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1、Q345R特点Q345R是钢板中的一大类一一容器中板。16Mng 和 16MnR、19Mng 合并为 Q345R。Q345R是普通低合金钢，是锅炉压力容器常用钢材，交货状态分：热轧或正火。 属低合金钢，屈服强度为265-345MPa级的压力容器专用板，抗拉强度为(510-640) 之间，伸长率大于21%，零度V型冲击功大于34J。Q345R工艺参考标准GB713-2008。它具有良好的综合力学性能和工艺性能。 磷、硫含量略低于低合金高强度钢板。1、化学成分牌号CSiMnCrNiM oNbVPSAltQ3450.20.51.20-1.0.020.02R05605502、力学性能钢板公称厚度/mm
2、抗拉强度 R/(N/m2)屈服强冲击吸收能量KV2/J180弯曲试验弯曲直径(b35mm)度 R/(N/im2)伸长率A/%温度/c3-16510-64034521034d=2a16-36500-63032521034d=3a36-60490-62031521034d=3a60-100490-62030520034d=3a100-150480-61028520034d=3a150-200470-60026520034d=3a材质厚度宽度长度备注Q345R8200011800四切保性能Q345R10220010500舞钢Q345R1620009600舞钢Q345R2022009800四切保性能Q
3、345R25250010500四切保性能Q345R30247012000四切保性能Q345R35248010600四切保性能Q345R40247010600四切保性能Q345R50242010500四切保性能Q345R60230010000四切保性能Q345R70258012200四切保性能Q345R80232010650四切保性能Q345R90222010600四切保性能Q345R100235011800四切保性能Q345R11023409600四切保性能Q345R120241011850四切保性能Q345R18722408600四切保性能Q345R15021006300四切保性能Q345R
4、18020006000舞钢Q345R20020006000舞钢4. Q345钢的焊接性分析4.1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。4.2热裂纹Q345含碳量低，含锰量较高，硫和磷控制严格，它的Mn/S较高，因而具有良 好的抗结晶裂纹性能。所以在正常情况下，Q345是不会出现结晶裂纹。4.3冷裂纹钢种的淬硬倾向、一定的含氢量和局够的拘束应力是焊接时产生冷裂纹的三大主 要因素。Q345含碳量低，故在淬火时，就会得到低碳马氏体组织，或
5、者铁素依 珠光体组织，由于这些组织的硬度不高，因而淬硬倾向小。焊缝中的氢主要来源 于焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等。而对Q345 来说只要板厚不太大且冷却速度控制得当，就不会在焊缝中产生残余氢，所以也 不易形成冷裂纹。拘束应力和板厚有关系，板厚越大，拘束应力越大。所以只要 板厚不超过40mm，就不会产生冷裂纹。4.4再热裂纹Q345不含强碳化物形成元素，在热轧状态下供货，焊后一般不进行热处理，因 而对在热裂纹不敏感。4.5脆化Q345当含碳量低于下限(0.12%-0.14%)时，由于本身含碳量少，又是通过固溶 强化方式来获得较好的额强度和韧性，因而其脆化倾向小。只有当
6、线能量过大时， 会导致过热区奥氏体晶粒严重粗化，冷却时形成魏氏组织，这时才会出现脆化现 象。当碳含量偏高时，不仅线能量过大会形成魏氏组织而脆化，在线能量偏低， 冷却速度过大时也会形成脆化。只要控制Q345的成分和能量，就可以减少过热 区的脆化。Q345本身含有一定的固溶氮，化学成分中又没有强氮化合物形成元 素，因而有一定的热应变脆化倾向，可以通过600C，1h的退火处理来回复其性台匕 能匕。5、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）6、焊接工艺参数的选择通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施
7、如下：6.1、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） 85 （%）中（%） AkvJ-30C数值 440 540 31 79 164 114 766.2、坡口形式：（根据图纸和设备供货）6.3、焊接方法：采用手工电弧焊（D）。6.4、焊接电流：为了避免焊
8、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。6.5、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=100-150C，层间温度 Ti400Co6.6、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
9、为2小时（板厚40mm时），升降温速度为125C/h。7、现场焊接顺序：7.1. 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-20mm。7.2. 焊接7.2.1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
10、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。7.2.2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。7.2.3两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。7.2.4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。7.3. 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。7.4. 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%。
