Q345焊接實(shí)用工藝規(guī)程

Q345的焊接工藝一、材料介紹Q345化學(xué)成分如下表（%）：元素C≤MnSi≤P≤S≤Al≥VNbTi含量0.21.0-1.60.550.0350.0350.0150.02-0.150.015-0.060.02-0.2Q345C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δ5≥22J≥34σb（470-650）σs（324-259）其中壁厚介于16-35mm時(shí)，σs≥325Mpa:壁厚介于35-50mm時(shí)，σs≥295MpaQ345鋼的焊接特點(diǎn)碳當(dāng)量（Ceq）的計(jì)算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見(jiàn)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。Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題熱影響區(qū)的淬硬傾向Q345鋼在焊接冷卻過(guò)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。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)備一點(diǎn)固焊一預(yù)熱一里口施焊一背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊一里口施焊一自檢/專檢→焊后熱處理一無(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(guò)對(duì)Q345鋼的焊接性分析，制定措施如下：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(jiàn)下表（%）：元素CMnSiSPCrMoVTi含量0.0711.110.530.0090.0160.020.010.010.01力學(xué)性能見(jiàn)下表：機(jī)械性能指標(biāo)ob（Mpa）σs（Mpa）65（%）+（%）AkVJ-30℃數(shù)值440540317916411476坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）焊接方法：采用手工電弧焊（D）。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、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Φ3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Φ4.0的電焊條，焊接電流120-180A。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°C°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：600-640℃，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：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(kāi)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焊接為了防止焊接變形，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(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。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(lèi)推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15-20mm。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。在焊接中應(yīng)從引弧板開(kāi)始施焊，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈。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)管理編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。全過(guò)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(shū)施工應(yīng)立即終止焊接。在焊接過(guò)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。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(kāi)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(guò)實(shí)際施工的驗(yàn)證，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)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H08MnA沒(méi)有問(wèn)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(wèn)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(kāi)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(lái)補(bǔ)充焊縫中的含Mn量。另外不開(kāi)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(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)鋼焊接材料的選用鋼號(hào)強(qiáng)度級(jí)別(a 手弧焊二埋弧焊電渣焊焊焊絲焊條當(dāng)焊劑焊絲焊劑焊絲 -薄板：中板開(kāi)坡口對(duì)接開(kāi)形坡口對(duì)接 厚板深坡口開(kāi)I形坡口對(duì)接中板開(kāi)坡口對(duì)接 厚板深坡口 1鋼的焊接工藝。1鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為0 TOj屈服點(diǎn)等于 （強(qiáng)度級(jí)別屬于 級(jí)）a1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1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1鋼的預(yù)熱溫度，見(jiàn)表81鋼手弧焊時(shí)應(yīng)選用5型焊條，如堿性焊條5015501,對(duì)于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條5003 500。對(duì)厚度小、坡口窄的焊件，可選用、15焊條。表焊接1鋼的預(yù)熱溫度焊件厚度 （）不同氣溫下的預(yù)熱溫度計(jì)（℃）16以上不低于一10°C不預(yù)熱，一10℃以下預(yù)熱100?150℃1?不低于一5°C不預(yù)熱，一5°C以下預(yù)熱100?150℃T0不低于0℃不預(yù)熱，0℃以下預(yù)熱100?150℃（以上 均預(yù)熱100?150℃1鋼埋弧焊時(shí)0焊絲配合焊劑（開(kāi)形坡口對(duì)接）或10焊絲配合焊劑 （中板開(kāi)坡口對(duì)接），當(dāng)需焊接厚板深坡口焊縫時(shí)，應(yīng)選用0焊絲配合焊劑°11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1鋼均為1和1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(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼稱為低溫用鋼，其牌號(hào)及成分，見(jiàn)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)）() 1 ≤0.201.20?1.00.0.20?0 0≤0.121.40?1.70≤0.400.04?0.03?02≤0.121.40?1.700.00.20?0.100.00≤0.071.20?1.00.370.17?鋼-可化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）()≤ 1一0.030.0300.20?0.02?0.1加0.030.03020.4。0.0入量0.030.0300.0300.030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(guò)大，宜用快速多道焊以減輕焊道過(guò)熱，并通過(guò)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(guò)高，如焊接0 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(jiàn)表10。表10焊接低溫用鋼焊條焊條牌號(hào)焊條型號(hào)主 要 用途0^01焊接一40°C工作的1鋼~~0701707707焊接一70°C工作的09及09鋼7071［焊接一70°C工作的低溫鋼及鋼9071焊接一90°C工作的鋼10710鋼鋼焊接一100C工作的0、N及低溫用鋼焊后可進(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)Q235A、B、CF4A0H08A^DF4A2H08AQ345?F5004 H08A,F5004 H08MnA,F5004H10Mn2BF5014 H08A,F5014 H08MnA,F