关于Q550高强板焊接工艺的
q550焊接工艺论文
液压支架结构用Q550低合金高强度钢板焊接工艺研究液压支架结构用Q550低合金高强度钢板焊接工艺研究1.引言长期以来，我国液压支架一直广泛采用16Mn、27SiMn等普通钢板。
随着高产高效矿井建设的不断发展，对综采设备的生产能力和可靠性要求越来越高，支架向着大配套、大工作阻力、高可靠性方向发展。
支架结构制造所用材料的升级换代已势在必行。
目前主要材料将以65＝450~700MPa级的不同等级低合金钢逐步取代16Mn。
同时，对焊接材料、制造工艺也有更高要求。
而且，支架多为焊接结构件，所选材料除了具有较高的强度外，还应具备较好的焊接工艺。
由于高强钢存在缺口敏感性，表现为焊接件易出现断裂、开焊等缺点，采用怎样的焊接工艺才能保证支架的强度，我们对此结合我厂情况从母材分析、焊前准备、焊接材料、焊接工艺及焊后热处理等方面进行分析探讨。
决定试用Q550低合金高强度钢代替16Mn、27SiMn。
2.Q550低合金高强度钢的材料性能Q550低合金高强度钢是一种可焊接的低碳工程结构用钢。
其含碳量通常小于0.25％，在碳钢的基础上，改善钢的性能，在冶炼时加入一些合金元素Mn、Si、Ni、Ti、V、Al、Nb等元素，Mn、Si 提高了钢的强度，Al、Ti、V、Nb细化了晶粒，增加了钢的韧性。
比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度σ0.2(30～80kgf/mm2)和屈强比σs/σb(0.65～0.95),较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。
其合金元素含量较低,一般在2.5％以下，在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后使用；因此这类钢能大量生产、广泛使用。
各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10％。
3.焊接性能分析Q550为低合金高强度结构钢，其含碳常量小于0.25%，易于热加工焊接。
可以改善焊接性能，提高焊接质量和焊接强度。
常温焊接时有明显的淬硬倾向，热影响区容易形成硬而脆的马氏体组织，塑性和韧性下降，耐应力性能恶化，泠裂纹倾向增加，同时为防止产生裂纹，焊接过程中应严格保持低氢条件，为此焊接材料应严格脱脂，采用气体保护焊，如气体含有水分过多，则应进行干燥处理。
高强钢焊接工艺规范
高强钢焊接工艺规范
4.4.4 送丝性检查 • 4.4.4.1 清除送丝机运转部位的杂质并检查各联接件牢固和运转的稳
定状态，调节送丝机构送丝压力和送丝稳定性。 包括清理送丝轮凹槽；
• 4.4.4.2 每班交接时需检查或采用压缩空气(不亦清除时可采用柴油浸 泡半小时以上，柴油易燃，专用区域使用)清除干净送丝管内部，检 查各处不允许存在折断错位现象。选用筒装焊丝时，外部送丝管应保 证最小位置的弯曲半径大于300mm且不得同时存在两处。
操作。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日 期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版 均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本 适用于本标准。 • GB/T 3375 焊接术语 • JB/T 5943-1991 工程机械 焊接件通用技术条件 • Q/XZJ 13004 焊接操作规范 • Q/XZJ 15004 焊缝质量与检验 • Q/XZJ 13010 焊接缺陷修补 3 术语和定义 • GB/T 3375 确立的术语和定义适用于本标准。
• 4.5.7 焊接设备是否完好运转正常。 包括电焊机参数显示正常、地线接触良好、送丝轮旋转稳定、焊枪线 缆抖动小，送丝平稳，导电嘴与焊丝接触良好，可产生稳定的电弧；
• 4.5.8 环境要求 • 4.5.8.1 环境相对湿度大于60%，应进行适当的焊前预热处理，如大
于90%，则停止焊接。 采用温湿仪进行测量； 湿度过大会影响焊缝的扩散氢含量；
缝要求，并按工艺规范要求在废料上调整试焊。
• 4.4.6 工具准备：毛刷、钢丝刷、磨(抛)光机、剪丝钳、测温仪、焊 接夹具、手锤、防护用具、手电筒等。 预热时一定要测量温度，把温度控制在要求的范围内；
Q550D卷板贝氏体高强钢与Q550D薄板焊接
Q550D卷板贝氏体高强钢与Q550D薄板焊接随着工程机械技术的发展目前大多采用抗拉强度在600MPa以上的高强钢或者超高强钢来作结构材料。
近年来高强钢和超高强钢的国产化进程逐渐加快。
安钢集团也开发了屈服强度大于550MPa的低碳调质高强钢—Q550D卷板贝氏体钢，其抗拉强度大于640MPa采用控轧控冷加离线调质工艺生产，基体组织为贝氏体，集高强度、高韧性和优异焊接性于一体，可满足GB／T 16270—2009高强度结构用调质钢板》标准的要求。
气体保护焊是大批量生产常用的焊接方法，尤其是混合气体保护焊具有生产效率高、焊接质量好、操作简单灵活、焊缝韧性高等优点，因此Q550D卷板钢板也多采用此方法焊接。
焊接接头强度是焊接结构承载能力的基本保证，其中焊缝与母材强度匹配对焊接接头性能有重要影响，对此也存在两种不同的观点，其一是在保证焊缝金属塑性、韧性的前提下，应适当选用屈服点较高的焊缝金属，即高强匹配观点；其二是重点保证焊缝韧性或塑性的基础上，其强度与母材相比可适当降低，即低强匹配。
开展接头强度匹配的研究对于焊接构件的强韧性设计和安全评定具有重要的理论和实际意义。
为此，采用混合气体保护焊和两种不同焊丝对该钢进行低强匹配和高强匹配焊接，研究了强度匹配对焊接接头性能的影响，以期为该钢种在不同应用场合下焊接材料的选择和焊接工艺优化提供参考依据。
Q550D卷板钢化学成分a、型材及棒材P、S含量可提高0。
005%,其中A级钢上限可为0。
045%。
b、当细化晶粒元素组合加入时,20(Nb+V+Ti)W0。
22%,20(Mo+Cr)V0。
30%。
Q550D卷板钢力学性能a、当屈服不明显时,可测量RpO。
2代替下屈服强度。
b、宽度不小于600 mm扁平材，拉伸试验取横向试样，宽度小于600 mm的扁平材、型材及棒材取纵向试样,断后伸长率最小值相应提高1%（值）,厚度＞250 mm~400 mm的数值适用于扁平材。
结论（1）、采用气体保护焊焊接Q550D钢板时，用低强匹配的GHS-60焊丝无需预热即可得到无冷裂纹的焊接接头；而用高强匹配的GHS-70焊丝需要，预热温度到80℃以上才可避免冷裂纹的产生。
Q550D室温焊接实验报告
Q550D室温焊接实验报告实验：山东鲁南装备制造2021年3月一实验目的验证Q550D钢板室温焊接抗拉强度、伸长率是不是合格、30倍显微镜观看有无微观焊接裂纹二实验标准（1）《GB/T 2651-2020 焊接接头拉伸实验方式》（2）《GB/T228-2002金属材料室温拉伸实验方式》（3）《GB 4675.1-1984 焊接性实验斜Y型坡口焊接裂纹实验方式》三实验参数及实验结果1.母材：Q550D δ=30低合金高强度结构钢；交货状态：淬火+回火；炉号：14T-004272-03 30*3000*113002.焊机：DX-600G CO2/MAG焊机3.焊丝：JL-70M Ø1.2金属粉芯焊丝4.焊工：熟练焊工操作5.温度：10℃；湿度：50%6.焊接方式：多层多道焊（拉伸实验）；单道焊（焊接裂纹实验）；焊后530℃+50min回火（1）第一组：富氩气爱惜焊（80%Ar+20%CO2）室温焊接拉伸实验结果（表1）表1 富氩气爱惜焊（80%Ar+20%CO2）室温焊接拉伸实验结果（2）第二组：CO2气爱惜焊室温拉伸焊接实验结果（表2）表2 CO2气爱惜焊室温焊接拉伸实验结果（3）第三组：斜Y型坡口焊接裂纹实验结果表3 斜Y型坡口焊接裂纹实验结果四实验结论（1）该Q550D钢板采纳富氩气室温焊接抗拉强度与伸长率合格，能够不预热焊接，但要焊后回火（2）该Q550D钢板采纳二氧化碳气室温焊接抗拉强度与伸长率合格，能够不预热焊接，但要焊后回火（3）二者对斜Y型坡口焊接裂纹实验式样切片30倍放大显微镜下观看均无焊接微观裂纹（4）富氩气焊接抗拉强度高于二氧化碳气焊接抗拉强度35MPa，性能更优。
Q550D高强度钢板组织及焊接性能分析
收 稿 日 期 =2017 -0 2 -2 8 作 者 简 介 :朱 晓 丽 （1988 - ) , 女 ，内 蒙 古 赤 峰 市 人 ，助 理 工 程 师 ，现 从 事 金 相 检 测 工 作 。
42
包钢科技
第 43卷
行 分 析 研 究 ，为 其 在 焊 接 领 域 的 广 泛 应 用 提 供 指 导 。
有 裂 纹 的 产 生 。 同 时 斜 Y 坡 口 焊 接 裂 纹 试 验 表 明 对 于 20 m m 厚 Q 550D 钢 板 ，在 不 预 热 条 件 下 焊 接 ，两 组 试 样 表 面
裂纹率和断面裂纹率均为零。
关 键 词 ：Q550D;焊 接 ;宽厚板;显微组织
中 图 分 类 号 :T G 115.6
Key words：Q550D；welding；wide and thick plate；microstructure
Q550D 是一种微合金低碳贝氏体钢，具有强度 高 、韧性好、耐 磨 、耐腐 蚀 、低温韧性、加工性能和焊 接性能优良等特点，广 泛 应 用 于 工 程 机 械 、煤矿机 械 、造船和钢结构等领域[1_6]。但 由 于 Q550D 使用 环境恶劣，加 之 Q550D 在 生 产 过 程 中 板 形 难 以 控
(1. CSP Plant of Steel Union Co. Ltd. of Baou 014010, Monggol, China ； 2. Sales Co. of Steel Union Co. Ltd. of Baotou Steel ( Group) Corp. yBaotou 014010 ^Nei Monggol yChina)
1 成分设计与轧制工艺流程
摘 要 :包 钢 通 过 成 分 优 化 和 轧 制 工 艺 的 优 化 研 制 了 工 程 机 械 用 高 强 度 钢 Q550D。通 过 热 影 响 区 最 高 硬 度 、插销试 验 、斜 Y 坡 口 焊 接 裂 纹 试 验 对 Q550D 高 强 度 钢 的 焊 接 性 能 进 行 分 析 ，研 究 结 果 表 明 ：Q 550D 钢 板 热 影 响 区 最 高 硬 度 （HV10 ) 为 297。 插 销 试 验 结 果 表 明 ，在 中 等 拘 束 条 件 下 ，采 用 HS - 7 0 焊 丝 焊 接 20 m m 厚 Q550D钢 板 ，不预热没
高强度钢焊接施工工艺标准
高强度钢焊接施工工艺标准---1. 引言本文档旨在为高强度钢焊接施工提供准确的工艺标准，以确保施工过程安全可靠、质量优良。
高强度钢材料应用广泛，在建筑、航空、造船等领域中使用较多，因此合理的焊接工艺对于保证结构的强度和稳定性至关重要。
2. 焊接操作规程2.1 材料准备在进行高强度钢焊接之前，需要对材料进行充分的准备工作。
这包括但不限于：- 清洁材料表面，去除污垢和氧化物；- 对材料进行预热，以确保焊接接头达到合适的温度；- 检查材料的质量和规格，确保符合设计要求。
2.2 焊接参数选择合适的焊接参数对于实现高质量的焊缝十分重要。
以下是针对高强度钢的焊接参数建议：- 焊接电流：根据材料的厚度和焊接位置选择合适的电流；- 焊接电压：根据电流和焊接位置选择合适的电压；- 焊接速度：控制焊接速度以避免过热和焊缝质量下降；- 焊接材料：选择合适的焊接材料以保证焊缝质量和强度。
2.3 焊接操作在进行高强度钢焊接操作时，需要严格遵守以下步骤：1. 确保焊接设备的正常工作和安全操作；2. 根据焊接参数调整设备，确保焊接质量和稳定性；3. 进行预热，使焊接接头达到合适的温度；4. 进行焊接，注意控制焊接速度和角度，避免过热和焊接缺陷的产生；5. 检查焊缝质量，确保焊接接头的强度和稳定性。
2.4 焊后处理焊接完成后，需要进行适当的焊后处理以增强焊接接头的质量和耐久性。
以下是一些常见的焊后处理工作：- 清洁焊接接头，去除焊渣和污垢；- 进行热处理，消除焊接残余应力；- 进行无损检测，确保焊接接头无裂纹和缺陷；- 进行抛光和打磨，提高焊接接头的表面光滑度。
3. 安全措施在进行高强度钢焊接施工时，需要采取一系列安全措施以保证施工人员和设备的安全。
以下是一些常见的安全措施建议：- 确保焊接设备的正常工作和维护，检查设备是否有损坏；- 佩戴适当的个人防护装备，包括手套、面具、防火服等；- 对施工区域进行防火、通风和排污处理；- 培训施工人员，使其熟悉焊接操作和应急处理方法。
Q550钢板焊接工艺分析
Q550钢板焊接工艺分析近年来国家在矿山工程建筑中对Q550钢的应用越来越多，那么我们对它的技术要求也就需要更加细致的研究。
以下就是我们对Q550钢板的一系列实验分析，而且制定出了相应的焊接工艺。
标签：Q550钢；实验分析；焊接1 对钢材的力学性能和化学成分进行分析通过收集整理资料我们得到了试验室选用的Q550D钢的化学成分和力学性质，而后作成表格如表1和表2：从上面表格中我就可以看出Q550系列刚的化学成分中有很多微量元素，且占得比例还是相当可观的。
2 实验时采用的焊接材料按照国家标准规定《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》中ER69-1，直径1.2.的实心焊丝，可以保证焊接时焊缝的高强度和良好的机械性能。
通过查阅资料得出了所用焊丝的化学成分和拉伸试验要求。
如表3、表4：通过以上表格，我们就可以清晰的看到焊丝中的化学成分及其拉伸要求，这样就能根据要求制定出相应的焊接方法。
3 焊接的方式方法（1）对坡口形式的焊接。
根据以前的实验研究，钢板的焊接口会有很多种形式，但是具体情况具体分析，我们根据所采用的保护气体的特点来选择相应的焊接口形式。
通过讨论研究，大家一致认为这种情况采用单边的V型破口进行焊接是最合适的，与此同时就需要制定相应的焊接措施；（2）坡形焊接口的工艺参数。
按照国家标准，再通过查阅相关资料得到了所需的工艺参数：对焊接速度的要求是22-26cm/min，对焊接电压的要求是30-32V，对填充盖面的要求是240-260A的电流，进行打底焊接的电流是230A-250A，二氧化碳的流量是15-20L/min。
通过以前对焊接的学习可知道，手工焊接形式有平焊、点焊、斜焊等，这几种情况都可以使用于坡口形式的焊接中。
在焊接时先进行加热，对焊接口加热到一定程度在进行焊接，焊接完后进行有效的保温措施会得到很好的焊接质量的，如还有更高要求的可以进行退火或者调制热处理等措施，会有更加好的效果；（3）焊接的装置。
Q550钢板焊接工艺分析
Q550钢板焊接工艺分析作者：霍雷来源：《山东工业技术》2015年第18期摘要：近年来国家在矿山工程建筑中对Q550钢的应用越来越多，那么我们对它的技术要求也就需要更加细致的研究。
以下就是我们对Q550钢板的一系列实验分析，而且制定出了相应的焊接工艺。
关键词：Q550钢；实验分析；焊接1 对钢材的力学性能和化学成分进行分析通过收集整理资料我们得到了试验室选用的Q550D钢的化学成分和力学性质，而后作成表格如表1和表2：从上面表格中我就可以看出Q550系列刚的化学成分中有很多微量元素，且占得比例还是相当可观的。
2 实验时采用的焊接材料按照国家标准规定《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》中ER69-1，直径1.2.的实心焊丝，可以保证焊接时焊缝的高强度和良好的机械性能。
通过查阅资料得出了所用焊丝的化学成分和拉伸试验要求。
如表3、表4：通过以上表格，我们就可以清晰的看到焊丝中的化学成分及其拉伸要求，这样就能根据要求制定出相应的焊接方法。
3 焊接的方式方法（1）对坡口形式的焊接。
根据以前的实验研究，钢板的焊接口会有很多种形式，但是具体情况具体分析，我们根据所采用的保护气体的特点来选择相应的焊接口形式。
通过讨论研究，大家一致认为这种情况采用单边的V型破口进行焊接是最合适的，与此同时就需要制定相应的焊接措施；（2）坡形焊接口的工艺参数。
按照国家标准，再通过查阅相关资料得到了所需的工艺参数：对焊接速度的要求是22-26cm/min，对焊接电压的要求是30-32V，对填充盖面的要求是240-260A的电流，进行打底焊接的电流是230A-250A，二氧化碳的流量是15-20L/min。
通过以前对焊接的学习可知道，手工焊接形式有平焊、点焊、斜焊等，这几种情况都可以使用于坡口形式的焊接中。
在焊接时先进行加热，对焊接口加热到一定程度在进行焊接，焊接完后进行有效的保温措施会得到很好的焊接质量的，如还有更高要求的可以进行退火或者调制热处理等措施，会有更加好的效果；（3）焊接的装置。
Q550高强度钢板焊接工艺研究
３ 一 ■ 技术 交流 ２
一
２ 和 设 石１ 化工 备 ０ 油
２ 年第 １ 卷 ５
重要 ，要 求 Ｑ５ Ｏ 板 焊 接 必 须入 加 热 炉 进行 焊 前 ５钢 预 热 ，预 热温 度 １０２ ０ ，且 焊接 过 程 中应 连 续 ５ ．０ ℃
后 需 采 用 整 体 消 除 内应 力 热 处 理 ，要 求 严 格 控 制 保温 温 度在 ５ ０５ ０ ，保温２５３ 。 ４ —６ ℃ ．．ｈ
不问断监测层间温度 ，若低于１０ ０ ℃时，应用氧 乙 炔 预 热至 要求 温度 。 ３ ． ４焊接设备
使 用松 下Ｋ ０Ａ Ｏ 气体 保护 焊机 。 Ｒ５０ Ｃ
为避 免后续取样 时取 到缺 陷位置 ，试板焊后 根 据 Ｊ ／ ４ ３ ．—０ ５《 压 设 备 无损 检 测 第 ３ Ｂ Ｔ ７ ０３２ ０ 承 部 分 ：超 声检 测 》 的要 求 ，应 进 行 １０ ０ ％超 声 检 测 ， Ｉ 级合 格 。 ５试样制备及实验 数据
试 验 制 备按 国家 标 准 进 行 制 备 。 拉伸 试 样 按 ＧＢＴ ２ ．０ ２ 《 属材 料 室 温 拉伸 试 验 方法 》 ， ／２ ８２ ０ 金 弯 曲试样 按ＧＢＴ ３．０ ０ 《 属 材 料 弯 曲试 验 方 ／２ ２２ １ 金 法 》 ，冲 击试 样 按ＧＢ Ｔ ２ —０ ７ 《 属 材料 夏 比 ／ ２ ９２ ０ 金
摆 锤冲 击试 验方 法 》 。试 验 结果见 表５ 。
４ 焊后热处理及 无损检测
这 种 板 材 在 焊 接 过 程 中焊 缝 金 属 及 热 影 响 区 容 易 生 成 硬 组 织 ，硬 度 增 加 ，还 会 产 生焊 接 残 余 应 力 ， 同时 焊 缝 中也 溶 入 了一 定量 的氢 ， 为进 一 步 消 除 焊 接 残 余 应 力 ， 恢 复 焊接 接 头 的 塑性 、韧 性 ，改 善 钢 材 的力 学 性 能 ，尽 可 能将 氢 消 除 ，焊
Q550D高强度钢板的力学性能化学成分工艺简介
Q550D⾼强度钢板的⼒学性能化学成分⼯艺简介
1主要应⽤于重要的（低温）⾼强度结构件、⼯程机械、矿⼭钢结构件等。
2 化学成分
牌号C Mn Si P S Al其它
Q550D≤0.18 1.00～1.60≤0.55≤0.030≤0.030≥0.015适量
3冶炼⽅法钢由转炉或电炉冶炼，必要时加炉外精炼4 交货状态以调质状态交货
5
牌号表⽰⽅法：S590Q/Q550D/WQ590D/WH70Q/AH70DBD
钢的牌号和Q690D类似由代表屈服强度的汉语拼⾳字母，屈服强度数值，质量等级符号三个部分组成，例如：Q550D其中：
Q—钢的屈服强度的“屈”字汉语拼⾳⾸位字母；
550—屈服强度数值，单位MPa；
D—质量等级为D级（等级分为C,D,E）。
当需要钢板具有厚度⽅向性能时，则在上述规定的牌号后加上代表厚度⽅向（Z向）性能级别的例如Q550DZ15
6 ⼒学性能
规格mm
屈服强度σs
? MPa
抗拉强度σ
b? MPa
伸长率δ
5? %
－20℃冲击试验
Akv? J 纵向
≤50≥550670～830≥16≥40。
行走液压支架用Q550D高强度钢的焊接工艺
行走液压支架用Q550D高强度钢的焊接工艺杨杰【摘要】分析了行走式液压支架用材料Q550D低合金高强度钢的化学成分、力学性能特点及Q550D碳当量、冷裂纹敏感性等焊接性能,就其焊接材料、焊接工艺、焊后处理及检验等进行研究.最终确定焊前预热,焊中保温,焊后热处理焊接工艺,在施工期间通过严格控制焊接电流、焊接速度、层间温度等确保焊接质量,结果未出现焊接不良、裂纹等焊接缺陷,满足了设备的使用要求.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2019(040)003【总页数】4页(P42-44,47)【关键词】履带行走式液压支架;低合金高强度钢(Q550D);焊接性能;焊接工艺;无损检测【作者】杨杰【作者单位】中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TD355+.410 引言履带行走式液压支架是短壁化机械开采安全有效的支护设备，通过对煤层顶板的支护，为井下工作人员及运行设备提供一个相对安全的作业空间。
可以有效地解决煤矿边角煤、煤柱开采时的支护难题，消除大面积悬顶所造成的安全隐患，延长矿井的使用寿命，提高煤炭能源回收率。
因此，提高行走支架的可靠性和安全性是课题主要研究方向。
目前太原院生产的行走支架已满足国内生产需求，为减轻支架本身质量，便于组织生产物料，结构件材质选择为低合金高强度钢Q550D。
由于行走支架结构较为复杂，多为钢板焊接而成的箱体式结构，焊接易产生变形，同时在使用过程中，承受动载荷、静载荷较大，这就对低合金高强度钢Q550D焊接质量提出更高要求。
为避免出现冷裂纹及淬硬组织，本文对Q550D的焊接工艺进行探讨。
图1为履带式行走液压支架实样图。
图1 履带式行走液压支架实样图1 Q550D主要化学成分及力学特性Q55D是一种屈服强度为550MPa低合金高强度贝氏体钢材。
现选择某钢厂工艺生产的热轧Q550D钢板，化学成分及力学性能如表1、表2所示。
从化学成分中看出C含量为0.153%，淬硬性较低，另外加入合金元素Mn、Si、Cr、Mo可提高钢的强度、耐磨性、可塑性，提高钢的抗冲击能力，同时P、S等有害化学元素含量低，Q550D综合力学性能较优。
Q550低合金板结构件的焊接工艺5页word文档
Q550低合金板结构件的焊接工艺目前，大型机械设备如煤矿机械设备、重型车辆、工程机械、港口机械等在使用过程中承受动、静载荷，同时有应力腐蚀现象，为保证此类产品有足够的强度及良好的使用性能该类产品大多采用高强板进行加工制作，在产品的制作过程中高强板的焊接质量的决定着制造的产品质量。
下面结合我厂产品制造中Q550低合金高强板使用情况，对Q550板的成份、焊接性能、焊接材料及焊接工艺等方面分析说明。
1 材料的化学成分分析Q550合金钢是在碳钢基础上，为改善钢的性能，在冶炼时加入一些合金元素，提高了钢的强度；细化了晶粒，增加了钢的韧性，改善钢的性能。
2 焊接性能分析钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成而其中影响最大的是碳元素，含碳量越高，可焊性越差，按照碳当量推荐的计算公式Q550碳当量：C当量=[C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]*100%0.18+0.6/6+（0.8+0.3+0.12）/5+（0.8 +0.8）/15=0.63%Q550碳当量大于0.45%，焊接时有较明显的淬硬倾向大，热影响区容易形成硬而脆的马氏体组织，塑性和韧性下降，耐应力腐蚀性能恶化，冷裂纹倾向增加，因此焊接时需要较小的热输入量。
焊接热输入量过高，会导致热影响区性能降低；同时为防止产生裂纹，焊接过程中应严格保持低氢条件，为此焊接材料应严格脱脂，采用CO2气体保护焊，如CO2气体中水分过多，则应进行干燥处理。
3 焊接材料选择在焊接结构件的过程中，保证产品质量的首要条件是合理选择焊接材料及焊接工艺。
熔池金属是由母材金属和焊接材料在高温液态下共同组成的，成分偏析在发生物理反应的熔渣与金属之间产生，由于合金元素的氧化、还原、蒸发等，在热影响区内，会改变金属化学成分、金相组织和力学性能，例如，影响焊缝力学性的气孔是由熔入与析出氧、氮、氢等杂质造成的，并且热裂是由于纹熔池结晶时的成分偏析及结晶方式导致的，这些均在在成分偏析之后的凝固结晶过程中形成。
建筑高性能结构钢Q550GJC的焊接技术_刘菲
Abstract： High performance structural steel features high strength，good ductility and material-saving，which has a superior performance and remarkable economic benefits，it is getting more popularization and application in tall and large span buildings as well as highway bridges． Developed by WISCO Q550GJC is a new type of building high performance structural steel． So far，it has not been applied in the field of domestic construction steel structure． On the basis of the research in necessary test such as steel weldability and the selection of welding material，it was qualified and summarized the WPS of Q550GJC including SAW，SMAW，GMAW and FCAW，which could meet the requirements of national standard Code for Welding of Steel Structures GB50661—2011． The WPS provided the beneficial reference for the future engineering application and the development of relevant standards． Keywords： flame cutting test； Y-slit type welding cracking test； heating straightening test； WPQＲ
Q550钢板焊接工艺分析
的机械 性能。通过查 阅资料得 出了所 用焊丝的化学成分和 拉伸试验要 求 。如表 ３ 、表 ４ ：
表 ３ 焊丝的化学成分
元素 Ｃ ｕ
（ ％） ０ ． ２ ４
１ — １ １ ． ２
２ ５ ２ ５
２ ４ ． ９ ２ ４ ． ９
６ ２ ２ ． ５ ６ ２ ２ ． ５
０１ Ｏ ０ ． ０ ６ ０ ． ２ ４ — ０ ． ５ ４ ０ ． ３ １ ． ４ ０ — ２ ． １ ０ ＯＯ １ ０
元素
Ｐ
Ｎ Ｉ ｎ
ｓ ｉ
Ｃ ２ ． １ ２ — ２ 侧弯 侧弯 侧弯 侧弯
ｆ ％） ０ ． ０ ２ ０ １ ． ２ ４ — １ ． ７ ９ Ｏ ． ２ １ 一 Ｏ ． ５ ６ ０ ． ０ ７
４ 实 验 结 果
从上面表格 中我就可 以看 出 Ｑ５ ５ Ｏ系列刚 的化 学成分 中有很 多微 量元 素 ，且 占得比例还是相当可观的。
通过本 次试验 ，我们得到 了合格 的实验数据 ，各项试验 数据 都符 合 国家标准规定 ，下面就列一些表格进行观察 （ 见表 ５ 、表 ６ ）
表 ５ 拉 伸 试 验
试 样编号 试样宽度 试 样厚度 横截面 积 断裂荷载 抗拉 强度 断裂部位
（ ｍｍ） （ Ｉ １ ７ １ ｍ） （ ａｍ２ ｒ ） （ ＫＮ） （ Ｍｐ ａ ） 和特征
２ 实验 时采用 的焊接材料
按 照国家标准规定 《 气体保 护电弧焊用碳钢 、低合金 钢焊丝》中 Ｅ Ｒ ６ ９ — １ ，直 径 １ ． ２ ． 的实心焊 丝 ，可以保证焊接 时焊缝的高强度 和 良好
１ Ｏ １ Ｏ １ ０ １ Ｏ
４ Ｄ ４ Ｄ ４ Ｄ ４ Ｄ
１ ８ ０ １ ８ ０ １ ８ ０ １ ８ Ｏ
高强钢的焊接工艺规定..
高强钢的焊接工艺规定
高强钢在高温作用下具有较大的淬硬性，依据碳当量的理论计算，当C E值≥0.6%均属焊接性能较差的钢种，为避免应焊接热循环作用焊接接头的热影响区产生碎硬组织而发展冷裂纹，故施焊时应遵照以下工艺要求进行。
1.选用焊接材料应优先考虑低配匹为原则，与Q345相接的焊缝可选用JM-58
焊丝。
2.焊接接头附近应清除锈、油污等氧化物，保持焊缝清洁。
3.施焊时焊缝应预热，加热范围为焊口两侧150~200mm左右，预热温度为
200~250℃。
4.施焊时应保持层间温度不低于预热温（200~250℃），必要时可中途补充加热。
5.施焊时应选用小电流，线熔深的多层多道焊以减小焊缝中母材与焊材的熔合
比（即降低母材的熔化量），但焊接速度不宜过快（以避免焊缝过快冷却），同时应保证收弧时的弧坑填满防止产生火口裂纹。
6.施焊工作应一次完成，不允许对工件反复多次的加温和冷却。
7.保证焊接质量防止因气孔、夹渣、未溶合、咬边等焊接缺陷促使焊接接头处
产生应力集中而增加产生冷裂纹的倾向。
8.焊后应后热，适量提高焊接区域的温度并采用有效的保温缓冷措施。
Q550NQR1高强耐候钢焊接工艺研究
施，预热可以减缓焊接接头的冷却速度，适当延长 冷却时间，从而减少或避免淬火组织，同时也有利 于氢的逸出。根据标准AS/NZS 1554.1确定钢材的 最低预热温度为50℃。
2. 焊接工艺试验 （1）焊材的选用 焊材选择时既要保证符合 钢材强度要求，又要有足够的塑性、韧性以保证产 品生产技术要求。结合Q550NQR1的强度等级及化 学成分，选取的配套焊丝为TH650EW－Ⅱ，焊材 成分中适当降低P、S含量，且提高Ni含量以保证 焊缝冲击韧性。对焊接材料的化学成分及熔敷金属 的力学性能进行了检测，结果显示以上焊材符合相 关标准要求，如表3、表4所示。 （2）试验方案 为了研究该钢种的焊接工艺 性，并制定合理的焊接工艺保证措施，分别进行了 Q550NQR1同种及异种钢材的对接接头、角接接头 焊接工艺评定试验。焊接方法采用熔化极活性气体 保护焊），保护气体为80%Ar+20%CO2，焊前进行 75~100℃预热处理，多层焊时，层间温度控制为 100~120℃，焊接参数如表5所示。
层/道数 1
2~4 —
钢 材 接 头 组 合 接头类型
Q550NQR1+ Q550NQR1
Q550NQR1+ Q450NQR1
角接 对接 角接 对接
表6 接头力学性能试验结果
抗拉强度 /MPa
— 723/母材断
— 621/母材断
冷弯 （180°d=4a）
— 完好 — 完好
－40℃冲击吸收能量/J
焊缝 57.8 67.7
拉伸试验
－40℃/J 57.0
下屈服强度 抗拉强度
/MPa
/MPa 伸长率(%)
649
732
19.5
表5 焊接参数
接头形式 焊接电流/A
WH70高强钢采用高强度焊丝Q550常温下焊接试验
20)
5 3 弯曲试样 试样分别选用直径 20 和 30 两种压头, 采用 正弯 120 和背弯 120 两种试验方法。试验结果如表 7、 表 8 所示。
表7 Tab. 7 焊接 接头弯曲试验记录 ( 试样厚度为 ( specimen thickness is
表3 选用试验焊材 Tab. 3 Welding consumable for experiment
焊丝名称 实心焊丝 牌号 Q 550 规格 d / mm 1 6 保护气体 CO2
180 冷弯 d= 3a 完好 完好 - 20 A KV ( 纵) J 47 47
Mechanical properties parameter of WH70 steel
压支架结构件的结构约束力 ( 而上述两种情况往往 是高强钢焊接中导致延迟裂纹产生的主要因素 ) , 加 上 700 MPa 级高强钢采用 CO2 气体保护焊不预热焊 接在国内液压支架领域尚 属首次。因 此建议采用 Q550 高强度焊丝焊接液压支架时, 做完液压支架压 型试验后, 再批量投入生产。
参考文献 :
s / MPa b/ MPa 5/ %
590 590
670~ 830 685~ 790
17 17
3 焊材的选择 本试验是遵循低强匹配原则来选择焊丝的。这 主要是基于以下几点考虑 : 首先考虑到 WH70 为低 碳低合金高强钢 , 目前在焊接中, 存在的主要问题是 焊接后易出现冷裂纹和淬硬组织 ; 再就是考虑到液 压支架工作条件较为复杂, 焊接件受到的拘束力较 大, 同时在工作过程中承受动载荷较大 , 少许降低焊 缝强度而使韧性储备提 高, 对焊接 接头性能有利。
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关于Q550高强板焊接工艺的
说明
近年来，高强板在液压支架中的应用越来越多、强度等级也越来
越高，为确保高强板的焊接质量，我公司在工艺设计、焊接工艺评定、质量控制等方面做了大量的工作，形成了自己的焊接工艺规范，确保了液压支架结构件的质量，现将关于Q550高强板焊接工艺说明如下：
1、焊接工艺的设计
2001年我公司在液压支架生产中开始引用WH60A新材料（Q460），我公司与国内焊接的权威部门--哈尔滨焊接研究所进行了技术咨询与合作，和我们一起进行了为期半个多月的焊接工艺评定试验，其中有冷裂纹敏感试验和力学性能试验，经过反复论证及选配试验，确定了板厚小于30mm的WH60A高强板、环境温度为0℃情况下的二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数。
基于此，在哈尔滨焊接研究所的指导下，我们相继对不同厂家的Q460、Q550等高强钢和高强焊丝进行了不同工艺参数、环境温度为0℃情况下的焊接工艺评定及斜Y型坡口焊接冷裂纹敏感试验，根据评定的结果，相继确定了Q460、Q550高强板的焊接工艺。
2、焊接实践
为保证焊接质量，我公司是将0℃、没有缓冷措施情况下通过的焊接工艺评定，在具体执行过程中要求的环境温度为5℃，同时，及时为工件覆盖的石棉被进行缓冷，提高了质量的保证安全系数。
这种工艺方法为国内的许多同行业厂家所应用。
4、唯一性
Q460、Q550板的焊接工艺评定是指通过评定的板与焊丝组合，不代表其他厂家的相同牌号的板与焊丝，我公司严格执行焊接工艺评定制度，每一种焊丝与高强板的匹配焊接必须先通过焊接评定，无论改变焊丝或钢板的生产厂家，均须经评定合格方可使用，且每次都有报告与试样的存根可查。
4、质量控制
在液压支架加工中，设置了3个质量检查停点，由质量管理部进行检查验收，并填写检查记录和对工件做标识，未经检查合格不得进入下一道工序，分别为焊接组对点焊结束、封板焊接前和组焊完毕，同时也随时接受设备管理与租赁部门的监督抽检。
5、质量控制结果
我公司液压支架的焊接工艺一直是按上述办法执行，从2003年至今已有7年历史，所生产的支架的主要结构件在煤矿的长期使用中，未有开焊、变形等足以影响支架性能的情况，质量稳定可靠，也验证了我公司焊接工艺的科学性。
6、质量承诺
产品质量是企业的生命，也是我公司向客户的郑重承诺，在此，我公司承诺：将继续严格质量的过程控制，严格图样与工艺纪律，确保为客户所提供的每一台产品的质量。
中平能化集团机械制造公司
2010年11月。