345焊接性分析
q345钢板
q345钢板简介q345钢板是中国常用的一种钢材,也是中国国内非常重要的一种结构钢板。
它具有优良的可塑性、强度和焊接性能,广泛应用于建筑、机械制造、船舶制造、桥梁建设等行业。
物理和化学特性物理特性q345钢板具有以下物理特性:•密度:7.85g/cm³•熔点:1420-1460°C•热导率:46.1-52.2W/(m·K)•导电率:7.74-8.01×10^6S/m•线膨胀系数:12.2-12.6×10-6K-1化学成分q345钢板的化学成分通常符合以下标准:元素 C Si Mn P S含量(%) ≤0.20≤0.50≤1.70≤0.035≤0.035此外,根据需要,可以对q345钢板的化学成分进行调整以满足特定的要求。
机械性能q345钢板的机械性能在不同的标准中有所不同,以下是一些典型的机械性能指标:标准屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(%) 冲击值(J)GB/T 1591-94 ≥345≥470≥21≥34GB 700-88 ≥345≥470≥21-特点和应用q345钢板具有以下特点:1.优良的可塑性:q345钢板可以通过冷弯、热弯等加工方式塑性变形,适应各种形状的需求。
2.较高的强度:q345钢板具有较高的屈服强度和抗拉强度,适用于需要承受较大载荷的结构。
3.优秀的焊接性能:q345钢板易于焊接,可以通过不同的焊接方法进行连接,提高结构的稳定性和可靠性。
4.广泛的应用领域:q345钢板广泛应用于建筑、机械制造、船舶制造、桥梁建设等行业,如制造建筑结构、船体、桥梁梁体、塔吊和起重设备等。
使用注意事项•在使用q345钢板进行焊接时,需要按照相应的工艺参数和操作规范进行,以确保焊接质量和强度。
•在贮存和运输过程中,需要注意避免与酸、碱等化学物质接触,以防发生腐蚀和损坏。
•在使用q345钢板进行冷弯或热弯加工时,要选择合适的工艺和设备,以防止产生过大的应力和变形。
q345的焊接方法 -回复
q345的焊接方法-回复345焊接方法是一种常见的焊接技术,主要用于连接金属零件。
本文将介绍345焊接方法的步骤,并提供详细的操作指导。
345焊接方法是一种熔化电弧焊接技术,它利用电弧将金属零件加热到熔化状态,然后使用填充材料将零件连接在一起。
这种焊接方法通常用于连接厚度较大的金属板,同时也适用于连接复杂形状的金属零件。
在开始345焊接之前,我们需要准备一些必要的工具和材料。
首先是焊接机,它是实施焊接过程中产生电弧的主要设备。
同时,我们还需要焊接头盔、手套、焊接钳和钢丝刷等个人防护设备和工具。
另外,我们还需要焊接电极、焊丝和气体(如氩气)作为填充材料。
接下来,我们将详细介绍345焊接方法的步骤。
第一步,准备焊接材料。
请确保金属零件的表面干净,没有油漆、氧化物或其他杂质,这些都会影响焊接质量。
您可以使用钢丝刷清理金属表面,然后用洁净的布擦拭。
第二步,选择合适的焊接电极。
345焊接方法通常使用涂层电极,它通过涂覆在电极表面的化学物质来改善焊接质量。
电极通常根据金属材料的种类和焊接要求进行选择。
第三步,调整焊接机的参数。
根据焊接电极和金属材料的要求,调整焊接机的电流和电压参数。
这些参数的调整对焊接质量非常重要,过高或过低的电流都会导致焊接不牢固或焊接过热。
第四步,穿戴个人防护设备。
在进行焊接操作之前,请确保自己穿戴焊接头盔、手套和其他防护设备。
焊接过程中的强光和高温可能对眼睛、皮肤和呼吸系统造成伤害。
第五步,进行焊接操作。
首先,将焊接电极插入焊接机的焊接头中。
然后,将焊接头放置在要焊接的金属零件上,并通过脚踏开关激活焊接电弧。
在焊接过程中,将电弧的热能集中在焊接接头上,使其熔化。
第六步,添加填充材料。
在焊接材料熔化后,使用焊丝将其填充到焊接接头中。
焊丝应与焊接电极匹配,并根据操作要求进行选择。
通过添加填充材料,可以增强焊接接头的强度和可靠性。
第七步,完成焊接操作。
在填充材料熔化并充满焊接接头后,停止焊接电弧,并等待焊接接头自然冷却。
铁路货车用TCS345不锈钢的焊接工艺
关键词 : T C S 3 4 5不 锈 钢 焊 接 工 艺试 验 中 图分 类 号 : T GA . A . 4 ・. 2
焊接材料
焊 接 参 数
0 前
言
1 T C S 3 4 5不锈 钢板 材 的性 能 1 . 1 化 学成 分 和力学 性 能 供 货状 态 的 T C S 3 4 5不 锈钢 钢板 的化 学成 分 、 力学 性 能分 别 见表 1 和表 2 。
保证 焊缝 金属 具有 较高 的塑 韧性 。试 验 采用 哈 尔滨 焊
接研 究所 研制 的焊 材 E 3 0 8 L— G焊 接 T C S 3 4 5+ T C S 3 4 5
接头 , 选用 E 3 0 9 L—G焊 接 T C S 3 4 5与 异 种 钢接 头 。 焊 丝直 径为 1 . 2 m m, 保护 气体 为 A r +( 2 %~ 5 %) C O 2 。
表2 T CS 3 4 5不锈钢板的力学性能
1 . 2 金相 组织
2 焊接 工艺试 验
供货 状 态 T C S 3 4 5不 锈 钢 的 金 相 检 验 结 果 见
表3 。
表3 T C ¥  ̄ q 4 5不锈钢金相检验 结果
2 . 1 焊 接 材料 的选 择 根据 以往 的研究 成 果 , 选 择 奥 氏体 不 锈 钢 型焊 材 ,
焊前 , 对 焊接 材料 的力 学 性 能 、 化 学 成 分进 行 了复 从 检验 的结 果 可 以看 出 , T C S 3 4 5不 锈 钢 具 有 较 好
验, 结果 详见 表 4和 表 5 。
表 4 焊 接 材 料 熔 敷 金 属 化 学成 分 ( 质量分数 , %)
的力学 性 能 , 化 学 成 分 的 c+N含 量 和 s+P含 量 较 低, 金 相 组 织 为铁 素 体 和 少 量 的 低 碳 马 氏体 , 晶 粒 细 小, 夹 杂物 水平 较低 。
Q235B和Q345R钢板材的焊接性分析
Q235B和Q345R钢板材的焊接性分析赵松岩【摘要】主要是通过Q235B和Q345R的可焊性分析制定合适的焊接工艺.在焊接完成后,测试其拉伸强度,分析焊缝部分的金相组织结构,分析硬度数据等,对整个实验进行总结.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2013(051)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】异种焊接;Q235B;Q345R;可焊性分析【作者】赵松岩【作者单位】253000山东省德州市德州力德锅炉安装工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG40 引言Q345R为345 MPa级合金结构钢,具有良好的综合机械性能和工艺性能,低的冲击韧性和耐大气海水腐蚀能力。
这类钢在石油化工工业中被广泛应用于压力容器、石油储罐、锅炉管道和桥梁修建等。
Q235B碳素构件用钢,能满足一般构件的结构要求,且经济实惠。
1 可焊性分析1.1 Q345R钢板与Q235B钢板的焊接性分析Q345R与Q235B属于不同钢种的焊接,虽然其组织中都有珠光体,但Q345R有较大的淬火倾向。
焊接这类钢要采取措施防止近缝区裂纹,注意防止或减轻它们由于化学成分不同,特别是碳及碳化物形成元素含量的不同所引起界面组织和力学性能的不稳定性。
采取工艺措施能使近缝区在温度接近受焊钢材的马氏体点时促使马氏体转变发生,同时尽量消除熔池中溶解的氢。
焊接接头在低于马氏体点后缓慢冷却,可以促使马氏体转变,预热和后热能够缓和条件,并可以消除或减少焊接应力[1]。
1.2 异种钢焊接应注意的问题分析异种钢焊接的主要问题是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:化学成分不均匀。
这是因为在焊接加热过程中,两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。
接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分,也受焊接工艺的影响,宜采用小电流、浅熔深。
组织的不均匀性。
在焊接热循环的影响下,接头内的各区域组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。
Q345B材料性能参数
Q345B材料性能参数以下是Q345B材料的一些主要性能参数:1. 密度:Q345B的密度约为7.85 g/cm³,较为常见的普通碳素钢密度。
2.屈服强度:Q345B的屈服强度为≥345MPa,屈服强度是指在试验过程中材料开始塑性变形的最低应力值,也是材料的一种塑性指标。
Q345B的屈服强度较高,使得该材料在承受压力和负荷时具有很好的强度和刚度。
3.抗拉强度:Q345B的抗拉强度为470-630MPa,是指试样在受拉状态下抵抗破坏的能力。
相对于很多普通碳素钢和低合金钢,Q345B具有更高的抗拉强度,能够提供更大的承载能力。
4.伸长率:Q345B的伸长率为≥21%,是指在抗拉试验中材料拉伸至断裂前的变形量。
伸长率反映了材料的延展性和塑性,在设计和制造过程中具有重要的参考价值。
5.冲击韧性:Q345B的冲击韧性较好,具有较高的吸能能力,能够在受冲击载荷作用下吸收能量,避免或减少破坏。
这在一些需要抵抗冲击和振动负荷的应用中非常重要。
6.刚度:Q345B具有较高的刚度,即抗弯刚度和抗扭刚度。
7.焊接性能:Q345B具有较好的可焊性,可以通过常见的焊接方法(如电弧焊、埋弧焊、气保焊等)进行连接和修补。
然而,在高端应用中可能需要采取特殊的焊接工艺和材料预热措施,以确保焊接接头的质量。
总结起来,Q345B材料具有较高的屈服强度、抗拉强度和冲击韧性,以及较好的可焊性和刚度。
在结构领域的应用非常广泛,特别适合承受较大荷载和冲击负荷的场合。
为了确保使用的Q345B材料符合要求,建议从正规的生产商、供应商购买,并根据具体应用需求进行合理的材料选择和加工工艺。
Q345的焊接性能介绍
Q345R 特点Q345R 是钢板中的一大类--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。
2、力学性能3、规格尺寸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,或者铁素体+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,冷却时形成氏组织,这时才会出现脆化现象。
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对比
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对⽐10、号20号、35号、45号、A3钢性能对⽐10号钢牌号:10钢●10号钢管化学成份:碳C :~"硅Si:~锰Mn:~硫S :≤磷P :≤铬Cr:≤镍Ni:≤铜Cu:≤●10号钢管⼒学性能:抗拉强度σb (MPa):≥410(42) ;屈服强度σs (MPa):≥245(25)伸长率δ5 (%):≥25断⾯收缩率ψ(%):≥5,硬度:未热处理,≤156HB,试样尺⼨:试样尺⼨25mm●10号钢管热处理规范及⾦相组织:热处理规范:正⽕,910℃,空冷。
⾦相组织:铁素体+珠光体。
●10号钢管交货状态:以不热处理或热处理(退⽕、正⽕或⾼温回⽕)状态交货。
要求热处理状态交货的应在合同中注明,未注明者按不热处理交货。
李光涛优质碳素结构钢(GB/T699-1999)10号钢管中除含有碳(C)元素和为脱氧⽽含有⼀定量硅(Si)(⼀般不超过%)、锰(Mn)(⼀般不超过%,较⾼可到%)合⾦元素外,不含其他合⾦元素(残余元素除外)。
此类钢必须同时保证化学成分和⼒学性能。
其硫(S)、磷(P)杂质元素含量⼀般控制在%以下。
若控制在%以下者叫⾼级优质钢,其牌号后⾯应加“A”,例如20A;若P控制在%以下、S控制在%以下时,称特级优质钢,其牌号后⾯应加“E”以⽰区别。
对于由原料带⼊钢中的其他残余合⾦元素,如铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)等的含量⼀般控制在Cr≤%、Ni≤%、Cu≤%。
有的牌号锰(Mn)含量达到%,称为锰钢。
10号钢管重量计算公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*=kg/⽶(每⽶的重量)20号钢【牌号】20【化学成分】C:%~%Si:%~%Mn:%~%Cr≤%Ni≤%Cu≤%【⼒学性能】试样⽑坯尺⼨25mm推荐热处理正⽕910℃抗拉强度σb≥410MPa屈服强度σs≥245MPa断后伸长率δ5≥25%断⾯收缩率ψ()≥55%钢材交货状态硬度HBS10/3000,未热处理钢≤156【主要特征】强度硬度稍⾼于15F,15钢,塑性焊接性都好,热轧或正⽕后韧性好。
锅炉筒体纵焊缝焊接工艺规范
制定工业锅炉筒体纵焊缝焊接工艺规范一、母材技术状况表3 焊丝牌号按GB/T4957和GB/T3429的主要参数焊剂HJ431是熔炼型高锰高硅低氟焊剂。
为棕红色至浅黄色玻璃状颗粒,粒度为2.5-0.45mm(8-40目)等。
可交直流两用,直流焊时焊丝接正极。
焊接工艺性能良好,脱渣容易,成形美观。
配合H08A、H08MnA、H10MnSi等焊丝,其熔敷金属机械性能见表4。
可焊接低碳钢及某些低合金钢,如16Mn,15MnV等结构,如锅炉、船舶、压力容器等。
也可用于电渣焊及铜的焊接。
焊剂按规定烘干、保温;焊丝需去除油、锈;保护气体应保持干燥。
表4 熔敷金属机械性能牌号\成分屈服强度Mpa 抗拉强度Mpa 延伸率(%) 冲击值J(℃)H08A ≥330 ≥410 ≥22 ≥27H08MnA ≥330 ≥410 ≥22 ≥27H10Mn2 ≥330 ≥410 ≥22 ---三、焊接准备1、坡口形式及注意事项根据GB/T985.2(等效于ISO9692:2003)埋弧焊的推荐坡口表示法:规定了推荐的坡口形式和尺寸,如图1 所示。
(1)、焊接选择坡口形式和尺寸应考虑下列因素:a. 焊缝填充金属尽量少;b. 避免产生缺陷;c. 减少残余焊接变形与应力;d. 有利于焊接防护;e. 焊工操作方便;f. 复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。
图1 坡口形式(2)、焊接坡口制备注意事项①、碳素钢和标准抗拉强度不大于540MPa的碳锰低合金钢可采用冷加工,也可采用热加工方法置备坡口。
②、标准抗拉强度大于540MPa的碳锰低合金钢、铬钼低合金钢和高合金钢宜采用冷加工法.若采用热加工方法,对影响焊接质量的表面层,应用冷加工方法去除。
③、焊接坡口应保持平整,不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷,尺寸符合图样规定。
④、坡口表面及两侧应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。
表5 纵焊缝对口错边量≤10 12≤δn≤50 >50对口处名义厚度过δn错边量δn /5 ≤2.5 δn /16且不大于10 四、焊接设备埋弧焊(SAW,ISO代号为12),是一种利用位于焊接层下电极与焊件之间燃烧的电弧产生的热量熔化电极、焊剂和母材金属的焊接方法。
Q345钢板焊接性能研究
Q235
235 375~500 ≥26
Q345
360
500
23
193
158
由表 1 、表 2 可看出 ,Q345 钢板是在 Q235 的基
础上增添了较多的锰和少的硅而形成的 ,锰和硅都
能溶入铁 ,起固溶强化作用 ,显然锰的强化作用大 ,
和 Q235 相比 ,强度有所提高 ,冲击韧性优于 Q235 ,
图 4 母材的显微组织 ×100
3 结论 1) Q345 钢板无热裂纹倾向 ; 2) Q345 钢板焊接接头热影响区没出现裂纹 ; 3) Q345 钢板焊缝的化学成份与母材的相近 ,焊
接接头的抗拉强度 、硬度较高 ,但韧性较低 ; 4) Q345 钢板焊接接头的过热区形成了魏氏组
织 ,容易产生脆化 ,构成了接头的薄弱环节 ,这时宜 以小线能量焊接 ,在过热区获取板条马氏体 ,韧性会 大大改善 。 4 参考文献
图 2 过热区的显微组织 ×100
图 3 重结晶区的显微组织 ×100
和珠光体已全部转化为奥化体 ,又由于加热温度较 低 (一般低于 1100 ℃) 奥氏体晶粒未显著长大 ,因此 在空气中冷却以后会得到均匀而细小的铁素体和珠 光体 。
4) 母材的显微结构组织 :铁素体和珠光体呈带 状如图 4 。从金相组织可看出 ,过热区形成了魏氏组 织 ,容易产生脆化 ,构成了接头的薄弱环节 ,这时宜 以小线能量焊接 ,在过热区获取板条马氏体 ,韧性会 大大改善 。
1) 焊缝金属的显微组织如图 1 ,柱状晶分布 ,晶 界处为铁素体 ,晶内为索氏体和针 、块状分布的铁素 体 。冷却时 ,由于向外散热 ,故使焊缝的熔融金属 沿热扩散方向结晶而获得柱状晶 ,此时 ,先共析的铁 素体沿柱状晶界析出 ,由于温度较高 ,且冷速又稍 快 ,因此组织呈过热特征 ,但随后的冷却过程中 ,奥 氏体因过冷度较大 ,而转变为索氏体组织 。焊缝组 织下方为融合区 ,此处融合情况良好 。
焊接性评定方法有很多
焊接性评定方法有很多焊接性评定方法是指对焊接接头进行评定的方法,其目的是检验焊接接头的质量和性能是否符合相关标准和要求。
常见的焊接性评定方法包括可视检测、渗透检测、超声波检测、射线检测等。
可视检测是一种简单直观的评定方法,通过肉眼观察焊接接头的外观质量,如焊缝形状、气孔、裂纹等,来评定焊接接头的质量。
这种方法适用于一些表面质量要求不高的焊接接头,但对于一些细微的缺陷很难观察到,因此在实际应用中需要结合其他方法进行综合评定。
渗透检测是利用渗透剂和显影剂来检测焊接接头表面裂纹和气孔等缺陷的方法。
通过涂抹渗透剂,再经过清洗和涂抹显影剂,最后观察显影结果来评定焊接接头的质量。
这种方法对于一些表面缺陷的检测效果较好,但对于一些深层缺陷很难检测到。
超声波检测是利用超声波的传播特性来检测焊接接头内部缺陷的方法。
通过超声波探头对焊接接头进行扫描,根据超声波的反射信号来判断焊接接头内部是否存在缺陷。
这种方法适用于对焊接接头内部缺陷进行评定,对于一些深层缺陷有较好的检测效果。
射线检测是利用X射线或γ射线对焊接接头进行透射检测的方法。
通过射线的透射和吸收情况来判断焊接接头内部是否存在缺陷,如气孔、夹杂、裂纹等。
这种方法适用于对焊接接头的内部缺陷进行评定,对于一些细小的缺陷有较好的检测效果。
除了以上几种常见的焊接性评定方法外,还有一些其他方法,如磁粉检测、涡流检测等。
这些方法各有特点,适用于不同的焊接接头和缺陷类型。
综上所述,焊接性评定方法有很多种,每种方法都有其适用的范围和检测效果。
在实际应用中,需要根据具体的焊接接头和质量要求选择合适的评定方法,进行综合评定,确保焊接接头质量符合相关标准和要求。
Q345钢CO2气体保护焊焊接工艺的评定
Q345钢CO2气体保护焊焊接工艺的评定摘要本文以Q345钢的CO2气体保护焊的工艺为例对其进行了分析与研究。
Q345钢综合力学性能良好,低温性能亦可,塑性和焊接性良好,用做中低压力容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动载荷的结构。
热轧或正火状态使用,可用于-40℃以下寒冷地区的各种结构。
二氧化碳气体保护焊目前已发展成为一种重要的熔焊方法,具有成本低、效率高、操作灵活等特点。
广泛应用于汽车、工程机械、造船业、机车、电梯、锅炉压力容器等制造业,以及各种金属结构和金属加工机械的生产。
首先分析了Q345钢的焊接性,其次对CO2气体保护焊特点和工艺的进行了分析,从而确定了Q345钢的CO2气体保护焊焊接工艺。
通过工艺参数的优化选择,不仅能减少焊接过程中的常见问题,而且有效减少焊接缺陷的出现,并能提高生产效率,节约生产成本。
关键词:Q345钢,CO2气体保护焊,工艺,焊接缺陷目录1.Q345钢的焊接特点……..........................................................…CO2气体保护焊简介…………………….........................................…2. CO2气体保护焊发展史……………………...............................…3.CO2气体保护焊特点……......................………………..………..4.CO2气体保护焊冶金原理……..................................................…5.CO2气体保护焊的熔滴过渡形式 (7)6.第2章 CO2 气体保护焊工艺………………..............................………7.焊前准备..…….......................................………………………………8.坡口设计…................................................................. ........…9.坡口加工方法与原理…......................................................……10.定位焊缝…….........................................................................11.焊接参数的选择……….............................................................……..12.焊丝直径的选择……………................…………………………13.焊接电流的选择………..…...................………………………..14.电弧电压的选择……….………...............………………………15.焊接速度的选择…………..…………..................................…16.焊丝伸出长度的选择….....................................................……17.电流极性的选择……............................................................…18.气体流量的选择…............................................................……19.第3章 Q345钢在CO2气体保护焊时常见问题及对策…....….…20.焊接裂纹..…………………………...................……….…..…….……21.冷裂纹………………………………..................................………22.其它裂纹…………………………….............................…….……23.气孔……………………...….............................................. ...…..……24.N2气孔…................................................................. ..........……25.H2气孔…................................................................. ...........……26.CO气孔…................................................................. ..........……27.焊接飞溅…................................................................. .....................28.飞溅产生原因…...............................................................……29.减少飞溅的方法…............................................................……30.第4章 Q345钢工艺评定的目的和方法…...................31.Q345钢工艺评定的规程..........................................………………32.工艺规程的实施过程................................................................... ..............33.Q345钢筒体制造装配工艺过程卡…................................................................. ............34.Q345钢筒体焊接工艺卡…...........................................................35.结论................................................................... ................................36.谢辞................................................................... ..............................37.参考文献................................................................... .....................前言随着改革开放的突飞猛进和社会主义现代化建设的日新月异,我们对焊接技术提出了更高的要求。
Q345可焊性分析
板厚(mm)
不同气温条下的预热温度
≤10
不低于-26oC不预热
10~16
不低于-10oC不预热,低于-10oC预热100oC~150oC
16~14
不低于-5oC不预热,低于-5oC预热100oC~150oC
25~40
不低于0oC不预热,低于0oC预热100oC~150oC
2、焊接材料的选择
低合金钢选择焊接材料时必须考虑两方面的问题:一是不能有裂纹等焊接缺陷;二是能满足使用性能要求。选择焊接材料的依据是保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母材相匹配。
1、坡口加工
可采用机械加工,其加工精度较高,也可采用火焰切割或碳弧气刨。对强度级别较高、厚度较大的钢材,经过火焰切割和碳弧气刨的坡口应用砂轮仔细打磨,消除氧化皮及凹槽;在坡口两侧约50mm范围内,应去除水、油、锈及赃物等。
焊接件的装配间隙不应过大,尽量避免强力装配,减小焊接应力。为防止定位焊焊缝开裂,要求定位焊焊缝应有足够的长度(一般不小于50mm),对厚度较薄的板材不小于4倍板厚。定位焊应选用同类型的焊接材料,也可选用强度稍低的焊条或焊丝。定位焊的顺序应能防止过大的拘束、允许工件有适当的变形,定位焊焊缝应对称均匀分布。定位焊所用的焊接电流可稍大于焊接时的焊接电流。
(二)焊接方法
1、焊条电弧焊
适用于各种不规则形状、各种焊接位置的焊缝。主要根据焊件厚度、坡口形式、焊缝位置等选择焊接参数。多层焊的第一层(打底层焊道)以及非平焊位置焊接时,焊条直径应小一些。热轧及正火钢的焊接性良好,在保证焊接质量的前提下,应尽可能采用大直径焊条和适当稍大的焊接电流,以提高生产率。
2、自动焊
由于装载机的工作环境复杂、受力不均匀、结构设计不合理以及焊接过程中焊接工艺参数选择不当等导致支架断裂失效。美国1982年统计表明,每年由于磨损、腐蚀、断裂失效造成的直接损失3600亿美元;我国机械行业因腐蚀失效造成的直接经济损失约300[2]亿人民币。可见失效分析有其重大的意义,失效分析在近代材料学与工程的发展史上占有极为重要的地位,可以毫不夸张的说,材料科学的发展史实际上是有部失效分析史。失效行为的分析研究就是要系统的研究材料的成分、工艺、组织、结构等对失效行为的影响。
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对比
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对比10、号20号、35号、45号、A3钢性能对比10号钢牌号:10钢●10号钢管化学成份:碳 C :0.07~0.14"硅 Si:0.17~0.37锰 Mn:0.35~0.65硫 S :≤0.04磷P :≤0.35铬 Cr:≤0.15镍 Ni:≤0.25铜 Cu:≤0.25●10号钢管力学性能:抗拉强度σb (MPa):≥410(42) ;屈服强度σs (MPa):≥245(25)伸长率δ5 (%):≥25断面收缩率ψ (%):≥5,硬度:未热处理,≤156HB,试样尺寸:试样尺寸25mm ●10号钢管热处理规范及金相组织:热处理规范:正火,910℃,空冷。
金相组织:铁素体+珠光体。
●10号钢管交货状态:以不热处理或热处理(退火、正火或高温回火)状态交货。
要求热处理状态交货的应在合同中注明,未注明者按不热处理交货。
李光涛优质碳素结构钢(GB/T699-1999)10号钢管中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%)、锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。
此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。
其硫(S)、磷(P)杂质元素含量一般控制在0.035%以下。
若控制在 0.030%以下者叫高级优质钢,其牌号后面应加“A”,例如20A;若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时,称特级优质钢,其牌号后面应加“E”以示区别。
对于由原料带入钢中的其他残余合金元素,如铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。
有的牌号锰(Mn)含量达到1.40%,称为锰钢。
10号钢管重量计算公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)【牌号】20【化学成分】C:0.17%~0.23%Si:0.17%~0.37%Mn:0.35%~0.65%Cr≤0.25%Ni≤0.3%Cu≤0.25%【力学性能】试样毛坯尺寸25mm推荐热处理正火910℃抗拉强度σb≥410MPa屈服强度σs≥245MPa断后伸长率δ5≥25%断面收缩率ψ()≥55%钢材交货状态硬度HBS10/3000,未热处理钢≤156【主要特征】强度硬度稍高于15F,15钢,塑性焊接性都好,热轧或正火后韧性好。
Q345d钢的co2焊接工艺
Q345d钢的焊接工艺1、Q345d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)。
Q345d钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。
但由于Q345d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Q345d钢的预热温度,见表8。
2、Q345d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。
3、二氧化碳气体保护焊工艺要求及操作规程一、焊前准备规定1、检查焊接电流:在等速送丝下使用平硬特性直流电源,极性采用直流反接。
2、检查送丝系统:推丝式送丝机构要求送丝软管不宜过长(2~4m之间),确保送丝无阻。
3、检查焊枪:检查导电咀是否磨损,若超标则更换。
出气孔是否出气通畅。
4、检查供气系统:预热器、干燥器、减压器及流量计是否工作正常,电磁气阀是否灵活可靠。
5、检查焊材:检查焊丝,确保外表光洁,无锈迹、油污和磨损。
检查CO2气体纯度(应大于99.5%,含水量和含氮量均不超过0.1%),压力降至0.98Mpa 时,禁止使用。
6、检查施焊环境:确保施焊周围风速小于2.0m/s。
7、清理工件表面:焊前清除焊缝两侧100mm以内的油、污、水、锈等,重要部位要求直至露出金属光泽。
8、检查焊接工艺指导书(或焊接工艺卡)是否与实际施条件相符,严格按工艺指导书调节施焊焊接规范。
二、施焊操作规定1、根据CO2气体保护半自动焊根据焊枪不同依说明书操作。
2、引弧采用直接短路法接触引弧,引弧前使焊丝端头与焊件保持2~3mm的距离,若焊丝头呈球状则去掉。
3、施焊过程中灵活掌握焊接速度,防止未焊透、气孔、咬边等缺陷。
4、熄弧时禁止突然切断电源,在弧坑处必需稍作停留待填满弧坑后收弧以防止裂纹和气孔。
25CrMo钢与Q345钢焊接接头低周疲劳性能研究
Welding Technology Vol.47 No.4 Apr. 2018•试验与研究•41文章编号:1002-025X(2018)04-0041-0425C r M o钢与)345钢焊接接头低周疲劳性能研究苏健晖\牟立婷2,唐彪\吴明忠\连军2,马振\ &1.佳木斯大学材料科学与工程学院,黑龙江佳木斯154007; 2.佳木斯电机股份有限公司,黑龙江佳木斯154007)摘要:针对轴25CrM o与辐板6345在风力发电机转子焊接领域的应用,进行了焊接接头单试样增量法低周疲劳试验,获得!-"曲线及疲劳极限,并采用SE M对疲劳断口进行分析。
结果表明#25CrM o与6345焊接接头疲劳强度高于母材6345的,疲劳断裂位置发生强度较低的6345母材区,韧性断裂;其焊接接头的循环应力疲劳寿命曲线的表达式为l g"a=2.986-0.052lg",修正后的疲劳极限为380MPa,接头疲劳断口为疲劳源区、裂纹稳定♦广展区和瞬断区,焊缝内部及表面缺欠是影响接头疲劳性能的主要原因。
关键词:低周疲劳;焊接接头;应力-寿命曲线;断口形貌中图分类号:TG405 文献标志码:B〇前言电机转子通常采用焊接制造工艺,焊趾处应力 集中、疲劳强度较低,轴和辐板焊接接头的疲劳性能直接影响电机的使用寿命和使用安全。
疲劳破坏 是金属结构失效的一种主要形式。
焊接结构的疲劳失效多在焊接接头处产生,接头处焊趾的形状对疲劳性能有较大影响。
电机工作环境复杂,电机在启 停、转速或负荷变化过程中状态变化引起的低周疲劳损伤会严重影响接头的使用性能,引起低周疲劳 损伤的主要原因是满载和压载2种状态变化在结构不连续处产生的高应力幅,使电机转子在运行过程中易产生低周疲劳损伤。
目前,对焊接接头的疲劳问题已开展了大量的研究工作,影响疲劳的主要因素有结构、工作条件、零件的状态、材料的本质。
针对电机使用状况,开 展了电机转子轴25C rM o与辐板6345焊接工艺评定,并且得到了较满意的结果。
Q345R钢的焊接工艺
Q345R钢的焊接工艺Q345R钢是低合金高强度结构钢,是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢材,具有良好的综合力学性能和工艺性能,适合于重要的焊接结构,特别是压力容器。
本文主要通过阐述Q345R钢焊接性分析及制定合理的焊接工艺,满足了产品的质量要求,提高了焊接生产效率和焊接质量、降低了生产成本。
标签:Q345R 碳当量焊接缺陷焊接变形和应力焊接工艺Q345R钢材表示低合金高强度结构钢,用屈服强度值“屈”字和压力容器“容”字的汉语拼音首位字母表示,Q——“屈”汉语拼音首位字母;345——屈服点值MPa;R——“容”汉语拼音首位字母。
Q345R钢是一种含有锰和硅的低合金钢,它比低碳钢Q235增加了1%左右的含锰量,但屈服点却增加了近50%。
Q345R 钢是重要的焊接结构常采用的材料,常用于制造压力容器。
一般供货状态为:热轧、冷轧或正火处理等。
1 Q345R钢材焊接性分析1.1 Q345R钢材碳当量计算Q345R的可焊性在低合金钢中较好,由于含有一定量的合金元素,淬硬、冷裂倾向都比低碳钢大一些。
常温下焊接Q345R时,焊接热影响区一般不出现淬硬组织,其最高硬度通常小于300HBS。
在常温下施焊时,焊接工艺与低碳钢的基本相同。
Q345R的抗拉强度为460~640 MPa,按照等强度要求,应采用E50型焊条。
增大焊接电流时,因冷却速度变慢,所以硬度较低,即淬硬倾向变小。
在低温下焊接时可能会出现脆硬组织,易产生焊接裂纹。
因此,在低温焊接、厚板焊接时应采取预热的措施,防止脆硬组织导致裂纹的产生。
1.2 Q345R钢焊接内部缺陷分析Q345R钢常见的焊接缺陷包括外观缺陷和内部缺陷。
外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷、表面气孔、冷裂纹等;内部缺陷有热裂纹、冷裂纹、内部气孔、夹渣、未焊透等。
1.2.1 冷裂纹Q345R钢属于低合金压力容器专用钢,其碳当量0.4%左右,焊接性优良。
除大厚度钢板和环境温度很低等情况下焊接外,一般不需要预热和严格的控制热输入来控制焊接冷裂纹。
(完整版)Q345对接工艺
Q345B材质钢结构现场焊接工艺的实施及质量控制方案Q345B属低合金高强结构钢,在现场施焊时,对其质量要求较高。
一、材料介绍1.材料特性:Q345B化学成分如下表(%):Q345B力学性能如下表(%):其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;壁厚介于 35-50mm时,σs≥295Mpa2. 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。
在厚板焊接接头,扩散氢含量较高时,与拘束应力共同作用可能导致冷裂纹的产生。
二、焊接施工流程坡口准备→点固焊→预热→焊道施焊→焊道清理→焊后热处理→自检/专检→无损检验三、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. 焊接材料的选用采用CO气体保护焊时,焊丝牌号选用的是JM-56(GB ER50-6),其材质为2H08Mn2Si。
JM-56 熔敷金属化学成分见下表(%):JM-56熔敷金属力学性能见下表:焊条手工电弧焊,选用低氢型碱性焊条E5015 (J507)或E5016(J506)型电焊条。
手工电弧焊电焊条性能见下表:2.焊条的烘干:低氢型焊条烘干温度应为350~380℃,保温时间应为1.5~2小时,烘干后缓冷放置于110~120℃的保温箱中存放待用,焊条重复烘干次数不宜超过两次。
3.坡口形式:(根据图纸和设备供货)柱与柱对接翼缘对接破口及梁柱连接翼缘对接破口形式::柱与柱对接腹板对接破口形式:4. 焊接方法:采用手工CO 2气体保护焊,手工电弧焊。
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对比
【主要特征】
强度硬度稍高于15F,15钢,塑性焊接性都好,热轧或正火后韧性好。
【应用举例】
制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、缎压件,如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮,重型机械拉杆,钩环等。
【类型】碳素结构钢,GB/T 700-1988
【牌号】Q235(旧称A3)
厚度或直径>150mm,屈服强度≥185N/mm^2
抗拉强度375~500MPa
厚度或直径≤40mm,伸长率≥26%
厚度或直径>40~60mm,伸长率≥25%
厚度或直径>60~100mm,伸长率≥24%
厚度或直径>100~150mm,伸长率≥22%
厚度或直径>150mm,伸长率≥21%
【主要特征】
具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。
五、钢管轧制工艺
Q345b化学成分钢可通过加热工艺后进行轧制,其轧制工艺与生产热轧圆钢相同,能保证钢材的力学、工艺性能、外形尺寸、重量、表面质量等。
六、Q345b化学成分与HRB335的对比
表三是Q345b化学成分的化学成分、力学性能与HRB335的化学成分、力学性能对比表,从表中可以看出这两钢种的化学成分和力学性能相近,根据我室对生产HRB335的熔炼成分和力学、工艺性能数据统计,只要在目前生产HRB335的基础上将熔炼成分进行适当调整,生产Q345b化学成分钢材的化学成分和力学、工艺性能是完全能达到标准的要求。
16,所代表的为这种钢材中的碳的含量在%左右。而Mn单独提出来,是因为五大元素(碳C,硅Si,锰Mn,磷P,硫S)中,锰的含量高,才单独提出来。大约在左右。
16Mn属低合金钢板系列,在此系列中,为最普通材质,或者牌号的钢板。
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1、Q345R 焊接性分析
(1)冷裂纹及影响因素
Q345R 含有少量的合金元素,碳当量比较低,一般情况下(除环境温度很低或钢板厚度较大时)冷裂倾向不大。
○
1碳当量(Ceq ) 脆硬倾向主要取决于刚的化学成分,其中以碳的作用最明显。
可以通过碳当量公式大致估算不同钢种的冷裂敏感性。
通常碳当量越高,冷裂问敏感性越大,国际焊接学会(IIW )推荐的碳当量公式为
)(%1556n Ni Cu V Mo Cr M C CE ++++++
=
根据以上公式计算Q345R 的碳当量为: %32.0(%)6115.0=+=CE
由上可知:CE ≤0.4%,故Q345R 在焊接过程中基本无脆硬倾向,冷裂问敏感性小,焊接性优良,不需要预热和严格控制热输入。
○
2脆硬倾向 焊接热影响区产生脆硬的马氏体或M+B+F 混合组织时,对氢致裂纹敏感,而产生B 或者B+F 组织时,对氢致裂纹不敏感。
脆硬倾向可以通过焊接热影响区连续冷却组织转变图(SHCCT )来进行分析,凡是脆硬倾向大的刚材,连续冷却曲线都是都是往右移。
但是由于冷却条件不同,不同曲线的右移程度是不同的。
Q345R 焊接连续冷却组织转变图(SHCCT )
如上图:Q345R 在连续冷却时,珠光体转变右移,是快冷过程中铁素体析出后剩下来的富碳奥氏体来不及转变为珠光体,而是转变为含碳较高的贝氏体和马氏体,具有脆硬倾向。
从上图可以看出Q345R 焊条电弧焊快冷时,热影响区会出现少量铁素体、贝氏体和大量马氏体。
○
3热影响区最高硬度 热影响区最高硬度是评定钢材脆硬倾向和冷裂纹敏感性的一个简便的办法。
最高硬度允许值就是一个刚好不出现裂纹的临界硬度值,热影响区最高硬度与裂纹率的关系如图所示,
热影响区最高硬度与裂纹率的关系
Q345R的允许最高硬度值如下:
Pcm(%) CE(IIW)% 最大硬度 HV
0.2485 0.415 390
碳当量增大时,热影响区脆硬倾向随之增大,但并非始终保持线性关系,另外焊接热输
入E或者冷却时间t8/5对热影响区脆硬倾向影响很大。
热影响区最高硬度与碳当量和冷却速度的关系如图所示:
(2)热裂纹及消除应力裂纹
○1焊缝热裂纹
Q345R含碳量较低,Mn含量较高,因此W Mn/W能达到要求,具有较好的抗裂性能,焊接过程中的热裂纹倾向小正常情况喜爱焊缝不会出现热裂纹。
○2消除应力裂纹
由于Q345R是热轧钢,所以不会出现消除应力裂纹。
(3)非调质钢焊缝的组织和韧性
韧性是表征金属对脆性裂纹产生和扩展难易程度的性能。
Q345R对韧性的影响授很多因素控制,如显微组织、夹杂和析出物等。
即使是相同的组织,其数量、晶粒尺寸、形态等不同,韧性也不一样。
尽管影响焊缝金属韧性的因素很复杂,但其决定作用的是显微组织。
Q345R焊缝金属的组织主要包括:先共析铁素体、侧板条铁素体、针状铁素体、上贝氏体、珠光体等,马氏体较少。
焊缝韧性取决于针状铁素体和先共析铁素体组织所占的比例。
焊缝中存在较高比例的针状铁素体时,韧性显著提高,韧脆性转变温度降低,如图所示:
焊缝中先共析铁素体组织比例增加则韧性下降,韧脆转变温度升高,如图所示:
针状铁素体晶粒细小,晶粒边界交角大且互相交叉,每个晶界都对裂纹的扩展起阻碍作用 而先共析铁素体沿晶界分布,裂纹易于萌生,也易于扩展,导致韧性较差。
Q345R 屈强比:
8.073.0470/345s ≤==b σσ
故其以针状铁素体组织为主的焊缝金属。
焊缝中AF 增多,有利于改善韧性,但随着合金化程度的提高,焊缝组织可能出现贝氏体和马氏体,在强度提高的同时会抵消AF 的有力作用,焊缝韧性反而会恶化如图所示,高强钢焊缝中AF 由100%减少到20%左右,焊缝韧性急剧降低。
高强钢焊缝韧性与强度的关系
Mn 、Si 在焊接中即使合金元素,又是脱氧元素,对焊缝金属的组织和韧性有有直接影响。
Q345R 焊缝韧性在很大程度上依赖于Mn 、Si 含量,Si 是铁素体形成元素焊缝中Si
的增加,将是晶界铁素体增加。
Mn是扩大奥氏体区的元素,推迟γ→α转变,所以增加焊缝中的Mn含量将减少先共析铁素体的比例。
但Si、Mn含量的增加,都将是焊缝金属的晶粒粗大。
研究表明,当Si、Mn含量较少时,γ→α转变形成粗大的先共析铁素体组织,焊缝韧性较低,因为微裂纹的扩展较小。
当Si、Mn含量过高时,形成大量平行束状排列的板条状铁素体,这些晶粒的结晶位向很相似,扩展裂纹与这些晶粒边界相遇不会有多大的阻碍,这也使焊缝的韧性较低。
因此Si、Mn含量过高或者过低都会降低韧性。
Mn-Si系焊缝组织与韧性的关系表如下:
(4)热影响脆化
○1粗晶区脆化
被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶区脆化,韧性明显降低。
这是由于Q345R焊接时,采用过大的热输入,粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性,焊接热输入过小,粗晶区中马氏体组织所占的比例增大而降低韧性。
○2热应变脆化
产生在焊接熔合区及最高加热温度低于Ac1的亚临界热影响区。
对于C-Mn系Q345R,一般认为热应变脆化是由于氮、碳原子聚集在位错周围,对位错造成钉轧作用造成的。
一般认为在200-400℃时热应变脆化更为严重。
熔合区易产生热应变脆化与此区域常存在缺口性质的缺陷和不利组织有关。
在钢中加入足够量的氮化物形成元素,可以降低热应变脆化倾向。
退货处理也可以大幅恢复韧性,降低热应变脆化,Q345R经600℃*1h退火处理后,韧性大幅提升,热应变脆化倾向明显减少。
(4)层状撕裂
层状撕裂是一种特殊的裂纹,大型厚板焊接结构焊接时,如果在钢材厚度方向成熟较大的拉伸应力时,可能沿钢材轧制方向发生呈明显阶梯状的层状撕裂。
层状撕裂不受钢材种类何强度级别的限制,从Z向拘束力考虑,层状撕裂与板厚有关,板厚在16毫米以下一般不会发生层状撕裂,而本次使用的钢板厚度位100毫米,远远大于16毫米,故极有可能会出现层状撕裂,硫含量以及Z向断面收缩率是评定钢材层状撕裂敏感性的主要指标。