Q焊接工藝規(guī)程

1、Q345的焊接工藝一、材料介紹 1. Q345化學成分如下表（%）： 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力學性能如下表（%）： 機械性能指標 伸長率（%） 試驗溫度0 抗拉強度MPa 屈服點MPa 數(shù)值 522 J34 b（470-650） s（324-259） 其中壁厚介于16-35mm時，s325Mpa；壁厚介于 35-50mm時，s295Mpa 2. Q345鋼的焊接特點 2.1 碳當量(Ceq)的計算 Ceq=C+Mn/6+

2、Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5 計算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格的工藝措施。 2.2 Q345鋼在焊接時易出現(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。結果導致焊后發(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 坡口準備點固焊預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（焊縫質量一級合格） 三、焊接工藝參數(shù)的選擇 通過對Q345鋼的焊接性分析，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，應選用低氫型的焊接材料，同時考慮到焊接接頭應與母材等強的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。 化學成分見下表（%）： 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 力學性能見下表： 機械性能指標 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

4、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. 預熱溫度：由于Q345鋼的Ceq0.45%，在焊接前應進行預熱，預熱溫度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，在焊后應對焊縫進行熱處理。熱處理溫度為：600-640，恒溫時間為2小時（板厚40

5、mm時），升降溫速度為125/h 。 四、現(xiàn)場焊接順序： 1. 焊前預熱 在翼緣板焊接前，首先對翼緣板進行預熱，恒溫30分鐘后開始焊接。 焊接的預熱、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動控制，采用遠紅外履帶式加熱爐片，微電腦自動設定曲線和記錄曲線，熱電偶測量溫度。預熱時熱電偶的測點距離坡口邊緣15mm-20mm。 2. 焊接 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，因為它的焊接是影響焊接變形的主要原因。在焊接一至三層結束后，背面進行清根。在使用碳弧氣刨清根結束后，必須對焊縫進行機械打磨

6、，清理焊縫表面滲碳，露出金屬光澤，防止表層碳化嚴重造成裂紋。外口焊接應一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。 2.2 當焊接第二層時，焊接方向應與第一層方向相反，以此類推。每層焊接接頭應錯開15-20mm。 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)應保持一致。 2.4 在焊接中應從引弧板開始施焊，收弧板上結束。焊接完成后割掉并打磨干凈。 3. 焊后熱處理：焊口焊接完成后應在12小時內進行熱處理。如不能及時進行熱處理應采取保溫、緩冷措施。在進行熱處理時，應采用兩根熱電偶測溫，熱電偶點焊在焊口的里外側。 Q345鋼的焊接溫度曲線如下圖 4. 焊接檢驗 根據(jù)鋼結構工程施工及驗收規(guī)范的要求

7、，焊口采用超聲波探傷法進行檢驗，檢驗比例為100%。 五、現(xiàn)場技術管理 1. 編制詳細的焊接施工作業(yè)指導書。 2. 全過程控制焊接工藝是確保質量的核心。 每個柱接頭的焊接時，應有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導書施工應立即終止焊接。在焊接過程中，熱處理人員應全程監(jiān)控層間溫度，如超標應立即通知焊工暫停。 3. 提高施工人員質量意識是貫徹焊接工藝的關鍵 在施工前，進行全員交底，并且開取施工工藝卡。交底中詳細講解焊接工藝特點及嚴格控制現(xiàn)場焊接工藝的必要性和控制要點。 六、結論 按此焊接工藝措施施工，經(jīng)過實際施工的驗證，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)場指導對Q345鋼的焊接，而且能夠保證焊接質量。對Q3

8、45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屬燒結焊劑，建議用熔煉焊劑HJ431完全滿足質量要求，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質鋼等小，在選擇焊接材料的時候除了要考慮強度匹配的問題，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。當不開坡口對接焊時，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到要求。如是大坡口對接焊時，由于母材熔入量減少，如再

9、用H08A就使焊縫的強度偏低，因此要采用含Mn高的焊絲H08MNA或H10Mn2來補充焊縫中的含Mn量。另外不開坡口的角焊縫時，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大，因此在焊接的時候還是采用低碳鋼焊絲效果好些，如采用H08MNA或H10Mn2可能會引起焊縫強度偏高、塑性偏低的后果焊接Q345R對應的焊絲為H10Mn2 +SJ101或者H10MnSi+HJ431表7  低合金高強鋼焊接材料的選用鋼 號強度級別（MPa）手弧焊埋 弧 焊電 渣 焊CO2焊焊絲焊條焊劑焊絲焊劑焊絲09Mn209Mn2Si09MnV294E4

10、3HJ430HJ431SJ301H08AH08MnA  H10MnSiH08Mn2SiH08Mn2SiA16Mn16MnCu14MnNb343E50SJ501薄板：H08A   H08MnAHJ431HJ360H08MnMoAH08Mn2SiH08Mn2SiAYJ502-1YJ502-3YJ506-4    HJ431HJ430SJ301中板開坡口對接開I形坡口對接H08MnAH10Mn2HJ350厚板深坡口H10Mn2H08MnMoA15MnV15MnVCu 16MnNb392E50E55HJ430HJ

11、431開I形坡口對接H08MnA中板開坡口對接H10Mn2H10MnSiHJ431HJ360  H10MnMoH08Mn2MoVA H08Mn2SiH08Mn2SiAHJ250HJ350SJ101厚板深坡口H08MnMoA 15MnVN15MnVNCu15MnVTiRe441E55E60SJ431H10Mn2HJ431HJ360H10MnMoH08Mn2MoVA   H08Mn2SiH08Mn2SiA   HJ350HJ250SJ101H08MnMoAH08Mn2MoA 18MnMoN

12、b14MnMoV14MnMoVCu490E60E70HJ250HJ350SJ101H08Mn2MoAH08Mn2MoVAH08Mn2NiMoHJ431HJ360 H10Mn2MoAH10Mn2MoVAH10Mn2NiMoAH08Mn2SiMoA  16Mn鋼的焊接工藝。16Mn鋼屬于碳錳鋼，碳當量為0.345%0.491%，屈服點等于343MPa（強度級別屬于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、大厚度結構上焊接時，為防止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預熱措施。不同板厚

13、及不同環(huán)境溫度下16Mn鋼的預熱溫度，見表8。16Mn鋼手弧焊時應選用 E50型焊條，如堿性焊條E5015、E5016，對于不重要的結構，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鋼的預熱溫度焊件厚度 （mm）不同氣溫下的預熱溫度計（）16以上1624254040以上不低于10不預熱，10以下預熱100150不低于5不預熱，5以下預熱100150不低于0不預熱，0以下預熱100150均預熱10015016Mn鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431（開I形坡口對接）或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ

14、431（中板開坡口對接），當需焊接厚板深坡口焊縫時，應選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。16Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼，用于制造焊接結構的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。低溫用鋼的焊接工藝。工作溫度等于或低于20的低碳素結構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及成分鋼    號化學成分（質量分數(shù)）（%）CMnSiVTi16MnDR09MnTiCuREDR09Mn2VDR06MnNbDR0.200.120.120.07

15、1.201.601.401.701.401.701.201.600.200.600.400.200.050.170.370.040.100.030.08鋼    號 化學成分（質量分數(shù)）（%）CuNbRESP16MnDR09MnTiCuREDR09Mn2VDR06MnNbDR0.200.400.020.050.15(加入量)0.0350.0350.0350.0300.0350.0350.0350.030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，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

16、宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重熱作用細化晶粒，多道焊時要控制層間溫度不得過高，如焊接06MnNbDR低溫用鋼時，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J506GJ507GRW707W707NiW907NiW107NiE5016GE5015GTW70-7CuE5515C1E5515C2TW10-7Cu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鋼焊接100工作的06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni鋼低溫用鋼焊后可進行消除應力熱處理，以降低焊接結構的脆斷傾向。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、CF4A0