Z向钢板加工工艺

厚板加工工艺措施

1、概述

厚板焊接目前已引起全国各塔厂的高度重视，一般不小于40 mm的厚钢板在焊接过程中较易产生层状撕裂，因为钢板越厚，非金属夹杂缺陷越多，且焊缝也越厚，焊接应力和变形就越大。

我公司通过制定和实施厚板焊接加工防层状撕裂工艺措施，成功解决了厚板的层状撕裂问题。

2、层状撕裂产生原因

层状撕裂产生的主要原因为钢中存在片状硫化物与层状硅酸盐或大量成片地密集于同一平面内的氧化铝夹杂物，可能导致Z向塑性降低，沿钢材轧制方向发生阶梯状的层状撕裂。

3、厚钢板焊接加工防层状撕裂工艺措施

3.1 原材料控制

GB/T 1591《低合金高强度结构钢》中要求Q345B钢中S含量≤0.04%、P含量≤0.04%。在原材料进厂复验过程中，对钢板的S、P含量需进行严格的控制，S、P含量的实测值应低于标准要求的1/2。

厚板原材料进厂后应逐块进行无损检测，检测板内有无夹层。

对不符合要求的钢板必须要求退货处理。

3.2 焊接接头设计要点

3.2.1 在满足焊透深度要求和焊缝致密性条件下，采用较小的焊接坡口角度及间隙。

3.2.2 在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口。

3.2.3 采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接。

3.2.4 在T形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区。

3.3 焊接工艺控制

3.3.1焊接材料的选择

在满足接头强度要求的条件下，选用具有较好熔敷金属塑性性能的焊接材料，我公司采用的气保焊丝ER50-6是一种强度等级较低的低氢性焊接

材料，焊丝的熔敷效率高且具有较好的塑性性能，也是一种公认的厚板焊接材料。

3.3.2 焊接方法的选择

15%），在焊接厚板时，我公司采用了富氩混合气体保护焊（Ar85%：CO

2

气体保护焊更容易、更有效此种焊接方法为低氢焊接方法的一种，比纯CO

2

的控制焊缝金属内部的含氢量。

3.3.3 坡口的制备

3.3.3.1 厚板的坡口制备需优先采用机械坡口机进行加工，避免采用火焰切割，以免导致焊接部位重复受热。

3.3.3.2 制定合理的坡口角度，在满足焊缝连接强度的同时，尽可能减小坡口尺寸，以达到减少焊缝熔敷金属填充量的目的。

3.3.3.3 在坡口加工过程中，应严格按照既定要求限制坡口角度及钝边尺寸的偏差。

3.3.4 焊前预热

厚板焊接前，必须进行预热处理，并根据钢板厚度确定合理的预热温度，在保证在不产生附加应力的前提下，应适当提高焊接接头的预热温度。焊前预热可以防止一般拘束度接头焊接时裂纹的产生，焊前预热可以控制焊缝金属及邻近母材的冷却速度。较高的温度可使氢较快扩散且减少冷裂倾向。Q345B材质预热温度为100～150℃。

3.3.5 焊接工艺控制

3.3.5.1 制定合理的焊接顺序，尽可能避免厚度方向的焊接残余应力的产生，减少焊接接头的拘束应力的集中。

3.3.5.2 焊接过程中严格执行焊接工艺卡参数，尽量控制焊接热输入量，采用较小电流进行焊接。

3.3.5.3 焊接过程中严格控制焊道层间温度，应小于250℃。

3.3.5.4 作用于收缩方向上的焊缝厚度应尽可能低。

3.3.5.5 保证焊缝内部质量，单侧焊接后进行另一侧焊接前应采用碳弧气刨进行清根处理。

3.3.5.6 焊缝与厚板母材连接基础即焊脚尺寸在标准要求范围内应尽可能大。

3.3.5.7 焊道层数的分布考虑厚板母材与焊缝金属的局部缓冲。

3.4 焊后热处理

3.4.1 焊后热处理可帮助焊缝金属内扩散氢的溢出，有效降低焊缝金属内的氢含量。降低焊缝出现冷裂纹的倾向，同时也有效预防厚板母材的层状撕裂的产生。

3.4.2 与厚板连接焊缝焊接完毕后，应对焊缝及厚板母材整体热处理，保证消除焊缝及母材内部的焊接残余应力，减少脆硬组织和焊缝中的氢含量。

4、无损检测

待焊后热处理结束后，应对焊缝和母材分别进行超声波探伤，检验焊缝内部有无焊接缺陷，检验母材内部有无夹层及裂纹等缺陷。