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(cè)量溫度。預(yù)熱時(shí)熱電偶的測(cè)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(duì)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?下載可編輯 .變形的主要原因。在焊接一至三層結(jié)束后，背面進(jìn)行

6、清根。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后，必須對(duì)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。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(cè)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

7、. 焊接檢驗(yàn)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)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(chǎng)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。.下載可編輯 .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(chǎng)焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn)。六、結(jié)論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)

8、場(chǎng)指導(dǎo)對(duì) Q345鋼的焊接，而且能夠保證焊接質(zhì)量。對(duì) Q345鋼，是一種可焊性很好的鋼材，采用埋弧焊絲 H 08MnA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(duì)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(duì)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(duì)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

9、能達(dá)到要求。如是大坡口對(duì)接焊時(shí)，由于母材熔入量減少，如再用H08A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.下載可編輯 .也不多，但是由于冷卻速度比對(duì)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、塑性偏低的后果焊接 Q345R對(duì)應(yīng)的焊絲為H10Mn2 +SJ101或者 H10MnSi+HJ431表 7低合金高強(qiáng)鋼焊接材料的選用強(qiáng)度手埋弧 焊電渣焊級(jí)別弧焊鋼CO2焊號(hào)（MP焊焊焊絲焊焊絲劑劑焊絲a）條HH10MnSi09Mn2J

10、43009Mn2EHH08AH08Mn2S294iSiJ43143H08MnAH08Mn2S09MnVSiAJ301薄板：H08Mn2SS H08AiJ501H0H08Mn2S8MnAiA16MnH中板開YJ502-1坡口對(duì)接HJ43116MnCE開I 形坡J431H08MnMo YJ502-3u343HA50口對(duì)接J430HYJ506-414MnNJ360H08MnAbJ301SH10Mn2厚板深HJ350坡口.下載可編輯 .15MnV15MnVCu16MnNb15MnVN15MnVNCu15MnVTiRe18MnMoNb14MnMoV14MnMoVCu.H10Mn2H08MnMoA開I 形

11、坡口對(duì)接J430HH08MnA中板開HEJ431H 坡口對(duì)接J431H10MnMoH08Mn2SH10Mn250Hi392J360H08Mn2MEH10MnSioVAH08Mn2S55HiA厚板深J250坡口HH08MnMoJ350ASJ101SH10Mn2H10MnMoH08Mn2SJ431iEHH08MnMoHH08Mn2MH08Mn2S55J350AJ431oVAiA441HEH08Mn2MH60J250oAJ360SJ101HH08Mn2MHH10Mn2MJ250oAJ431oAE60HH08Mn2MH10Mn2M H08Mn2S490HoVAJ350oVAJ360iMoA70ESH0

12、8Mn2NH10Mn2NJ101iMoiMoA.下載可編輯 .16Mn 鋼的焊接工藝。16Mn鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為 0.345% 0.491%，屈服點(diǎn)等于 343MPa（強(qiáng)度級(jí)別屬于 343MPa級(jí)）。 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。16Mn鋼手弧焊時(shí)應(yīng)選用E50 型焊條，如堿性焊條E5015、E5016，對(duì)于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條E5003、E5001。對(duì)厚度小、

13、坡口窄的焊件，可選用 E4315、 E4316焊條。表 8焊接 16Mn鋼的預(yù)熱溫度焊件厚不同氣溫下的預(yù)熱溫度計(jì)（）度（mm）16 以上不低于 10不預(yù)熱， 10以下預(yù)熱 10016241502540不低于 5不預(yù)熱， 5以下預(yù)熱10015040 以上不低于 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(duì)接）或H10Mn2焊絲配合焊劑 HJ431（中板開坡口對(duì)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(guó)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1

14、6MnR和 16Mng鋼。低溫用鋼的焊接工藝。.下載可編輯 .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(hào)及成分，見表 9。對(duì)低溫用鋼的主要要求是應(yīng)保證在使用溫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(hào)及成分鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（ %）號(hào)CMnSi1.20 0.20 1.6016MnDR0.600.201.40 09MnTiCu0.400.12 1.70REDR0.20 0. 121.40 09Mn2VDR0.051.7006MnNbDR0.070.17 1.20 1.600.37鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（ %）號(hào)CuNbRE16MnDR09Mn

15、TiCu0.20 0.02 0.15( 加REDR0.400.05入量 )09Mn2VDR06MnNbDRVTi0.04 0.03 0.100.08SP0.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0300.030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。.下載

16、可編輯 .表 10焊接低溫用鋼焊條焊 條焊條主要用途牌 號(hào)型號(hào)J506GE5016焊接 40工作的 16MnDR鋼GJ507GRE5015焊接 70工作的 09Mn2V及 09MnTiCuRe鋼W707GTW70-焊接 70工作的低溫鋼及 2.5%Ni 鋼W707Ni7Cu焊接 90工作的 3.5%Ni 鋼W907NE5515焊接 100工作的 06MnNb、06AINbCuN及 3.5%NiiC1鋼E5515W107NC2iTW10-7Cu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(hào)，焊絲牌號(hào)牌號(hào) 等級(jí)A、B、F4A0 H08AQ235 CDF4A2 H08AAF5004 H08A,F5004 H08