低合金钢焊接性及工艺
11-4低合金高强度结构钢的焊接
钢材牌号
电渣焊 焊丝牌号 焊剂牌号
焊条电弧焊焊 条型号 E4303、E4301 E4316、E4315
埋弧焊 焊丝型号 H08A H08MnA 不开坡口 H08A 中板开坡口 H08MnA H10Mn2 H10MnSi 厚板开坡口 H10Mn2 焊剂牌号 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350
不开坡口 H08MnA 中板开坡口 H10MnSi H10Mn2 H08MnMoA 厚板开坡口 H08MnMoA H08MnMoA
HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350 HJ250 HJ431 HJ350
Q420
H10MnMoVA
HJ431 HJ360
E5516-G E5515-G E5516-D1 E5515-D1 E7015-G E7015- D2 E6016-D1 E6015-D2
Q460
H10Mn2MoA H10Mn2MoVA
HJ431 HJ360 HJ350 HJ250
H08Mn2MoA H08Mn2MoVA
HJ350 HJ250
预热 低合金高强度钢焊接时常用的工艺措施是焊前预热 焊前预热。 焊前预热 屈服点在390MPa以下 以下的低合金高强度钢焊接时,可不 预热 屈服点在 以下 可不 预热。 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下,需预热 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下 100~150℃。 屈服点在390MPa以上 以上的低合金高强度钢焊接时,一般需要 屈服点在 以上 一般需要 预热。 预热 后热及焊后热处理 低合金高强度钢后热主要是消氢处理。它是防止冷 裂纹的有效措施之一。 低合金高强度结构钢一般不进行焊后热处理。 只有厚板、强度级别较大及有延迟裂纹倾向的钢需焊后进行 热处理。
普通低合金结构钢
普通低合金结构钢普通低合金结构钢随着工业交通和科学技术的发展,普通碳素钢已不能满足重要工程结构和新型机器设备的需要。
近40多年来普通低合金钢得到迅速的发展。
这类钢合金元素较低,其屈服极限比碳素钢高25%至100%以上,时效倾向小,并具有良好的焊接性和耐蚀性。
这类钢一般是在热轧和正火下使用,生产过程简单,成本低廉,适宜于大生产,因此广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、工业和民用建筑、管道、起重运输机械等。
使用普通低合金钢代替普通碳素钢可以节省钢材20%~30%以上,减轻运输机械的自重,增加有效载重,可以使一些机械的结构得到改善,并能增加使用寿命。
一、对普通低合金结构钢的性能要求对一般用途的普通低合金结构钢,主要有一下要求:(一)良好的综合力学性能采用普通低合金结构钢的主要目的是减轻金属结构的重量,提高其可靠性,因此首先要求钢材具有较高的屈服强度,但由于其工作条件的复杂性,钢材还应具有良好的综合性能。
例如船舶在航行时承受较大的静载荷,海浪冲击及风力反复作用而产生的交变疲劳载荷,有的还在北方寒冷低温海域行驶。
在制造过程中钢材还经受剪切、冷弯、焊接等加工工序以及由此可能产生的时效脆性。
普通低合金钢的缺口冲击韧性在室温下往往出现大幅度的下将和上下波动,此时钢已经从韧性状态转化为脆性状态,也就是钢的“脆性转化温度”已经升高到室温附近所致。
造成脆性转化温度上升的主要原因是钢的冶金质量和金相组织,后者包括晶粒大小、相的形态和第二相的沉淀等。
因此对于普通低合金钢不仅要求具有一定的冲击韧性,而且更为重要的是要求具有尽可能低的脆性转化温度,以防止钢的脆性断裂。
譬如在我国常以-40℃为脆性转化温度的检验标准。
对于特殊低温设备或结构,则提出更低的温度指标。
除去上述的常温、低温冲击韧性以及脆性转化温度以外,还有另一项涉及冲击韧性检验的问题,即钢的“时效敏感性“。
普通低合金钢材经常承受冷加工,经冷加工以后在较长的使用时期或存放时期内,钢材会逐渐变脆,冲击韧性大幅度下降,这就是应变时效现象,也称为时效脆化。
3碳钢、低合金钢手工电弧焊焊接工艺规范
碳钢、低合金钢手工电弧焊焊接工艺规范1 范围本工艺规定了船体手工电弧焊焊接前准备、人员、工艺要求和过程及检验。
本规范适用于采用低碳钢、低合金钢制造的船体构件的焊接。
对特殊钢材,结构刚性较大以及有特殊要求时,均应另行制定专门焊接工艺规程。
2 规范性引用文件《焊接材料管理办法》《焊缝返修通用工艺》3 焊接前准备3.1 焊接材料选配原则3.1.1 选用的焊接材料应具有相应船检证书。
3.1.2 焊接材料级别应与船体结构用钢材级别相匹配,见表1。
表1 焊接材料与船体结构钢材级别的匹配3.1.3 选用的焊条要有良好的工艺性和操作性能,对于船体结构规定选用碱性低氢型焊条的部位,尽可能采用交直流两用碱性低氢型焊条。
3.2 手工焊接材料的匹配使用,见表2表2 手工焊接材料3.3 焊接下列构件和结构时应采用低氢焊条:3.3.1 高强度船体结构钢的焊接接缝;3.3.2 船体大合拢时环形对接缝和纵桁对接缝以及舷顶列板与甲板边板的接缝;3.3.3 具有冰区加强级的船舶、船体外板端接缝和边接缝;3.3.4 桅杆、吊货杆、吊艇架、拖钩架、拖桩、系揽桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高应力的零部件;3.3.5 具有较大刚度的构件,如尾轴架等及其与外板和船体骨架的接缝;3.3.6 主机基座及其相连接的构件。
3.4 焊前应了解被焊工件的施工要求、钢材牌号、据此按材料的选配原则确定焊条牌号、规格及极性。
影响。
3.8 碳刨加工应符合清根要求。
3.9 当焊接必须在潮湿、雨天、多风或寒冷的露天场地进行时,应对焊接作业区域提供适当的遮蔽和防护措施。
3.10 领用的焊条,应按QS/ZB S75.030-2011《焊接材料管理办法》的要求,经过焙烘、保温后保存。
3.11 每次领出碱性焊条使用不能超过4小时,高强度钢用焊条须用保温筒加热保温。
3.12 定位焊要求3.12.1 定位焊用的焊条牌号应与正式焊缝的焊条牌号相同。
3.12.2 定位焊高度不得超过正式焊缝的高度,焊后的熔渣应立即去除。
Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的焊接性研究
Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的焊接性研究摘要:通过了解Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的性能及用途,研究两种钢材的焊接性,以及异种钢焊接的注意事项,针对焊接结构件在不同工作条件不同用途的不同要求,避免在焊接过程中可能出现的焊接应力及焊缝接头区组织不均匀的问题,根据Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢焊接的实例分析和试验结果,阐述Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢焊接结构,在选择焊缝金属填充材料时的方法。
关键词:异种金属;焊接;母材金属;填充金属;一、Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的焊接性1、Q235普通碳素钢的化学成分,基本性能,应用Q235普通碳素钢含碳量约为0.2%,这种钢容易冶炼,工艺性好,价格低廉。
Q代表的是这种材质的屈服强度,后面的235就是指这种材质的屈服值在235MPa左右。
由于含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最广泛。
常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢,中厚钢板。
大量应用于建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
Q235按化学成分:分为A、B、C、D四级(见表1)表1 Q235碳素钢的化学成分(质量分数%)就其脱氧方法而言,可以采用F,b,z分别表示为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。
沸腾钢是脱氧不完全的钢,塑性和韧性较差。
用这种材料制成的焊接结构,受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。
不宜在低温下工作,有时会产生硬化现象。
相比之下,镇静钢质优而匀,塑性和韧性都好。
2、16MnR低合金钢的化学成分,基本性能,应用;16MnR属低合金系列,在低合金的材质里,此种材质为最普通的。
与16Mn低合金钢相比16MnR降低了S、P含量。
16MnR是在碳素钢的基础上加入一定的合金元素所构成,低合金钢中的合金元素一般不超过5%,以提高钢的强度并保证其具有一定的塑性和韧性。
低合金钢管道焊接施工工艺标准
低合金钢管道焊接施工工艺标准1 目的为了规范公司压力管道焊接施工工艺,保证焊接质量,特制定本工艺标准。
2 适用范围本工艺标准适用于公司承接的16Mn等低合金钢管道焊接施工。
焊接方法包括:手工钨极氩弧焊、焊条电弧焊等。
3 引用标准GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》QG/JA33.01《压力管道安装质量保证手册》QJ/JA113.1《一级库焊接材料管理制度》QJ/JA113.2《二级库焊接材料管理制度》《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》4 施工准备:4.1 焊工要求焊工必须预先经过焊接基本知识和操作技能培训,并按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试,取得相应焊接方法、钢材种类、厚度、焊缝位置的特种设备作业人员资格项目,方能上岗施焊。
4.2 机具要求4.2.1 焊接设备满足焊接工艺要求,电流表、电压表等仪表处于正常工作状态。
4.2.2预热及热处理设备完好,性能可靠,检测仪表处于正常工作状态。
4.2.3 焊工所用的焊条保温筒、角向磨光机、刨锤、钢丝刷齐全。
4.3 材料要求4.3.1 焊接材料应有产品质量证明书,并符合相应标准的规定。
有受潮、雨淋、破损现象的焊条不得入库。
4.3.2 焊条必须在干燥通风良好的室内仓库中存放。
施工现场应配有符合要求的固定或移动焊条库。
焊条的贮存与保管按QJ/JA113.1《一级库焊接材料库管理制度》中的规定执行。
4.3.3 焊条使用前必须烘干,烘干工艺和领用按QJ/JA113.2《施工现场库焊接材料管理制度》中的有关规定执行。
4.3.4 焊丝使用前,应去除表面的油、锈等污物。
4.3.5 氩气纯度要求在99.95%以上。
4.3.6 保温材料性能应符合予热及其热处理要求。
4.4 环境要求焊接环境出现下列任一情况时,须采用有效的防护措施,否则禁止施焊。
a)风速:钨极氩弧焊时大于2m/s,焊条电弧焊时大于8m/s;b)焊接电弧1m范围内的相对湿度大于90%;c)雨雪环境;d)焊件温度低于-20℃; 5 焊接 5.1 坡口要求5.1.1 焊件的坡口加工宜采用机械方法,也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。
低碳低合金焊高强度钢(调制钢)焊接简要工艺方案1
低碳低合金焊高强度钢(调制钢)焊接简要工艺方案1范围本焊接工艺方案规定了XXXXX您司钢制结构件生产现场组装及焊接的基本规则和要求;本焊接工艺方案适用丁XXXXX松司碳素结构钢、普通低合金结构钢、低合金调质钢的焊接;本通用焊接工艺方案适用丁XXXXX松司各产品零部件的焊条电弧焊、气体保护焊、氯弧焊。
2引用标准下歹0方案所包含的条文,通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。
本标准发布时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。
JB-T 9186 二氧化碳气体保护焊工艺规程GB/T324 焊接符号的表示方法GB/T 324 焊缝符号表示法GB/T 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T 8110 碳钢、低合金钢气体保护焊焊丝GB9448 焊接与切割安全3基本要求3.1对操作者的要求3.1.1焊工必须经过焊接理论学习和实作培训,经考核合格取得相应证书后方可上岗从事相应的焊接工作。
严禁实习生对产品进行焊接操作。
3.1.2操作者应按照工艺文件的要求进行操作,同时操作者应熟知自己所施焊的工件材料、焊接材料及焊接规范。
32对焊接设备及附属装置的要求—3.2.1对焊机及附届设备进行日常检查,应确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行。
3.2.2对焊接机要求:1、逆变全数字式焊机2、拥有稳定可靠的焊接性3、焊接条件调节范围宽广、高速焊接性优良、飞溅发生量少4、拥有焊接参数存储功能(推荐OTCCPVM-500/XDS-500 焊机)3.2.3焊接设备仪表装置应准确可靠,应定期进行检修及维护;当设备出现异常时应立即停机,禁止使用,同时通知设备维修人员进行维修。
3.2.4对保温桶的使用要求:烘干后的低氢碱性焊条须放置在保温桶中,随取随用;取出焊条后,应将保温桶盖盖好,并通电保温。
3.3对焊接材料及原材料的要求3.3.1焊接材料包括焊条、焊丝和保护气体。
低合金高强度钢的焊接工艺
低合金高强度钢的焊接工艺1)焊接方法的选择低合金高强度钢可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、气电立焊、电渣焊等所有常用的熔焊及压焊方法焊接。
具体选用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、堆性能的要求及生产条件等。
其中焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝及药芯焊丝气体保护电弧焊是常用的焊接方法。
对于氢致裂纹敏感性较强的低合金高强度钢的焊接,无论采用那种焊接工艺,都应采取低氢的工艺措施。
厚度大于100mm低合金高强度钢结构的环形和长直线焊缝,常常采用单丝或双丝载间隙埋弧焊。
当采用高热输入的焊接工艺方法,如电渣焊、气电立焊及多丝埋弧焊焊接低合金高强度钢时,在使用前应对焊缝金属和热影响区的韧性能够满足使用要求。
2)焊接材料的选择低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求,同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。
由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强,因此,选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。
焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。
为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性,正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材,配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。
3)焊接热输入的控制焊接热输入的变化将改变焊接冷却速度,从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成,并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。
屈服强度不超过500MPa的低合金高强度钢焊缝金属,如能获得细小均匀针状铁素体组织,其焊缝金属则具有优良的强韧性。
而针状铁素体组织的形成需要控制焊接冷却速度。
因此为了确保焊缝金属的韧性,不宜采用过大的焊接热输入。
焊接操作上尽量不用横向摆动和挑弧焊接,推荐采用多层窄焊道焊接。
热输入对焊接热影响区的抗裂性及韧性也有显著的影响。
低合金高强度热影响区组织的脆化或软化都与焊接冷却速度有关。
由于低合金高强度钢的强度及板厚范围都较宽,合金体系及合金含量差别较大,焊接时钢材的状态各不相同,很难对焊接热输入作出统一的规定。
低合金钢的焊接
低合金钢的焊接第一节概述低合金钢是在碳素钢基础上加入一定量合金元素的合金钢。
合金元素的总含量一般不超过5%,以提高钢的强度并保证其具有如耐低温,耐高温或耐腐蚀等。
焊接中常用的低合金钢分为高强钢,低温用钢,耐蚀钢及朱光体耐热钢.1,高强钢(强度用钢):主要特点是强度高,塑性,任性交好,广泛用于压力容器,桥梁,船舶,飞机等结构。
他按钢材屈服强度级别和热处理状态分为三类:1)热扎,正火钢.屈服强度294--490MPa,在热扎或正火状态下使用,属于非热处理强化钢,使用较广.2)低碳调质钢,屈服强度490--980MPa,是热处理强化钢,有高的硬度和教好的任性和塑性,可以直接在调质状态下焊接,焊接后不要求调质处理。
3)中碳调质钢,这种钢的屈服强度一般在880—1176Mpa以上,钢中含碳量较高0.25—0.5%,用于强度要求高的产品或部件,如火箭发动机外壳,飞机起落架等。
焊接性差。
2,低温用钢,这种钢用于空气分离设备,石油分离设备等各种低温容器及寒冷地区的金属结构。
因此,对钢材的低温任性要求高,这种钢大部分视低碳低合金钢,一般在正火状态下使用。
3,低合金耐蚀钢,这种钢主要用于制造车辆,石油,化工,造船,海上采油,海底电缆等设备,一般在热轧或正火状态下使用,属于非热处理强化钢。
4,镀层钢,在低碳钢或低合金钢表面,采用热锓,电镀或其他方法镀上一层耐蚀或耐热金属而成镀层钢。
第二节低合金钢用焊接材料一,焊丝:分为实心和药心焊丝两种.四,低合金钢用焊接材料的选择原则:1,总的原则是要根据产品对焊缝性能要求选择焊接材料。
高强钢焊接时,一般应选择与母材强度相当的焊接材料,必须综合考虑焊缝金属的任性,塑性和强度。
只要焊缝强度或焊接接头的实际强度不低于产品的要求即可.焊缝金属强度过高,将导致焊缝任性,塑性以至抗裂性能下降,降低焊接结构的使用安全性。
如海洋工程,超高强钢壳体及压力容器。
低温用钢,耐蚀钢及镀钢焊接时,选用焊接材料,还应该保证焊缝金属具有相应的特殊性能(如低温,高温性能及耐腐蚀性能等)。
浅谈Q460低合金钢板的焊接工艺
浅谈Q460低合金钢板的焊接工艺我厂作为同煤集团生产制造液压支架的一个主要单位,担负着全公司液压支架的制造任务。
针对用户的地理地质条件(即三软煤层的顶、底板软,煤层软)在尽量降低支架对煤层顶、底板的比压面,选用(δ12~20mm)较小厚度的Q460高强度板材作为主要材料的一套液压支架。
1 Q460低合金钢高强板的焊接特性该板材的物理性能,其屈服强度为460MPa、抗拉强度为700MPa的低合金高强度结构用钢,其供货方多以正火供货,根据钢板材质中加入多种元素(如:Mn、V、Gr、Ni、Mo)结构件施焊后的主要问题是冷裂纹和脆化,焊接热影响区晶粒有增大的倾向,是一种属于焊接性能较差的材料。
为了保证结构件焊接质量,根据本厂实际情况,并进行多次焊接试验、工艺评定及工艺会签,采取措施:控制施焊场地的环境温度和焊接件预热温度,焊接工艺方法采用较为合理的参数。
2 确定焊接工艺参数2.1 选用焊接材料选择焊接材料时,应保证焊缝的强度、韧性和塑性等性质符合产品设计要求,采用等强匹配与等低强匹配相结合的原则选择与母材强度相当的焊接材料,如H08Mn2SiA、GHS60,为了保证焊接综合机械性能,进行工艺评定,做了拉伸、弯曲、金相、焊接性能实验。
2.1.1 试件准备:(1)试件选用δ16的16Mn和Q460钢板两种由数控下料,下料尺寸为300mm×150mm共8件。
(2)试件坡口通过机械加工制成,坡口尺寸及形状见图1。
(3)焊接分别采用H08Mn2SiA、Φ1.2焊丝各焊两件,环境温度20℃±5℃(焊机为YD-500KBRIVTA型CO2气保焊机)电弧电压28~30V,焊接电流280~300A,送丝速度18±2m/min,杆伸长度12~20mm,气体流量18±2L/min,焊接层数4层10道。
(4)焊后对焊缝表面进行机械加工及取样,形状及尺寸见图2(2种焊丝试样各4块,共8件)。
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。
低合金钢点焊的焊接工艺流程和注意事项
低合金钢点焊的焊接工艺流程和注意事项下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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焊工职业资格培训-低合金结构钢焊接
知识点12:我国窄间隙埋弧焊 的优点
重点内容:窄间隙埋弧焊经过发展,一般 采用直径为3mm粗焊丝,间隙宽度为15~ 35· mm,克服了窄问隙气电焊的缺点。我国 自行研制的双丝窄间隙埋弧焊,可用双丝或 单丝,适应性较广,焊接钢板最大厚度可达 250mm。板厚100mm时,双丝窄问隙埋弧 焊的效率比一般埋弧焊提高一倍。
知识点13、Q345(16Mn)钢的 成分和性能
重点内容:Q345(16Mn)钢碳的质量分数为 0.12%~0.200A,,锰的质量分数1.20 %~1.60%;屈服点为345MPa,抗拉强度 为470~630MPa。它比Q235多加入质量分 数约l%的锰,屈服点提高40%左右,而且 冶炼、加工性能和焊接性能都比较好,是我 国目前产量最大、应用最广的低合金钢。
1)热轧、正火钢屈服点为295~490MPa的低 合金高强度钢,都在热轧或正火状态下使用, 属于非热处理强化钢。 2)低碳调质钢。此类钢的屈服点为490~ 980MPa,在调质状态下供货使用,属于热 处理强化钢。 3)中碳调质钢。此类钢的屈服点一般在 880—1176MPa,钢中碳的质量分数较高, 在0.25%~0.5%之间。
知识点14:Q345(16Mn)钢的焊 条电弧焊和埋弧焊焊接材料的选用
1)焊条电弧焊时,采用强度等级为E50系 列的结构钢焊条。应用最多的是碱性焊条 E5015(J507)和E5016(J506);对于要求不高 的构件,也可采用酸性焊条:E5003(J502)。 2)埋弧焊不开坡口时,可以采用}t08MnA 焊丝配合It.143l;开坡口时应采用H10Mn2 焊丝配合Itj431。
3)co2气体保护焊时,采用焊丝牌号为 H08Mn2SiA。用c0:气体保护焊焊接 Q345(16Mn)钢时,焊缝含氢量低,抗裂性能好。 4)电渣焊时,焊丝采用H08MnMoA,焊剂采 用HJ431。 5)氩弧焊时,焊丝采用H10MnSi。 由于Q345(16Mn)钢在冶炼过程中是采用铝、 钛等元素脱氧的细晶粒钢, 在不预热时,可选用较大的热输入进行焊接,避 免出现淬硬组织。
碳钢及低合金钢的焊接工艺标准(修改)
低碳钢及低合金钢焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于低碳钢和普通低合金钢(热轧、正火低合金钢)手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及CO2半自动气体保护焊的焊接施工。
2 施工准备2.1 技术准备(施工标准、规范)2.1.1 《工艺管道工程施工及验收规范》GB502352.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB502362.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH35012.1.4 《焊条质量管理规程》JB32232.1.5 《钢制压力容器》GB1502.1.7 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB47082.1.8 《钢制压力容器焊接规程》JB/T47092.1.9 《压力容器无损检测》JB47302.2 作业人员注:焊工合格证考核按《锅炉、压力容器、压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第五条进行考试。
2.3 材料检查验收2.3.1 工程材料2.3.1.1 焊接工程所采用的材料,应符合设计文件的规定。
2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。
其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。
并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准,并按相应材料标准进行复验。
2.3.2 焊接材料2.3.2.1 焊条应符合国家现行的《碳钢焊条》GB5117,《低合金钢焊条》GB5118。
2.3.2.2 焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB1300,《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB8110,2.3.2.3 国外焊材应符合生产国相应的技术标准的要求。
2.3.2.4 焊接材料入库时,应核查其质量证明书,同时检查包装状况,不得有破损、受潮、锈蚀等现象。
并按《焊条质量管理规程》JB3223的规定建立保管、烘干、发放制度。
HQ785低合金调质钢焊接工艺的制定
HQ785属于低合金调质钢,其强度级别与Q690相差不大,该钢种在制定焊接工艺时需从工艺焊接性及使用焊接性进行入手。
一、HQ785的工艺焊接性①、碳当量HQ785属于低合金钢,其抗拉强度在770MPa~940MPa 之间,其化学成分如下表所示:根据板材强度可选用CEN 碳当量计算公式进行计算:CEN=ω(C)+A(C)[ω(Si)/24+ω(Mn)/16+ω(Cu)/15+ω(Ni)/20+(ω(Cr)+ω(Mo)+ω(V)+ω(Nb))/5+5ω(B)]由此可以计算出该钢材的碳当量为:CEN=0.324<0.4通过对碳当量的计算可知,HQ785的焊接性一般。
②、热裂纹敏感性对于低合金高强钢可用热裂敏感指数(HCS )进行热裂敏感性的分析:HCS=)()()()(310]100)(25)()()()[(3V Mo Cr Mn Ni Si P S C ωωωωωωωωω+++⨯+++经过计算可知,HCS=0.7<4,由此可知,HQ785对热裂纹不敏感。
③、再热裂纹敏感性对于低合金钢再热裂纹敏感性可用Psr 来进行分析:Psr=ω(Cr) +ω(Cu)+2ω(Mo)+5ω(Ti)+7ω(Nb)+10ω(V)-2经计算可知Psr=-1.101<0,可知,再热裂纹敏感性低。
④、冷裂纹敏感性冷裂纹敏感性可以通过冷裂敏感指数Pcm 、HAZ 最高硬度法、焊缝金相组织以及冷裂敏感性Pw 来进行分析。
其中Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B由此可知Pcm=0.24。
从而得知冷裂敏感性Pw=Pcm+[H]/60+h/600=0.337>0其中:[H]为熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g),h为板厚(mm)由此可知,HQ785具有冷裂倾向,但冷裂敏感性较低。
二、HQ785焊接工艺的制定①、焊接方法选择焊接方法时要从产品的结构、焊接位置、可操作性等等方面去选择,一般可以选择手工电弧焊(SMAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)、钨极氩弧焊(TIG)以及半自动熔化极气体保护焊(GMAW)进行施焊。
Q345R钢的焊接工艺
源或变压器的倒换工作,首先保证供电,若无法倒换的安排人员及时进行维护抢修,尽量缩短停电时间。
3.6.2对检修工作按工作票要求及时地停送电,值班人员须随时了解现场的工作进度,提前做好操作的准备工作,一旦现场工作提前结束,应做到随时能恢复送电的操作,工作票、操作票能在本班完成的要抓紧时间,不能无故耽误推延到下一班。
接班人员接班后根据接班情况,及时安排本班的工作任务,发现问题要以现场为主,与动力调度沟通,及时解决,不得推诿。
4结束语变电所运行的可靠性是供电系统的重要环节,可靠的供电是保证企业正常安全生产的前提和保障。
根据我公司供电系统目前运行现状,加强日常基础管理、组织措施及技术措施还需进一步的完善和努力。
参考文献:[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程[M].北京:中国电力出版社,2005.03.[2]国家电力监管委员会电力业务资质管理中心编写组.电工进网作业许可考试参考教材[M].北京:中国财政经济出版社,2006.07.[3]砮秦华等编著.工业企业安全用电问答[M].北京市:金盾出版社,1992.07.作者简介:杨冠星(1961-),男,重庆人,动力调度,工程师,大学本科,研究方向:电器运行管理。
摘要: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。
关键词: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%。
低合金高强钢的焊接技术
淬硬组织 氢 拘束应力
1. 含有多种提高淬透性的合金元素,淬透倾向大,本 应有很大的裂纹倾向;
2. 含碳量低→Ms点高 ↑
该温度下冷速慢→自回火→冷裂倾向小
五、低碳调质钢焊接性分析
<三> 再热裂纹
促进再热裂纹形成的元素 Cr,Mo,Cu,V,Nb,Ti,B
具有一定再热裂纹倾向
低合金高强钢的焊接
哈尔滨工业大学 刘爱国
一、钢的分类
工业用钢的分类方法很多,可以按化学成分、 性能、品质、用途、内部组织等进行分类。
结构钢
按用途分
工具钢 特殊性能钢 专业用钢
一、钢的分类
按化学成分分
碳钢 合金钢
低碳钢 wc<0.25wt% 中碳钢 wc=0.25~0.6wt% 高碳钢 wc>0.6wt%
0.17 ~ 0.23
Si
0.20 ~ 0.55 0.17 ~ 0.37
Mn
1.20 ~ 1.60 1.35 ~ 1.65
P ≤0.045 ≤0.040
S ≤0.045 ≤0.045
Mo -
0.45 ~ 0.65
Nb -
0.025 ~ 0.050
C
Mn
Si
Ni
Cr
Mo
V
N
S
P
14Mn 0.14 1.41 0.30
HQ60 0.09 0.90 0.20 0.30 ≤0.30 0.08 0.03~ - ≤ 0.025 ≤0.030
~
~
~
~
~ 0.08
0.16 1.50 0.60 0.60
0.20
五、低碳调质钢焊接性分析
工艺焊接性
低合金钢的焊接
热轧钢可以适应较大的焊接热输入。含碳量较低的
热轧钢(09Mn2、09MnNb等)以及含碳量偏低的16Mn钢焊接
时,焊接热输入没有严格的限制,因为这些钢焊接热影 响区的脆化及冷裂倾向较小。但是,当焊接含碳量偏高 的16Mn钢时,为降低淬硬倾向,防止冷裂纹的产生,焊 接热输入应偏大一些。 含V、Nb、Ti微合金化元素的钢 种,为降低热影响区粗晶区的脆化,确保焊接热影响区 具有优良的低温韧度,应选择较小的焊接热输入。
碳及合金元素含量较高、屈服强度为490MPa的正火 钢,如18MnMoNb等。选择热输入时既要考虑钢种的淬硬 倾向,同时也要兼顾热影响区粗晶区的过热倾向。一般 为了确保热影响区的韧性,应选择较小的热输入,同时 采用低氢焊接方法配合适当的预热或及时的焊后消氢处 理来防止焊接冷裂纹的产生。
(3)焊接后热、消氢处理及焊后热处理 1)焊接后热及消氢处理。
(3)对于厚板、拘束度大及冷裂倾向大的焊接结构
应选用超低氢
焊接材料,以提高抗裂性能,降低预热温度。厚板、大拘束度焊件,第
一层打底焊缝最容易产生裂纹,此时可选用强度稍低、塑性、韧性良好 的低氢或超低氢型焊接材料。 (4)对于重要的焊接产品 如海上采油平台、压力容器及船舶等,
为确保产品使用的安全性,焊缝应具有优良的低温冲击韧度和断裂韧度, 应选用高韧性焊接材料,如高碱度焊剂、高韧性焊丝、焊条、高纯度的 保护气体并采用Ar+CO2混合气体保护焊等。
产生。正火钢合金元素含量较高,焊接热影响区的淬硬倾向有所增加。对强度
级别及碳当量较低的正火钢,冷裂倾向不大,但随着强度级别及板厚的增加, 其淬硬性及冷裂倾向都随之增大,需要采取控制焊接热输入、降低含氢量、预 热和及时后热等措施,以防止冷裂纹的产生。
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低合金钢焊接性及工艺
低合金高强度钢含有一定量的合金元素及微合金化元素,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,对氢致裂纹敏感性较大,含有碳、氮化合物形成元素的低合金高强度钢还存在再热裂纹的危险等。
1.焊接方法,低碳调质钢最常用的方法有手工电弧焊、溶化极气体保护焊、埋弧焊、药心焊丝电弧焊和钨极氩弧焊。
采用上述各种电弧焊方法,用一般焊接规范,焊接接头冷却速度较高,使低碳调质钢的焊接热影响区的机械性能接近于钢在淬火状态的力学性能,因而不需要进行焊后热处理。
如果采用电渣焊工艺,由于焊接线能量大,母材加热时间长,冷却缓慢。
故这类钢在电渣焊后必须进行淬火加回火处理。
为了避免焊接热影响区韧性的恶化,不推荐用大电流,粗丝,多丝埋弧焊工艺。
但是,窄间隙双丝埋弧焊工艺已成功地应用于低碳调质钢压力容器焊接
2,焊接材料,低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求,同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。
由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强,因此,选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。
焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。
为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性,正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材,配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。
3,焊接线能量和焊接技术焊接线能量不仅影响焊接热影响区的性能,也影响焊缝金属的性能。
对许多焊缝金属来说,为获得综合的强韧性,需要获得针状铁素体组织。
这种组织必须在较快的冷却条件下才能或得。
为了避免采用过大的线能量,不推荐采用大直径的焊条或焊丝。
重要可能,应采用多层小焊道焊缝。
最好采用窄焊道,而不采用横向摆动的运条技术。
这样不仅使焊接热影响区和焊缝金属有叫好的韧性,而且还可以减少焊接变形。
立焊时不可避免地要做局部摆动和向上挑动,但应控制在最低程度。
可以采用碳弧气刨清理焊根,但必须严格控制线能量。
在碳弧气刨以后应打磨清理气刨表面后在施焊。
4,预热温度为了防止冷裂纹的产生,焊接低碳调质钢时常常需要采用预热,但必须防止由于预热而使焊接热影响区的冷却速度过于缓慢,因为在过于缓慢的冷却速度下焊接热影响区内产生M-A组元和粗大的贝氏体。
这些组织使焊接热影响区强度下降、韧性变坏。
从P183图可以看出,与低预热温度相比,预热温度高时热影响区的韧性下降得更多,过于缓慢的冷却速度也可能使热影响区某些区域发生软化,以致导致接头强度下降。
为了避免预热对接头造成有害影响,必须严格准确地选用预热温度。
P183图可以查找常用钢种的预热温度。
如有可能,采用低温预热加后热,或不预热只采用后热的方法来防止低碳调质钢产生冷裂纹,可以减轻或消除过高的预热温度对其热影响区韧性的损害。
5,焊后热处理大多数低碳调质钢焊接构件是在焊态下使用,除非在下述条件下进行焊后热处理:1,焊后或冷加工后钢的韧性过低;2,焊后需进行高精度加工,要求保证结构尺寸的稳定性,3,焊接结构承受应力腐蚀。
某些对钢和焊缝金属强韧化有益的元素,在焊后消除应力热处理时会产生有害的作用。
许多沉淀硬化型低碳调质钢在焊后再加热过程中在焊接热影响区会出现再热裂纹。
为了使焊后热处理不致使焊接接头受到严重损害,应仔细研究焊后热处理的温度,时间和冷却速度对接头性能的影响,以及产生再热裂纹的倾向和避免的条件,并认真地制定焊后热处理的规范。
焊后热处理的必须低于母材调质处理的回火温度,以防止母材的性能受到损害。
热轧、控轧控冷及正火钢一般焊后不进行热处理。
电渣焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,焊后必须进行正火处理以细化晶粒。
某些焊成的部件在热校和热整形后也需要正火处理。
正火温度应控制在钢材Ac3点以上30~50℃,过高的正火温度会
导致晶粒长大,保温时间按1~2min/mm计算。
厚壁受压部件经正火处理后产生较高的内应力,正火后应作回火处理。
厚壁高压容器、要求抗应力腐蚀的容器、以及要求尺寸稳定性的焊接结构,焊后需要进行消除应力处理。
此外,对于冷裂纹倾向大的高强钢,也要焊后及时进行消除应力处理。
消除应力热处理是最常用的松弛焊接残余应力的方法,该方法是将焊件均匀加热到Ac1点以下某一温度,保温一段时间后,随炉冷到300~400℃,最后焊件在炉外空冷。