Q690低合金高强钢焊接性分析
低碳贝氏体Q690CFD高强度钢板焊接性能试验研究
ｔａ ｔｅｔｕ ｈ ｅｓｏ ｒｕ ｈｃｙｔ ｉ ｔ ｎａｅ ｆ ６ ０ Ｆ ｌ ｅｏ ｖ ｕｌ ｄｃｅｓｓ ｓｔ５ ４ ． ｈｔｈ ｇ ｎ ｓ ｆ ｏ ｇ ｒｓ ｌ ａ ｏ ｒａｏ ９ Ｃ Ｄ ｐａ ｂｉ ｓ ｅｒａｅ ８ ＞ ０ Ｓ ｏ ａｚｉ Ｑ ｔ ｏ ｙ ａ ／
随着 科 学 技 术 的 进 步 和 工 业 生 产 效 率 的 提 高 ，工 程机 械设 计 日益趋 向轻 量 化 、大 型化 及 高
支架 等 ，均要 求 使用 高 强度 、高韧性 的低 焊接 裂
纹敏感 性 高 强 度 钢 板 ，且 需 求 量 逐 年 增 加 。为 此 ，首钢 组 织 开 发 了 屈 服 强 度 为 ６ ０ ＭＰ ９ ａ级 的
Ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｔｍｐ ｒｔｒｓｏ ｅｆ ｘ ｃ ｒｄ ｗ ｒ Ｌ ＹＪ ０ ｆｒＣ ｈ ｒｈ ａｅ ｅ ｅａｕｅ ｆ ｈ ｕ — ｏｅ ｉｅＪ ． ８ Ｍ ｏ Ｏ。ｓ ｉｌｅ ｒ ｌ ｉｇａｅ８ ℃ ｔ ｌ ｈ ｅｄ ｄａ ｃｗｅｄｎ ｒ Ｏ
（ ｌ ｅｔｉｉ ｎ ｓ ５ｍｍ）ａ ｄ １０℃ （ ｌｔ ｔｉｉｋ ｅｓ ０ｍ ．Ｗｈｌ ｔｅｓｌ ｉ Ｒ１０ － ｐａ ｎｅ ｅｓ ｔ ｈ ｋ ２ ｎ ０ ｐａ ｎｃ ｎ ｓ ３ ｍ） ｅｈ ｉ ｏ ｄｗｒ Ｅ ０ Ｓ ｅｈ ｉ ｅ
Ｈｉｈ Ｓｒ ｎ ｔ ｌｔ ９ Ｆ ｇ － ｔｅ ｇｈＰ ａｅＱ６ ０ Ｄ Ｃ
ＤＯＮＧ ａ ｃ ｕ Ｘｉ ｎ ｈ ｎ ＺＨＡＮＧ ｙ ｎ Ｌｉｉ ｇ ＣＨＥＮ ｎ ｉ Ｙａ ｑ ｎｇ ＸＵ ｉ ｎ ｈ ｎ Ｌａ ｇ ｏ ｇ
Q690高强度钢板焊接工艺分析
chloride in water are discussed．
KEYWORDS：cyanogen chloride；isonictinic－barbituric acid spectrophotometry；precision；recovery rate
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Welding Technology of Q690 High－strength Steel Plates
LIN Yunfeng
ABSTRACT： With the rapid development of coal mining，Q690 high－strength steel plates have been widely applied in hydraulic
0.29 0.30 0.30 0.31 0.29 0.30 0.31 2.7%
0.70（mg/L）
0.71 0.68 0.66 0.72 0.67 0.69 0.70 3.1%
3.2 回收率测定
加标样品制备：在 100 mL 容量瓶中分别加入 8，10，30 mL氰
化物标准溶液（1．00 mg/L），用浓度为 0．050 mg/L 的水样（人工配
接电流上限为 300 A，电压 28～30 V；④焊接速度 350～450 mm/min；
气体流量 15～20 L/min；喷嘴高度 10～15 mm。
（8）焊接顺序：打底焊先立缝后横梁，最后是纵缝；填充焊，
先横缝再纵梁，最后是立缝。大于 1 m 长焊缝采用分中对称退焊法。
（9）应力集中处不允许引弧、收弧，无论是点固、打底还是填
0.080（mg/L） 0.10（mg/L）
低合金高强度钢的焊接性
低合金高强度钢的焊接性分析低合金高强钢的焊接性主要包括两个方面，其一是裂纹敏感性，其二是焊接热影响区的力学性能。
众所周知，扩散氢、脆性组织和残余应力是冷裂纹产生的三要素，碳当量公式（如IIW的CEN公式）、热影响区最大硬度等都被用来评价钢材的冷裂敏感性。
（1）冷裂纹问题对于现代低合金高强度钢，由于热机械控制工艺技术和微合金化技术的广泛应用，碳含量和碳当量都大幅度降低，因此，其冷裂敏感性不明显，除非在极端情况下（很大的拘束度或扩散氢含量很高），一般不会遭遇冷裂纹。
值得注意的是焊缝金属冷裂纹问题。
冷裂纹倾向低合金高强钢随着强度等级的增高，焊接接头冷裂纹倾向增大。
冷裂纹又叫氢致裂纹或延迟裂纹，是指焊接接头冷却到较低温度（Ms温度以下）时产生的焊接裂纹冷裂纹一般产生在热影响区，有时也产生在焊缝金属内。
产生冷裂纹的三个主要因素是：裂缝金属内残留的扩散氢、热影响区或焊缝金属硬组织、焊接残余应力。
焊接低合金高强度钢时，氢的主要来源是焊条药皮中的水分和破口表面的水分、油污等杂质。
这些物质在电弧高温作用下分解出氢，溶解在熔池金属内，熔池冷却凝时氢来不及逸出，残留在焊缝内。
另外，焊接低合金高强度钢的一个重要特点是热影响区有较大的淬硬倾向，随强度等级的提高、含碳元素或合金元素含量增多，其淬硬性也增大。
当焊接浮大焊件或冷却速度过快时，热影响区或焊缝金属更容易产生淬硬组织。
焊接时由于不均匀的加热和冷却以及构件本身的拘束作用，在焊缝内仍然会产生很大的残余应力。
所以，低合金高强度钢焊接时有较大的冷裂倾向。
为防止冷裂纹的产生，焊前应严标按照说明书的规定烘干焊条，将坡口清理干净，并采取焊前预热、焊后保温缓冷及热处理等措施。
母材强度的提高和焊接性的改善，促使冷裂纹发生的位置从热影响区转移到焊缝。
基于焊后随时间变化氢对局部临界开裂应力的影响，国际焊接联合会提出了判别高强钢冷裂纹位置的基本方法，焊后焊缝中的氢含量随时间单调减少，而热影响区的氢含量先从母材基础值升高到峰值然后下降，整个过程只有几分钟，恰好与残余应力发生的过程同步，通过计算残余应力值-时间的变化、以及热影响区和焊缝受实时扩散氢含量影响的临界开裂应力，即可预测冷裂纹发生的位置。
q690d低合金调质高强钢焊接冷裂纹敏感性研究
图1 Q690D-QT钢板的金相组织
根据美国焊接学会（AWS）
推荐的公式，计算出碳当量
C eq=0.52%，表明Q690D-QT钢具
有一定的淬硬性。
根据日本工业
标准（J I S）中冷裂纹敏感指数
的公式，计算出其冷裂纹敏感指
数为0.247%，表明该种钢材具有
一定的冷裂纹敏感倾向。
（2）试验方法采用O K
AristoRod 69，φ1.2mm的实芯
图2 插销试棒尺寸
图3 小铁研试样尺寸
热加工
表5 小铁研试验结果
试验编号
预热温度/℃
组装间隙率/mm 表面裂纹（%）
断面裂纹（%）
1
60
2.11～031.6260 2.10～020.53100 2.16～019.04100 2.12～016.55100 2.13～0
6.306120
2.11～007120 2.09～008
120 2.15～00
图4 预热60℃小铁研试验断面
剖解情况
图6 预热120℃小铁研试验断面
剖解情况图8 预热100℃焊接时小铁研试件
焊缝根部裂纹形态
图5 预热100℃小铁研试验断面
剖解情况
图7 预热60℃焊接时小铁研试件焊缝
根部裂纹形态
图9 预热120℃焊接时小铁研试件
断面解剖放大图。
不同使用状态下Q690CFD高强钢的焊接接头性能
不同使用状态下Q690CFD高强钢的焊接接头性能屈朝霞许磊王海涛（宝钢研究院焊接与表面研究所，上海201900）摘要针对煤矿机械、港口机械等对低成本焊接结构用高强钢的需求，宝钢开发了低成本TMCP.HJ强钢Q690CFD,具有优异的综合力学性能和抗冷裂纹性能。
但是该钢具有一定的淬硬倾向，焊后进行热处理对其接头的力学和使用性能至关重要。
在制造过程中，根据用户不同的服役条件，焊接结构要求不同的使用状态, 比如焊态、消氢处理态和消应力处理态。
本文按照相关的国家标准，采用宝钢开发的配套气体保护焊丝BH700-IL分析了不同使用状态，包括焊态、300°C消氢和580°C消应力处理下Q690CFD 接头的性能。
结果表明，焊态、消氢态和消应力态下，接头的力学性能均满足相关国家标准；相比起来，按接头性能优劣来分，从好到差的顺序为：消氢态、焊态、消应力态。
消氢态可以一定程度上增加接头的冲击性能，但消应力处理使接头的冲击性能变差。
关键词焊态，消氢处理，消应力处理，Q690CFD,接头性能引言随着机械工业生产迅猛发展，现代工程机械和煤矿机械等的焊接结构向着日益大型化、轻量化的趋势发展。
钢材的强度级别越来越高。
不仅要有良好的综合力学性能，而且要有良好的加工工艺性能，比如良好的焊接性⑴2】，应对这种需求宝钢开发了80kg级超低碳贝氏体钢Q690CFDo该钢碳当量低、强度高并且具有良好的塑韧性。
在高强钢用板的制造加工过程中，根据用户不同的服役条件，焊接结构要求不同的使用状态，比如焊态、消氢处理态和消应力处理态。
消氢可促进扩散氢溢出，防止冷裂纹；消应力处理可以消除焊接内应力，提高构件的尺寸稳定性，增强抗应力腐蚀性能，改善接头组织及力学性能，提高结构件长期使用的质量稳定性和工作安全性等⑶。
但是消应力处理有可能引起接头强度下降、晶粒长大，韧性下降等问题同。
因此焊后不同的使用状态下接头性能是否满足要求，需要进行探讨并给用户以指导。
浅析Q690D的焊接工艺
浅析Q690D的焊接工艺隨着Q690钢材应用范围的增广，对其焊接技术的要求也越来越高，本文通过对一组焊接工艺的评定及产品焊接，探讨了Q690D的焊接工艺参数及焊接控制过程，以期为工程焊接应用提供参考。
标签：Q690;层间控制;裂纹;退火1简介随着大型机械设备的发展，传统钢材已不能满足大型承重设备的设计要求，此外受使用空间有限，对材料强度提出了更高要求。
低合金高强度钢也由Q345发展到Q420、Q460、…，再到Q690钢材。
但随着低合金钢的强度加大，碳当量加大，钢材淬硬倾向大，焊后冷却过程中，脆性加大，容易产生裂纹。
所以对焊接技术要求越来越高。
对于Q690钢材来说，按照GB1591-2008低合金高强度结构钢标准，Q690的碳当量≤0.49，其焊接性能相对Q345、Q460等要差很多，产生裂纹倾向更大。
为了很好的焊接此材料，本文做了一组板厚30、Q690D的对接焊接工艺，以此来评定所选焊接工艺的适宜性。
2Q690材质性能及焊接工艺评定试验所选用钢材化学性能见表1，机械性能见表2[1]。
焊接采用半自动气体保护焊，所用焊接设备为KR500 II型气保焊机。
保护气体为了更好提高电弧稳定性，改善焊缝成形，提高焊接质量，选用80%Ar+20%CO2混合气体。
焊丝选用了ER76-G（CHW-80C，φ1.2）焊丝。
其焊丝化学及机械性见表3、表4[2]。
焊接试板坡口组对尺寸及焊接顺序见图1，焊接时电流200-280A，电压28-32，走行速度300-500mm/min。
焊前用烤枪火焰加热方法预热到150度。
焊前预热能很好的减缓焊后的冷却速度，有利于金属焊缝中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹，同时也能减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高焊接接头的抗裂性，还能降低焊接内应力，降低焊接接头的拘束度，从而也减少焊接冷裂纹的产生[3]。
焊接时还要控制层间温度120-200℃。
因焊接试板的焊道比较短（500mm），焊完一道焊缝后测温在层温范围内连续焊接下一道，如温度低，先加热到层温控制范围再焊接，如温度高，用石棉布覆盖缓冷到层温控制范围再焊接。
Q690D低合金高强结构钢焊接工艺研究
焊接技术第48卷第8期2019年8月Q690D 低合金高强结构钢焊接工艺研究韩振仙1，李超2，柳国强1，孙远方1，李争1（1．郑州煤矿机械集团股份有限公司，河南郑州450016；2．南阳师范学院，河南南阳473061）摘要：文中所述Q690D 钢板主要应用于煤矿机械中，其结构件所用钢板以中厚板为主，焊接接头普遍采用多层多道焊，角焊缝焊脚较大，焊接接头的拘束应力也较大。
如果焊接工艺不合理，焊接接头可能产生焊接冷裂纹。
试验用Q690D 钢板的w （C ）eq ＝0．52%，该钢淬硬倾向比较大。
采用“小铁研”试验及热影响区最高硬度测试对Q690D 钢板的焊接冷裂敏感性进行了研究，并通过不同强度匹配的焊接接头拉伸、冲击及弯曲性能试验分析焊接工艺的适用性。
结果表明：Q690D 钢对氢致开裂有一定的敏感性，焊接时需进行相应的预热，预热温度高于100℃时可防止产生冷裂纹。
在所研究的范围内，用ER70－G 及ER76－G 焊丝施焊，均可以得到综合性能优良的焊接接头。
关键词：焊接接头；淬硬组织；冷裂纹；强度匹配；金相组织中图分类号：TG444.77文献标志码：B文章编号：1002－025X (2019)08-0054-05收稿日期：2019-05-07低合金高强钢是从19世纪70年代开始在工业中使用，但是由于当时需要不迫切、生产制造技术较落后以及其本身存在着的高成本、性能不完善等缺点，一直到最近几十年才为人们所重视，特别是最近10年来才得到很大的发展。
这种钢的产量逐年上升，品种亦在不断地扩大，现在已成为应用面极广、使用数量很大的钢种。
本文所述的Q690低合金高强度结构钢属于低碳调质钢，是一种热处理强化钢，一般在调质状态下供货使用。
其特点是碳含量较低（一般w （C ）0．20％），其不仅具有高的强度，而且兼有良好的塑性和韧性，可以直接在调质状态下进行焊接。
因此，这类钢的发展受到了很大的重视，在矿用液压支架焊接结构中得到了越来越广泛的应用。
Q690C低合金高强度结构钢焊接工艺研究
Q690C低合金高强度结构钢焊接工艺研究摘要：通过对Q690C低合金高强度结构钢材料性能分析、焊接性能分析、试验并进行焊接工艺评定确定合适的焊接方法、焊接材料及合理的焊接规范，在生产中采用高强度实芯焊丝和富氩混合气体保护焊，通过焊前预热、焊中严格控制焊接规范，焊后缓冷等措施，有效的保证了Q690C低合金高强度结构钢的焊接质量。
关键词：Q690C；低合金高强度结构钢；焊接规范引言：进入二十一世纪，随着社会在不断的进步与发展，国家电力事业正在蓬勃发展。
电网在不断升级，电压等级从原先的110kV、220kV向超高压330kV、500kV 及特高压750kV、1000kV发展，输电线路铁塔承受的荷载也越来越大，基塔重量也随之加大。
为了保证铁塔质量，又能达到减轻塔重、降低造价之目的，国家电网公司在近几年一直研究高强钢在输电线路铁塔中的应用，Q420、Q460等低合金高强度钢材在不断进行推广和应用。
2009年国家把低合金高强度结构钢的标准GB/T1591从钢材强度的最高级别从Q460提高到Q690，这就为输电线路铁塔应用高强钢提供了更大的空间。
焊接是铁塔制造中的关键过程，从钢材的性能、化学成分分析；焊接冷裂纹敏感性分析、试验；焊接性能试验；焊接工艺评定等方面进行试验、分析、研究，确定Q690C低合金高强度结构钢的焊接性能。
一、钢材的复检本焊接实验选用钢材为唐山钢铁股份有限公司生产的钢材牌号为Q690C、厚度为8㎜控轧钢板，钢材化学成分和力学性能符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008中的要求。
所有钢材进行复检，复检结果与钢材质量证明书及GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》标准对照，化学成分要求见表1。
表1 钢材的化学成分力学性能要求见表2。
其中拉伸试验用试样取横向试样，冲击试验用试样取纵向试样，采用10㎜×7.5㎜×55㎜的V型缺口试样。
表2 钢材的力学性能通过表1和2的钢材复检结果比较看出：钢材的化学成分及各项力学性能指标均满足标准要求。
Q690MPa级高强钢焊接方法与工艺要点分析
Q690MPa级高强钢焊接方法与工艺要点分析作者：蔡啸涛来源：《科技创新导报》2018年第03期摘要：随着焊接结构轻量化和高强化的发展趋势，Q690MPa级低合金高强钢在各类制造业中得到了广泛的应用。
本文针对Q690MPa级高强钢在焊接过程中存在的问题，分析了该钢种的焊接性，总结了常见的焊接方法及焊接材料选择与应用，探讨了焊接热输入、预热与焊后热处理等工艺条件对焊缝及热影响区组织与性能的影响，为焊接施工中制定正确的焊接工艺提供了参考。
关键词：Q690 焊接方法工艺中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（c）-0112-02Q690MPa级高强钢广泛应用于海洋装备、工程机械、桥梁结构等领域，通过控轧控冷、调质处理及组织强韧化，该类钢种可获得很高的综合力学性能。
目前常规使用的Q690MPa级钢主要包括TMCP低碳贝氏体钢及低碳调质钢（QT），两者均采用低碳成分设计以改善焊接性，但仍然存在淬硬倾向与冷裂纹倾向大、焊接热影响区（HAZ）性能下降等问题。
不同的焊接方法及工艺，决定了不同的焊接热循环条件，最终决定了焊缝及热影响区的组织与性能，因此，探讨和分析该类钢种的焊接方法与工艺对提高焊接接头性能具有重要意义。
1 焊接性分析1.1 冷裂纹冷裂纹是Q690MPa级高强钢焊接接头中较为常见且危害性较大的缺陷。
冷裂纹一般是在在马氏体转变温度Ms附近，由扩散氢、拘束应力及淬硬组织的共同作用而产生，主要出现在焊接热影响区粗晶区等韧性降低的缺口区域，个别情况下也出现在焊缝金属上，一般为穿晶、沿晶断裂或混合型断裂[1]。
一般以碳当量（CE，Ceq）作为钢材淬硬倾向和冷裂倾向的判据，国际焊接学会（IIW）推荐的公式为[2]：日本JIS标准规定的碳当量公式为[2]：碳当量的数值越大，被焊钢材的淬硬倾向越大，焊接区域越容易出现冷裂纹。
使用国际焊接学会推荐的碳当量公式时，对于板厚小于20mm的钢材，一般认为碳当量小于0.4%时，淬硬倾向不大，焊接性较好；当碳当量在0.4%～0.6%时，尤其是当碳当量大于0.5%时，钢材已具有较大的淬硬倾向，焊接性变差，此时焊前需预热才能防止冷裂纹，随着厚度增大预热温度须相应提高[3]。
浅析MAG焊Q690D低合金钢的焊接试验
浅析MAG焊Q690D低合金钢的焊接试验摘要：通过对低合金高强钢Q690D的焊接性分析,优选合理的焊接材料和焊接工艺参数，实验数据证明采用98%Ar+2%O2 混合气体保护，用E8515-G焊条焊接Q690Ｄ钢板，其结果能够满足相关的标准要求。
关键词：混合气体保护焊；低合金高强度结构钢；Q690D；焊接试验1.前言低合金钢又称为低合金高强度结构钢，是含碳量Wc≤0.20％的碳素结构钢基础上，加入少量的合金元素发展起来的。
依据GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》，把这类钢以其屈服强度平均值划分为345MPa，390MPa，420MPa, 460MPa, 500MPa, 550MPa, 620MPa, 690MPa 8个强度等级，每个强度等级又按A、B、C、D、E分为3个或5个质量等级。
此类钢同碳素结构钢比，具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点。
该类钢大多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。
目前,我国对低合金钢Q690的焊接性、焊接工艺研究相对较少。
结合本公司客户荷兰Huisman公司要求，我们开展了前期焊接试验分析研究,采用E8515-G 焊条98%Ar+2%O2 混合气体保护MAG焊接方法焊接Q690D钢板，得到一系列良好的结果，在产品中得到推广应用。
2.焊接性焊接性是说明材料对焊接加工的适应性，用于衡量材料在一定的焊接工艺条件下获得优质接头的难易程度和该接头能否在使用条件下可靠的运行。
一般条件下，焊接性除了受材料本身性质影响外，还受到工艺条件、结构条件和使用条件的影响。
Q690D钢中含有一定量的合金元素及微合金元素。
其焊接性与碳钢有差别,主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感，热影响区淬硬倾向增大,层状撕裂倾向大,还存在再热裂纹的危险等。
3.MAG焊接工艺在惰性气体中加入一定量的氧化性气体（又称为活性气体）作为保护气体进行熔化极电弧焊的方法称为熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，英文缩写成MAG（Metal Active Gas）焊。
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响焊接是一种常用的金属连接方法，但焊接后的金属材料往往会发生一些变化，比如产生焊接热影响区（CGHAZ）。
Q690钢是一种高强度结构钢，广泛应用于桥梁、建筑和机械制造等领域。
而焊后处理对于Q690钢的CGHAZ组织及硬度影响备受关注。
本文将对焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响进行详细分析。
一、Q690钢的特性Q690钢是一种低合金高强度结构钢，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
其强度和塑性能分别为620MPa和700MPa，是一种理想的结构用钢材料。
Q690钢在建筑、桥梁和机械制造等领域具有广泛的应用前景。
焊接过程中，熔池和母材的热影响区（HAZ）会发生金相组织和硬度的变化。
在焊接过程中，CGHAZ受到的热影响最为显著，因此焊后处理对CGHAZ组织和硬度的影响十分重要。
焊接过程中，CGHAZ可能会出现晶粒粗化、残余应力增大、硬度升高等问题，这些问题会影响到Q690钢的力学性能和材料整体质量。
三、焊后处理对CGHAZ组织的影响1. 晶粒粗化焊接过程中，CGHAZ的晶粒受到严重的热影响，晶粒粗化是不可避免的。
晶粒粗化会导致材料的塑性降低，易发生脆裂。
因此需要采取相应的焊后处理措施，减小晶粒粗化的影响。
2. 钢的相变焊接过程中，CGHAZ会发生相变，产生大量的奥氏体晶粒。
这些奥氏体晶粒会对材料的硬度和塑性产生影响。
因此焊后处理需要对相变进行控制，以保证材料的力学性能和整体质量。
3. 残余应力焊接后，CGHAZ会产生残余应力，这会直接影响到材料的机械性能。
对于Q690钢这种高强度材料来说，残余应力更是一个严重的问题。
因此需要通过适当的焊后处理方式来降低残余应力的影响。
1. 热处理通过适当的热处理方式，可以有效地降低CGHAZ的硬度。
例如采用时效处理可以消除CGHAZ中的奥氏体，减小硬度。
还可以采用回火处理来提高材料的塑性，降低硬度。
2. 微合金化通过在焊接过程中添加一定的微合金元素，可以有效地改善CGHAZ的硬度。
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响焊接是一种常用的连接工艺，在钢结构和桥梁建设中得到广泛应用。
焊接过程中会产生热影响区（CGHAZ），这是一个容易出现微观组织和力学性能变化的区域。
为了提高焊接接头的质量和性能，焊后处理是必不可少的环节。
本文将探讨焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响。
我们需要了解一下Q690钢的特性。
Q690钢是一种高强度低合金结构钢，具有优异的力学性能和抗腐蚀性能。
其主要成分为碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、钼（Mo）、铬（Cr）等元素。
焊接Q690钢时，由于焊接热输入的影响，CGHAZ区域的组织和性能往往会发生变化。
在焊接过程中，焊接热输入会引起CGHAZ区域的局部热效应和温度梯度，从而导致晶粒长大、相转变和残余应力的产生。
CGHAZ区域的组织类型主要有冷却速度较快的穿透结构区、中等冷却速度的粗晶区和冷却速度较慢的细晶区。
由于这些区域的冷却速度不同，晶体生长过程也不同，因此会影响到焊接接头的力学性能。
焊后处理的主要目的是通过对焊接接头进行热处理，来改善焊接区域的组织和性能。
常用的焊后处理方法包括回火处理、时效处理和淬火处理。
回火处理是指在焊后对接头进行热处理，以减轻残余应力和提高硬度。
时效处理是指将焊接接头在一定温度下长时间保存，以促进晶粒细化和晶体再结晶。
淬火处理是指将焊接接头迅速冷却，使其产生马氏体组织来提高硬度。
焊后处理可以改善CGHAZ区域的晶粒结构。
研究表明，回火处理和时效处理可以使CGHAZ区域的晶粒细化，减少晶界间隙和相的分布。
这种细化晶粒结构可以提高焊接接头的强度和韧性。
焊后处理可以消除CGHAZ区域的残余应力。
由于焊接热影响引起的局部热效应和温度梯度，CGHAZ区域往往会产生残余应力。
这种残余应力不仅影响焊接接头的力学性能，还可能导致裂纹和变形。
焊后处理可以通过回火处理和淬火处理来消除这些残余应力，提高焊接接头的稳定性和可靠性。
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度有着重要的影响。
Q690高强度钢板焊接的工艺优化探究
Q690高强度钢板焊接的工艺优化探究摘要：文章在基于对Q690高强度钢板的成分和力学性能及特点等进行介绍和分析的基础上，对此钢板进行焊接之前的准备工作，以及焊接中的焊接工艺参数选择和焊接工艺优化等进行研究和分析，以供参考。
关键词：Q690高强度钢板；焊接工艺；优化1引言近年来随着我国工业化进程的不断加快，我国社会对于煤炭资源的需求量不断增加，而且随着煤矿开采深度的增加，煤矿开采的难度也随之增加，对煤矿开采机械设备也提出了较高的要求。
以液压支架为例，它是煤矿开采工作面中的主要设备之一，主要起到支撑顶板的作用，但是由于其长时间处于较为恶劣的煤矿作业环境中，受到动、静两种载荷的影响，所以对其结构稳定性有着较高的要求。
而Q690高强度钢板由于具有较高的强度和较长的使用寿命，在煤矿机械中广泛应用。
但是由于Q690钢板本身具有一定的淬硬性，所以在对其进行焊接作业的过程中容易出现冷裂问题，需要对其焊接工艺进行优化来满足焊接以及机械设备和煤矿安全生产的要求。
2 Q690高强度钢板概述Q690高强度钢板属于焊接结构钢材，其代表的是屈服强度为690的钢材，通常对于实际使用中的高强度钢板，还会在Q690后面加上代表不同冲击温度的字母，比如Q690C就说明其冲击温度为0℃，而字母D则代表冲击温度为-20℃，字母E则代表冲击温度为-40℃等。
正是由于此种钢板具有较高的屈服强度和抗拉强度，所以在目前的煤矿机械中得到广泛应用，且主要应用于液压支架中。
Q690合金钢的主要成分和力学性能如表2.1所示。
3 Q690高强度钢板焊接准备针对Q690的成分和力学性能，为了提高焊接作业的质量和焊缝的质量水平等，需要在焊接作业之前对Q690高强度钢板的焊接工艺进行合理确定，并且在焊接作业正式开始之前，首先需要对其试件进行加工、清理和打磨，并且同时进行手工枪的预热和定位点装，然后再进行整体预热。
这主要是由于煤矿机械设备通常具有较厚的厚度和较高的强度，为了避免焊接变形等问题，需要采取预热的方式，且预热温度不能低于200℃，而且在预热完成之后应立即进行焊接作业，且保证在焊接作业开始时温度也不应低于100℃。
Q690的焊接接头的力学性能
Q690的焊接接头的力学性能Q690高强钢焊接接头强韧性4.1 引言焊接是一个复杂的瞬时过程，不同于其他热处理方式[69]，它涉及冶金、传热、力学等多门学科。
焊接的整个过程处于一种不平衡的状态，是伴随着电弧的移动，温度在极短的时间内快速升高，经短暂的停留后又快速冷却的过程。
对于焊接的研究学习，往往是以其焊接温度场为基础的[72]。
其不均的加热冷却会引起焊接残余应力，甚至焊接缺欠。
对与这样一种动态复杂的问题，只有准确把握其分布规律，才能高效的分析学习[73]。
过去多以定性分析为主，难以实现焊接温度场的准确测定，尤其是焊缝处各点温度随时间的动态变化，更是难以把握。
目前，计算机等科学技术也正不断发展，焊接温度场可通过数值模拟等计算分析，为提高焊接质量提供了重要帮助。
国内是从上世纪80年代才开始着手重视焊接方面的研究，随着技术与效益的提高，近几十年焊接工艺飞速发展，广泛运用到各个行业，推动着现代工业进一步的发展。
焊接接头是指采用焊接方法连接的接头，不仅包括熔化结晶区焊缝、熔合区，也包括焊缝周围受焊接热循环作用而使组织性能发生变化的热影响区（HAZ）。
而焊缝只是指焊件经焊接后所形成的结合部分。
4.2 焊接技术介绍4.2.1 焊接工艺路线要获得优良的焊接接头，必须提前制定好合理的焊接工艺[70]。
一般来说，焊接操作的具体流程为：试件加工→焊前清理→定位焊→焊前预热→施焊→打磨、清理。
为保证获得良好的焊接质量，焊接预热是可取的一种措施。
它可以消除残余应力，有效地改善热影响区的组织和力学性能。
正常的施焊过程中，后一道焊接都是对前一次的热处理。
所以为保证焊接接头的晶粒不会粗化，影响焊接件的使用，必须严格控制每一道焊接的时间和温度。
另外，电流的输入量直接决定了焊接式的热输入，不同的热输入会使焊缝形成不同的组织。
如果电流过小，材料的塑性降低，容易使焊接过程不完整产生缺欠，也会导致冷却过快导致产生淬硬组织。
相反电流过大的话，焊接接头的组织就会粗大，导致韧性下降。
Q690
冷裂 纹敏感 性 强 ， 因此 焊 接 过 程 中焊 材 选择 及 工 艺
经计算热输入值为 １ ６ ． ２～ １ ８ ． ２ ｋ Ｊ ／ ｃ ｍ。根据李 亚 江 等关 于 焊接 热输 入 对 Ｑ ６ ９ ０高强 钢 热 影 响 区组 织 和韧 性 的影 响文 章论 述 Ｊ ， 本 文所 选 用 焊 接 热输
入 值 合理 。
参 数设 置 要求 苛刻 ， 只有 选 取 正 确 的 焊 材 和合 适 的 工 艺参 数才 能避 免焊 接缺 陷 的产生 。为 保证 合理 使
用 Ｑ ６ ９ ０ ， 材 料工 艺 研究 所 对 其 进行 了 工 艺性 试 验 ，
依据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ６ ５ １ －２ ０ ０ ８ 《 焊接 接 头 拉 伸 试 验 方
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Q690D低合金高强钢复杂箱体焊接工艺研究
２ ． Ｑ６ ９ ０ Ｄ焊接性分析
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４ ． 焊接参数 的确 定
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Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能
Q690D低合金高强钢模拟焊接热影响区的组织和性能作者：朱梓坤，韩阳，张舟，张义，周龙早来源：《机械制造文摘·焊接分册》2022年第03期摘要：使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟，得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织，并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。
结果表明，一次焊接热循环时，随着焊接热循环峰值温度的增加，试样显微组织逐渐粗化，并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变，硬度增加，冲击性能恶化。
热循环峰值温度为900 ℃时，冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1 350 ℃时，冲击吸收能量最小值仅为17 J。
冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。
在同一峰值温度下，随着冷却时间t8/5的增加，试样硬度降低，而沖击吸收能量也随之降低。
二次焊接热循环时，试样显微组织晶粒粗大，主要为板条马氏体，且硬度更高，冲击性能继续恶化，冲击吸收能量最低值仅为24.99 J，冲击断口主要为解理断离和准解理断裂，说明二次焊接热循环导致试样性能变差。
关键词：焊接热循环; 低合金高强钢; 热影响区; 显微组织中图分类号： TG 406Microstructure and properties of simulated heat affected zone ofQ690D low alloy high strength steelZhu Zikun1， Han Yang2， Zhang Zhou2， Zhang Yi2， Zhou Longzao1（1. Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， China;2. First Engineering Co.， Ltd.， China Construction Third Bureau， Wuhan 430048，China）Abstract： Gleeble-3500 thermal simulator was used to simulate the welding heat of Q690D low alloy high strength steel， and the microstructure of the heat-affected zone under different peak temperatures and cooling times during the first and second welding thermal cycles was obtained. The microstructure observation， hardness test， impact property test and fracture morphology analysis were carried out. The result showed that in the first welding thermal cycle， with the increase of the peak temperature of the welding thermal cycle， microstructure of samples became gradually coarsened， the granular bainite transformed to upper bainite and lath martensite， the hardness increased and the impact performance deteriorated. When the thermal cycle peak temperature was 900 ℃， the maximum impact energy absorption was 78.95 J. When the peak temperature was 1350 ℃， the minimum impact energy absorption was only 17 J. The impact fracture changed from ductile fracture to dissociative fracture. At the same peak temperature， as the cooling time t8/5 increased， the hardness of the sample decreased and the impact performance deteriorated. In the second welding thermal cycle， microstructure of samples was coarse grain， mainly lath martensite， the hardness was higher and the impact performance continued to deteriorate. The lowest value of impact energy absorption was only 24.99 J， and the impact fracture was mainly cleavage fracture and quasi cleavage fracture， which indicated that the performance of samples deteriorated due to the second welding thermal cycle.Key words： welding thermal cycle; low alloy high strength steel; heat-affected zone; microstructure0前言Q690D属于低合金高强钢，具有较高的强度、较好的塑性和韧性及良好的焊接性和耐腐蚀性能，在建筑、桥梁等领域得到了广泛的应用[1-3]。
Q690高强板焊接工艺评定
Q690高强板焊接工艺评定Q690高强板焊接工艺评定[摘要] 对Q690高强板的可焊性进行了实验,从中找出科学合理的工艺参数,保证接头质量。
[关键词] Q690 高强板冷裂纹敏感性液压支架是综采工作面主要设备之一,近十年来,架型结构进一步完善,设计方法更先进,参数更是向高工作阻力发展,因此结构件材料越来越多地采用高强度钢材。
随着时间的推移,Q460、Q550钢板的焊接工艺已比较成熟,屈服极限达到690MPa及以上的钢板的焊接工艺也日趋完善。
现将Q690高强板的焊接工艺及其评定方法介绍如下。
根据设计要求,Q690高强板焊接的焊缝强度一般不低于800Mpa。
与此相匹配的焊丝有多种。
为了提高效率、确保焊缝质量,我们采用了800Mpa级混合气体(80%Ar+20%C02)保护焊实芯GHS-80焊丝,在大量施焊前我们针对此种新型材料和焊丝进行了焊接工艺评定,并得出了相应的工艺方法。
1.抗冷裂纹敏感性试验为了更可靠地选择高强板焊接的预热温度,以避免焊接冷裂纹的产生,选用拘束度较大的Y型坡口小铁研试验方法对Q690高强板进行了抗冷裂纹敏感性试验,试验试样见图1;其试验条件见表1,试验结果见表2:3、结论试验结果表明,Q690钢板在采用800Mpa级混合气体(80%Ar+20%C02)保护焊实芯GHS-80焊丝、等强匹配、多层多道焊的工艺规范时,在室温不低于5°C,焊前预热150～180°C,层间温度不低于200°的前提下,接头未出现脆硬、冷裂纹等现象,抗拉强度大于800MPa,符合设计要求。
参考文献[1] 宋天虎. 焊接手册[K]. 北京:机械工业出版社,2001.[2] 陈裕川. 焊接工艺评定手册[K]. 北京:机械工业出版社,1999.2003年毕业于重庆工业高等专科学校机械系,现在中平能化集团机械制造有限公司从事煤矿机械设计工作。
窦磊(1982—) ,女,河南省平顶山人,助理工程师。
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响焊接是金属连接的一种常见方法，但焊接过程中产生的局部加热和冷却会导致焊接接头附近金属组织发生相变和晶粒长大等不可逆的变化，特别是焊接热影响区（CGHAZ）的组织和硬度的变化对焊接接头的力学性能和可靠性有着重要影响。
针对Q690高强度钢这一重要材料，本文研究了焊后处理对其CGHAZ组织及硬度的影响。
我们需要了解Q690钢的特性。
Q690钢是一种高强度低合金结构钢，具有良好的焊接性能。
其主要合金元素包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、钼（Mo）和铌（Nb）等。
由于其高强度和优异的韧性，Q690钢广泛应用于桥梁、建筑和船舶等结构中。
在焊接过程中，CGHAZ是焊接接头中最容易出现组织和硬度变化的区域。
CGHAZ的组织通常由起始母材、热影响区和焊缝区组成。
焊接过程中，CGHAZ经历了复杂的热循环和冷却过程。
在热循环过程中，CGHAZ的温度会快速升高到高温区，然后迅速冷却到室温。
这种快速冷却会导致CGHAZ中的组织发生相变，晶粒生长和残余应力的产生。
焊后处理是一种通过热处理的方法来改善焊接接头的性能。
在焊后处理中，通常采用时效处理或正火处理来控制CGHAZ的组织和硬度。
时效处理是将焊接接头加热到一定温度保持一定时间后再快速冷却，以改变CGHAZ中的晶粒大小和相分布。
正火处理是将焊接接头加热到一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却，以使CGHAZ中的相组织达到均匀的结构。
焊后处理对Q690钢CGHAZ组织的影响主要表现为晶粒细化和相转变。
晶粒细化是通过控制焊后处理温度和时间来实现的。
当焊后处理温度较高且时间较长时，CGHAZ中的晶粒会得到显著细化。
相转变主要由于焊后处理过程中发生的相变反应，如奥氏体相变为贝氏体。
除了组织变化，焊后处理还会对Q690钢CGHAZ的硬度产生重要影响。
通常情况下，焊后处理会导致CGHAZ的硬度降低。
这可以归因于晶粒细化和相转变所带来的变化。