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1、1Q345 的焊接工艺编订一材料介绍 1. Q345 化学成分如下表（%）： 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 力学性能如下表（%）： 机械性能指标 伸长率（%） 试验温度 0 抗拉强度 MPa 屈服点 MPa 数值 522 J34 b（470-650） s（324-259 ） 其中壁厚介于 16-35mm 时，s325Mpa ；壁厚介于 35-50mm 时，s295Mpa 2. Q345 钢的焊接特点 2.1 碳当量(Ceq)的
2、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 Q345 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 坡口准备点固焊预热里口施焊背部清根（碳弧气刨）外口施焊 里口施焊自检/专检焊后热处理无损检验（焊缝质量一级合格） 三、焊接工艺参数
3、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 b（Mpa ） s（Mpa） 5（%） （% ） AkvJ-30 数值 440 540 31 79 164 114 76 2. 坡口形式：（根据图纸和设备供货）3. 焊接
4、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 3.2 电焊条，焊接电流 100-130A；第四层至第六层采用 4.0 的电焊条，焊接电流 120-180A。 5. 预热温度：由于 Q345 钢的 Ceq0.45% ，在焊接前应进行预热，预热温度 T0=100-150，层间温度 Ti400。 6. 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
5、性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640 ，恒温时间为 2 小时（板厚 40mm 时），升降温速度为 125/h 。 四、现场焊接顺序： 21. 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-20mm。 2. 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
6、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 15-20mm。 2.3 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
7、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
8、焊接工艺措施施工，在现场共焊焊口 102 道，经无损检验一次合格率达到 100%。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。三、焊接通用工艺1 范围本守则规定焊接加工的工艺规则，适用于本公司焊接加工。2 焊工2.1 焊工必须经过考试并取得合格证后，方可上岗。焊工考试按照 JG/T5080.2 进行。2.2 焊工必须严格遵守焊接工艺规程，严禁自由施焊及在焊道外的母材上引弧。3 焊前准备3.1 焊接前应检查并确认焊接设备及辅助工具等处于良好状态。Comment x1: 页：333.2 焊接工作尽可能在室内进行，当工件表面潮湿或暴露于雨雪条件下，
9、不得进行焊接作业。3.3 焊条、焊剂和药芯焊丝应按产品说明书的规定进行烘干。低氢焊条在施焊前必须进行烘干，烘干温度为 350400，时间 12h。一般在常温下超过 4h即重新烘干。酸性焊条一般可不烘干，但焊接重要结构时经 150200烘干 12h。3.4焊材的选用3.4.1钢材和焊条的选配钢材 焊条 备注Q235E4303E4315 E4316 重要构件Q295E4303E4315 E4316 重要构件Q345E5003E5015 E5016重要构件3.4.2 焊丝、焊剂的选配钢材埋弧焊用焊剂-焊丝CO2气保焊用焊丝备注Q235Q295HJ401-H08HJ401-H08AER49-1H08仅
10、用于构造焊缝Q345Q390HJ402-H08AHJ402-H08MnAHJ402-H10Mn2ER50-6ER50-7ER55H08仅用于构造焊缝3.5 碳素钢板厚大于 50mm、低合金钢板厚度大于 36mm时，施焊前一般应进行预热至100150，预热区应在焊缝两侧，每侧宽度不应小于焊件厚度的两倍且不小于4100mm。3.6 焊接部位必须进行焊前清理、去除铁锈、油污等杂质，重要部位还要求打磨光洁。4 焊接4.1 根据具体情况选用合理的焊接参数进行焊接，不允许超大电流焊接。4.2 多层焊时，前一层焊道表面必须进行清理，检查、修整，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须修整清除后再焊。4.3 焊后处理
11、4.3.1 焊接结束，焊工应清理焊道表面的熔渣飞溅物，检查焊缝外形尺寸及外观质量。公司规定要敲钢印的部位打上焊工钢印。4.3.2 焊缝缺陷超标允许返修，但返修次数不超过两次。4.3.3 焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应及时的报告技术人员，查清原因，订出修补措施方可处理。4.3.4 对于一些封闭型结构，多焊缝、长焊缝的构件，焊后应进行锤击、振动等方法消除残余应力，产品技术条件中要求热处理的，应采用热处理消除应力。5 各种焊接方法规范5.1 手工电弧焊5.1.1 有焊接工艺的按焊接工艺规定操作。5.1.2 没焊接工艺的按焊条说明书的规定并参照下表选取合适的电流。焊条直径（mm）1.6 2.0
12、2.5 3.2 4.0 5.0电流（A）2540 4060 5080 90130 160220 2002705.1.3 焊条规格应要根据工件的厚度、坡口类型及焊接位置选取。5(a)平焊位置焊条大直径为 5.0mm(b)横焊平角焊焊条最大直径为 5.0mm(c)立焊和仰焊位置焊条最大直径宜为 4.0mm5.1.4 单层焊道坡口焊的最大厚度为 6mm，角焊缝焊脚最大宽度为 8mm。5.1.5 坡口底层焊道应采用 3.2 的焊条，底层根部焊道的最小尺寸不应太小，以防止产生裂纹。5.1.6 坡口多层焊道除打底层和盖面层外，每层增加的厚度不超过 4mm。5.1.7 立、仰、横焊电流应比平焊小 10%左右
13、，工件预热后焊接电流应比不预热时减小5%10%，采用直流电源时可交流电源时减少 10%左右。5.1.8 接头要求全焊透的坡口焊，如不用垫板则反面施焊前应先清根露出无缺陷的金属后再行施焊。5.1.9 平焊时焊条角度应依据具体情况正确选择，焊接时熔池控制为始终如一的形状和大小。焊条直线速度不要过慢，以防熔渣过厚，看不清熔池，难于操作。5.1.10 立焊位置的施焊方向应自下而上。立焊时焊条角度应向下倾斜至 60-80，电弧指向熔池中心，同时焊接电流不要太大以便控制熔池温度不至太高。采用短弧焊，可用半圆弧形的横向摆动如挑弧（灭弧）的操作法。用碱性低氢型焊条时，为防止产生气孔，应只将电弧拉长而不灭弧，焊
14、第二层时，适当加大电流。5.1.11 仰焊应严格控制坡口两侧根部的很好熔合和焊波厚度不应太厚，以防止液体金属过多而下坠坡口角度应略大于平焊，以保证操作方便。焊接带破口的仰焊焊缝的第一层时，焊条与焊接方向成 7080角，用最短弧做前后推动动作，熔池宜薄不宜厚并确保与母材熔合良好。熔池温度过高时可以抬弧，使温度稍微降低，焊接其余各层时，焊条横摆并在两侧做稳弧动作。5.1.12 横焊时上坡口处不作隐弧动作，并迅速带至下坡口根部上作微小的横拉稳弧动作。坡口间隙小时，增大焊条倾角；间隙小时，可减速小倾角；如间隙太小时，可采6用两道焊法。5.1.13 手工电弧焊、气焊及气体保护焊焊缝超口的基本形式与尺寸应
15、参照 GB985 选用。5.2 二氧化碳气体保护焊5.2.1 二氧化碳气体保护焊所用的气瓶应配有预热器和流量计，气体纯度不得低于99.5%。当压力低于 1.0MPa 时，应停止使用。气体流量对焊丝直径小于或等于 2mm 应控制在 1025L/min。大于 2mm 应控制在 3050L/min。5.2.2 二氧化碳气体保护焊除根部和盖面层时，超口焊缝每层厚度不应超过 4mm，当焊层的宽度超过 16mm 时，全部多道焊缝均应采用错层焊工艺。5.2.3 气体保护焊在操作时，应在室内进行，禁止在排风扇下工作。5.2.4 所有立仰横焊的施焊方法同手工电弧烛。5.2.5 对于不带垫板且要求全熔透的坡口焊，
16、背面施焊前应用风铲，碳弧气刨等清根。5.2.6 水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照下表选用。7板厚mm焊丝直径mm接头形式装配间隙mm焊接层数电流A电压V速度m/min焊丝外伸mm.气体流量L/min备注12 1-1.5 270 27 0.55 12-14 10-151.6 1 400-430 36-38 0.8-0.83 16-22 15-201.2 0-1 2 190-210 19-30 0.25 15 15-2562.0 1.6-2 1-2 280-300 28-30 0.3-0.37 40 16-181.2 1-1.5 2120-130130-14026-2728-300.3-0.50.4-0.512-40 201.6 1 2350-380400-43035-3736-380.70 16-22 20-2581.6 2-
