Q345焊接工艺设计规程完整.docx

Q345的焊接工艺一、材料介绍1. Q345化学成分如下表(％):元素 CW Mn SiW PW SW Al 2 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 0.02-0.2Q345C力学性能如下表(％):机械性能指标 伸长率(%)试验温度0°C抗拉强度MPa屈服点MPa2数值 55222 J234 ob(470-650) os(324-259)其中壁厚介于16-35mm时，os2325Mpa ；壁厚介于35-50mm时， os2295Mpa2. Q345钢的焊接特点2.1碳当量(Ceq )的计算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5计算Ceq=0.49%，大于0. 45%，可见Q345钢焊接性能不是很好， 需要在焊接时制定严格的工艺措施2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题2.2.1 热影响区的淬硬倾向Q34 5钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体， 使近缝区的硬度提高，塑性下降结果导致焊后发生裂纹2.2.2 冷裂纹敏感性Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

二、 焊接施工流程坡口准备f点固焊f预热f里口施焊f背部清根（碳弧气刨）— 外口施焊 f里口施焊f自检/专检f焊后热处理f无损检验（焊 缝质量一级合格）三、 焊接工艺参数的选择通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下：1. 焊接材料的选用由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同 时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用 E5015 （J507） 型电焊条化学成分见下表（%）：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 力学性能见下表：机械性能指标 ob（Mpa） os（Mpa） 5 5（%）甲（％） AkvJ-30°C数值 440 540 31 79 164 114 762. 坡口形式：（根据图纸和设备供货）3. 焊接方法：采用手工电弧焊（D）4. 焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必 须采用小规范焊接具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄 焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）焊道的宽 度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm第一层至第三层采用①3.2电焊条 焊接电流100-130A 第四层至第六层采用①4.0 的电焊条，焊接电流 120-180A。

5. 预热温度：由于Q345钢的Ceq>0.45%，在焊接前应进行预 热，预热温度T0=100-150°C，层间温度TiW400°C6. 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢 含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理热处理温度为：600-640C，恒温时间为2小时（板厚40mm时）， 升降温速度为 125C/h 四、现场焊接顺序：1. 焊前预热在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温 30 分钟后开始 焊接 焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控 制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲 线，热电偶测量温度预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm2. 焊接2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方 向由中间向两边施焊在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口）， 第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接 变形的主要原因在焊接一至三层结束后，背面进行清根在使 用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表 面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹外口焊接 应一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。

2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推 每层焊接接头应错开 15-20mm2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持 一致2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束焊接完成后 割掉并打磨干净3. 焊后热处理：焊口焊接完成后应在 12 小时内进行热处理如 不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施在进行热处理时， 应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧Q345 钢的焊接温度曲线如下图4. 焊接检验根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探 伤法进行检验，检验比例为 100%五、现场技术管理1. 编制详细的焊接施工作业指导书2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业 指导书施工应立即终止焊接在焊接过程中，热处理人员应全程 监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键 在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡交底中详细讲 解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点六、结论 按此焊接工艺措施施工，经过实际施工的验证，此焊接工艺措施 不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。

对Q345钢，是一种可焊性很好的钢材，采用埋弧焊丝H 08MnA没有问题只是焊剂，所用的SJ301属烧结焊剂，建议 用熔炼焊剂HJ431完全满足质量要求，并且对焊剂的烘干要求 也不是太高q345钢板也就是热轧钢16Mn，这种钢的焊接性 比较好，对焊接线能量的敏感性比正火钢以及调质钢等小，在 选择焊接材料的时候除了要考虑强度匹配的问题，还要考虑熔 合比和冷却速度以及热处理等方面因素q345钢板埋弧焊是采用H08MNA和H08A，要具体情况而定 当不开坡口对接焊时，由于母材溶入量较多，用普通的低碳钢 焊丝H08A配合高硅高锰焊剂即能达到要求如是大坡口对接 焊时，由于母材熔入量减少，如再用H08A就使焊缝的强度偏 低，因此要采用含Mn高的焊丝H08MNA或H10Mn2来补充焊缝 中的含Mn量另外不开坡口的角焊缝时，虽然母材的溶入量也不多，但是由于冷却速度比对接焊接时大，因此在焊接的时 候还是采用低碳钢焊丝效果好些，如采用H08MNA或H10Mn2可 能会引起焊缝强度偏高、塑性偏低的后果焊接Q345R对应的焊丝为H10Mn2 +SJ101或者H10MnSi+HJ431表7 低合金高强钢焊接材料的选用钢号强度 级别(MPa)弧焊手埋弧焊电渣焊CO2焊焊丝条焊焊剂焊丝焊剂焊丝09Mn209Mn2Si09MnV29443HJ430E HJ431SJ301H08AH08MnAH10MnSiH08Mn2S iH08Mn2SiA16Mn16MnC34350E SJ501薄板：H08AH08MHJ431HH08MnMoAH08Mn2SiH08Mn2Su14MnNbnAJ360iAYJ502-1YJ502-3YJ506-4HJ431HJ430SJ301中板开坡口对接开I形坡口对接H08MnAH10Mn2HJ350厚板深坡口H10Mn2H08MnMoA15MnV15MnVCu16MnNb3925055E HJ430E HJ431开I形坡口对接H08MnA中板开坡口对接H10Mn2HJ431HJ360H10MnMoH08Mn2MoVAH08Mn2S iH08Mn2SiAH10MnSiHJ250HJ350SJ101厚板深坡口H08MnMoA15MnVN15MnVNCu15MnVTiRe4415560SJ431H10Mn2HJ431HJ360H10MnMoH08Mn2MoVAH08Mn2S iH08Mn2SiAE HJ350E HJ250SJ101H08MnMoAH08Mn2MoA18MnMoNb14MnMoV4906070E HJ250E HJ350H08Mn2MoAH08Mn2MoVAHJ431HJ360H10Mn2MoAH10Mn2MoVAH08Mn2SiMoA14MnMoVCuSJ101H08Mn2NiMoH10Mn2NiMoA16Mn钢的焊接工艺。

16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%〜0.491%，屈服点等于343MPa （强度 级别属于343MPa级）J6Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预 热但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业） 或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施不同 板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表816Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重 要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001对厚度小、坡口窄的焊件，可选 用 E4315、E4316 焊条表8 焊接16Mn钢的预热温度焊件厚度（mm）不同气温下的预热温度计（°C）16以上16〜2425〜40不低于一10C不预热，一10C以下预热100〜150C不低于一5C不预热，一5C以下预热100〜40以上150C不低于0C不预热，0C以下预热100〜150C均预热100〜150C16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431 （开I形坡口对接）或H10Mn2 焊丝配合焊剂HJ431 （中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用 H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。

16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为 16MnR 和 16Mng 钢低温用钢的焊接工艺工作温度等于或低于一20°C的低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢，其牌 号及成分，见表9对低温用钢的主要要求是应保证在使用温度下具有足够的塑 性及抵抗脆性破坏的能力表 9 低温容器用钢的牌号及成分钢 号化学成分（质量分数）(%)CMnSiVTi16MnDR<0.201.20 〜0.20 〜0.04 〜0.03 〜09MnTiCu<0.121.601.40 〜0.600.100.08REDR<0.121.70<0.4009Mn2VDR<0.071.40 〜0.20 〜06MnNbDR1.700.051.20 〜0.17 〜1.600.37钢 号化学成分（质量分数）（％）CuNbRESP<16MnDR0.0350.03509MnTiCuREDR0.20 〜0.02 〜0.15（加0.0350.03。