Q420高强钢焊接工艺的研究
Q420高强钢焊接工艺的研究
Q420高强钢焊接工艺的研究高强钢是一种具有优良力学性能的金属材料，在航空、航天、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。
其焊接工艺研究对于提高焊接接头的性能和可靠性具有重要意义。
本文将探讨Q420高强钢焊接工艺的研究，主要包括焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化等方面。
首先，焊接方法是研究焊接工艺的基础。
常用的高强钢焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、激光焊等。
不同的焊接方法适用于不同的焊接条件和需求。
例如，手工电弧焊适用于返修等小面积焊接，氩弧焊适用于焊接薄板等狭缝焊接，埋弧焊适用于焊接大型结构件等。
通过选择适合的焊接方法，可以提高焊接接头的质量和生产效率。
其次，焊接技术是研究焊接工艺的核心。
高强钢焊接技术包括预热、焊接顺序、焊接速度、焊接温度控制等。
预热是为了减少焊接应力和提高焊接接头的冷裂纹抗性。
焊接顺序是为了避免过高的焊接温度和应力集中。
焊接速度是为了控制热输入和焊接金属的冷却速度，以避免产生过多的残余应力。
焊接温度控制是为了保障焊接接头的性能。
通过采用合理的焊接技术，可以获得高强钢焊接接头的良好性能。
最后，焊接参数的优化也是研究焊接工艺的重要内容。
焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
这些参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。
例如，过高的焊接电流和电压会导致焊接接头产生太大的焊接温度和残余应力，从而降低焊接接头的强度和韧性。
通过优化焊接参数，可以提高焊接接头的质量和可靠性。
综上所述，Q420高强钢焊接工艺的研究需要关注焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化。
只有通过合理选择焊接方法、精确控制焊接技术和优化调整焊接参数，才能够获得高强钢焊接接头的良好性能，满足工程需求。
同时，还需要加强对焊接过程中的激光辐射、焊接残余应力等问题的研究，以进一步提高高强钢焊接接头的质量和性能。
建筑钢结构Q420_N高强度钢的焊接性能分析_黄镇
级
Ｓ
Ｎｂ
Ｖ
Ｔｉ
Ｎｉ
Ｎ
Ｍｏ
不大于
Ａ
０．０３５ ０．０３５
Ｂ
０．０３５ ０．０３５
ＧＢ／Ｔ１５９１
Ｃ
０．２０
０．５０
１．７０
０．０３０ ０．０３０
０．０７
０．２０
０．２０
０．８０
０．０１５
０．２０
－２００８
Ｄ
０．０２５ ０．０２５
Ｅ
０．０２０ ０．０２０
Ｃ
０．２０
０．０２５
ＧＢ／Ｔ１９８７９ Ｄ
０．５５
⑤严格执行定位焊工艺要求。由于点焊热输入量很小，造 成在点焊处一次结晶尚未完成，温度已降到 ５００℃以下，因此 极易形成裂纹。定位焊焊缝厚度应不小于 ３ｍｍ，长度应不小于 ４０ｍｍ，间距宜为 ３００ｍｍ￣６００ｍｍ，需预热的材质，定位焊的预热 温度宜高于正式施焊预热温度 ２０℃￣５０℃。
⑥高强度钢厚板的焊接需准确控制预热温度，层间温度和 后热温度，以控制扩散氢含量，淬硬倾向和拘束应力。最好采用 远红外电加热的方式，有利于温度准确和受热均匀。
１．６０
０．０１５ ０．０１５ ０．０２０ ０．０１０
０．７
－
－
－２００５
０．１８
０．０２０
Ｅ
Ｃ
０．０３０ ０．０２５
ＧＢ７１４
Ｄ
０．１８
０．５５ １．０￣－１．７０ ０．０２５ ０．０２０ ０．０６０
０．０８
０．０３０
０．７０
０．０１２
０．３５
－２００８
Ｅ
０．０２０ ０．０１０
Ｓ４２０Ｎ ＥＮ１００２７－２
安徽建筑
２０１３ 年第 ６ 期（总 １９４ 期）
Q420GJC钢板420GJC钢板焊接要点
Q420GJC钢板420GJC钢板焊接要点420GJC钢板是一种高强度钢板，具有优良的焊接性能，在船舶、桥梁、建筑等领域被广泛应用。
焊接是将多个工件通过熔化和固化材料的方式连接起来，因此钢板的焊接质量直接影响到整体结构的强度和稳定性。
下面将介绍420GJC钢板焊接的要点。
1.材料准备：首先需要选购合格的420GJC钢板，并确保其表面没有明显的油污、腐蚀和杂质等。
焊接部位的附近应清理干净，确保焊接过程中没有杂物。
2.焊接工艺选择：420GJC钢板的焊接可采用手工弧焊、埋弧焊或气体保护焊等工艺。
选择合适的焊接工艺应根据具体的焊接需要进行评估，确保焊接质量。
3.焊接设备选择：选择适合420GJC钢板焊接的焊接设备和附件，如焊接电源、焊接电极、焊料和焊接辅助器具等。
确保焊接设备的质量和性能符合要求。
4.焊接焊缝准备：在进行420GJC钢板焊接前，应对焊缝进行准备。
首先进行坡口加工，常见的坡口形式包括直角坡口、V型坡口和U型坡口等。
然后对焊缝进行清洁处理，除去焊缝附近的氧化物、油污和杂质等。
5.焊接热输入控制：焊接时，需要控制热输入，避免过热和过度冷却。
过热可能导致钢板的烧损和变形，而过度冷却可能引起焊接接头的脆性。
因此，应合理控制焊接电流和焊接速度，避免温度超过420GJC钢板的热影响区。
6.焊接电流和焊接电压的选择：选择适当的焊接电流和焊接电压是确保良好焊缝形成的关键。
一般来说，焊接电流较大能够提供足够的热量，确保焊缝完全熔化；而焊接电压较低有利于焊接过程的稳定性。
在实际操作中，应根据材料的厚度、环境温度和焊接位置等因素进行调整。
7.焊接顺序：对于大面积的420GJC钢板焊接，焊接顺序的选择对于减小焊接应力和控制变形至关重要。
一般来说，从下至上进行焊接，从远离边缘的地方开始焊接，有助于减小热影响区域，降低应力和变形。
8.质量控制：焊接完毕后，应及时进行外观检查，检查焊缝是否饱满、无孔隙和裂纹等缺陷。
同时还需进行力学性能测试和非破坏性检测，以保证焊接质量符合要求。
电力铁塔用Q420高强钢加工工艺探讨
电力铁塔用Q420高强钢加工工艺探讨【摘要】Q420钢具有承载能力强、强度高的特点，已经广泛应用于输电线路铁塔设计中。
针对Q420钢加了如V、Nb、Ti等强烈碳化物形成元素，会对加工工艺造成影响。
本文从钢材的机械加工、焊接工艺、弯曲变形等方面，分析探讨Q420高强钢在电力铁塔中的加工工艺。
【关键词】电力铁塔；Q420高强钢；加工工艺；分析探讨随着电网建设的不断加强，塔重从单基重量1吨～2吨，发展到现在最大单基塔重约5999吨；塔高从几米发展到浙江舟山与内陆联网跨海工程跨越塔塔高约370米[1]。
高强钢具有强度高、承载能力强的特点。
采用Q420作铁塔的主材，不仅可以降低塔重，从经济上讲，使用Q420高强钢可以降低整体造价的7%～10%[2]。
因此，高强钢在超高压或特高压的电网建设中具有广阔的应用前景。
但由于Q420钢冶炼加了如V、Nb、Ti等强烈碳化物形成元素[3]，会对机械加工、焊缝性能、弯曲变形造成影响。
为了保证的Q420高强钢的加工质量，作为铁塔制造企业必须对Q420高强钢的加工工艺进行探讨。
1.Q420高强钢机械加工工艺1.1 Q420高强钢的理化性能表1 低合金高强度结构钢Q420的化学性能表2 低合金高强度结构钢Q420的力学性能1.2 Q420高强钢机械加工要求从Q420高强钢的理化性能表可知，Q420钢综合力学性能不佳，强度虽高，但韧性、塑性较低。
焊接时，脆化倾向大。
冷热加工性尚好，但缺口敏感性较大。
因此业主对Q420钢的机械加工提出了要求，构件几何尺寸、外观及允许偏差除满足《输电线路铁塔制造技术条件》（GB/T2694-2010）外，Q420钢的加工必须采用钻孔工艺，角钢的下料通过带锯床来完成，目的是要通过钻孔来减弱缺口敏感性，来提高材料的使用机械性能。
1.3 Q420高强钢机械加工工艺试验通过Q420高强钢在角钢数控钻孔生产线加工、角钢数控生产线加工、剪板机剪切等加工工艺试验，得出了下表。
关于高强度钢Q420GJC焊接工艺及节点优化的研究 李军
关于高强度钢Q420GJC焊接工艺及节点优化的研究李军摘要：高强钢目前在建筑钢结构中使用的逐渐增多，“奥运鸟巢”、“世博”是高强钢建筑成功的案例，越来越多的高层建筑也使用高强钢进行制作。
在制作过程中，高强钢的焊接一直是一个制作难题，本文将对高强钢Q420GJC材料的焊接性进行分析，进而确定正确的焊接工艺措施作出研究。
关键词：高强钢、Q420GJC、焊接工艺、层状撕裂[Abstract] High-strength steel is used more and more in building steel structure nowadays. The "Olympic Main Venue" and "World Expo" are successful cases of high-strength steel building. Meanwhile, more and more high-rise buildings are made ofhigh-strength steel. Welding of high strength steel has always been a difficult problemin the manufacturing process. This paper will analyze the weldability of high strength steel Q420GJC, and then determine the correct welding process measures.[Key words] High-Strength Steel, Q420GJC, Welding Process, Lamellar Tear0 引言对于高强度钢的焊接工艺中，如何防止焊接冷裂纹的产生，焊接出合格的焊缝，一直是工厂生产制作中一个难题。
Q420高强度钢板焊接工艺性能研究
Q420高强度钢板焊接工艺性能研究摘要：在对凤凰山矿井下所使用的电机护罩用高强度钢板q420的电阻点焊工艺性能进行深入研究中，对不同工艺条件下点焊接头宏观金相、焊接接头力学性能进行了分析，研究结果表明：该实验条件下，最佳点焊工艺参数为：焊接电流7.5～8.0ka，焊接时间20cyc，电极压力450kgf。
为了防止发生焊接缺陷，避免焊接电流过小或者焊接时间过长，导致锻压力不足等现象，在焊接过程中需要保持电极和工件表面的清洁。
关键词：q420钢电阻点焊焊接工艺缺陷防止0 引言q420钢具有较高的碳当量，焊后硬化可能性更高。
因此，许多先进煤机制造企业密切关注着其焊接性能。
鉴于此，为了探讨不同点焊工艺参数下q420的焊接性能，本文通过点焊工艺和力学性能试验等对凤凰山矿井下电机护罩所用的q420钢进行研究分析，进而对q420钢合理的点焊规范参数范围进行确定。
1 实验方法1.1 设定焊接参数本文通过采用单脉冲规范对q420进行点焊工艺试验。
电极压力为350kgf、400kgf、450kgf，焊接时间为7cyc、10cyc、15cyc、20cyc和24cyc。
在进行每组试验的过程中，固定电极压力和焊接时间，通过改变型控din100制器的焊接热量（功率输m百分比）进而改变焊接电流的大小，对q420进行焊接。
最小焊接热量通过拉伸试验进行确定，在焊接过程中以5%数量级进行取样焊接，发生飞溅时停止对q420焊接。
同一焊接热量，通常情况下要进行2-3次的取样。
由于焊件和电极表面状态存在差异，在一定程度上造成电流值大小的不同，由于这些微小的变化对试验不构成影响，所以在较小范围内可以忽略不计。
1.2 力学性能实验通常情况下，借助接头强度来反映点焊接头质量的好坏，然而一般采用拉伸剪切强度对接头强度进行评定。
因此，本文通过利用拉剪试验对点焊工艺试验后的试样进行试验。
在试验过程中，根据gb2651-81《焊接接头拉伸试验法》中的相关规定，确定拉剪试样的形状与尺寸。
Q420焊接工艺
Q420高强钢焊接作业指导书编制：乔亚霞审核：徐德录批准：杨建平国电电力建设研究所二零零六年七月目录1．目的2．使用范围3．焊前准备4．焊接工艺要点5．质量检验附表焊接作业指导书1．目的根据国家电网公司在输电线路铁塔制造中推广使用Q420高强钢的工作安排.依据JGJ 81－2002《建筑钢结构焊接技术规程》的规定.在进行Q420钢焊接工艺评定工作的基础上.形成了本焊接作业指导书.各铁塔制造企业可按照此工艺文件结合具体产品和本企业的生产条件形成具体的作业文件并认真贯彻执行.保证铁塔的制造质量。
2．适用范围2.1 本指导书适用于在厂房内的Q420高强钢焊接。
2.2 本指导书适用于焊条电弧焊方法（SMAW）、CO2气体保护焊方法（GMAW）和埋弧焊方法（SAW）。
2.3 本指导书适用于环境温度为0℃以上的工作环境。
2.4 各作业指导书的具体适用范围如表1所示。
表1 作业指导书的适用范围气体保护焊；SAW—埋弧焊。
备注：1焊接方法：SMAW—焊条电弧焊；GMAW—CO22接头和焊缝形式：B—对接接头（坡口焊缝）；T—T形接头（对接＋角接组合焊缝或角焊缝）；C—角接头（角焊缝）。
3．焊前准备3.1焊接人员焊接Q420高强钢的焊工应经过Q420高强钢焊工培训并取得相应的资格证书。
焊工进行实际焊接操作时.其焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。
3.2 坡口加工坡口形式按设计图纸的要求.采用用机械方法、气或等离子弧切割等方法加工坡口；应打磨坡口及两侧,彻底清除坡口内及其两侧10-15mm范围内氧化皮、油污、铁锈等。
3.3 焊接材料选用选用的焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、CO2气体等）应符合相应标准要求.没有列入国标、行标的焊接材料类别参考AWS标准类别.详见表2。
表2 焊接材料的选用标准3.4定位焊SMAW和GMAW定位焊用的焊接材料、焊接工艺应与正式焊接的材料、工艺相同。
推荐的定位焊长度为3~50m.间隔100~150mm。
高强钢(Q420B)复杂结构焊接
【 关键词 】高强钢 ；转换 架；焊接工 艺；质量 ；安全
１基 本 概 况
弦杆 焊接完毕后，进行腹杆 （ 除桁架两端头的斜腹杆外 ）的组 装，组装完 毕进行 焊接 ，腹杆 接头焊接 点位 于上弦下翼缘 和下弦上 翼缘 ，整体 分布 比较均匀 ，焊 接量较大，焊 接收缩直接影响桁架的 整体高度 （ Ｈ） ，因此组装时在桁架的高度方 向必须考虑腹杆焊接收 缩余量 。腹杆整体焊接顺序为 ：先焊接直腹杆然后焊接斜腹杆 同时 每 根 腹 杆 节 点 焊 缝 采 取 两 名 焊 缝 焊 工 在 相 对 方 向 同时 焊 接 ，防 止 构 件旁弯，使整个桁架收缩变形 均匀 ，防止 出现整体扭 曲． ５ 施 焊 工艺 要 求 及 质 量 控 制 根据 国泰 艺术 中心工程 转换桁 架的钢 结构设 计 的焊缝 节 点形 式 、钢 材 类 别 、规 格 、采 用 的焊 接 方 法 、焊 接 位 置 等 ，制 定相 应 的 焊接工艺方案， ５ ． １引 弧板 设 置 要 求 （ １ ）Ｗ形接头、角接接 头和对接接头主焊缝两端 ，必须设置引 弧板和 引出板 ，其材质应和被 焊母 材相同，坡 口形式应与被焊焊缝
Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ＆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
高强钢 （ Ｑ ４ ２ ０ Ｂ ） 复杂结构焊接
周 天政
（ 重庆建工工业有 限公司 。重庆 ４ ０ ２ ２ ８ ３）
【 摘
要】 转换桁 架专属 高强钢 系列 ，结 构复杂、材质特殊 、
自重 大、质量要 求高，施 工过程 中要结合本公 司具备 的硬件设 施及 技术条件 ，制 定出切合 实际的施 工方案 ，才能保 证其 焊接 质量。本 篇文章 以国泰 艺术 中心工程转换桁架为例 ， 针对高强钢（ Ｑ４ ２ ０ Ｂ ） 复杂 结构 的特点 ，对焊接施 工过程 中所需要 重点关注的一些问题进行 了 详 细的分析 ，并且针 对这 些问题提 出了一定的参考性建议 ，以期为 其他轻钢 结构厂房在建设过程 中提供一定的参考。
Q420高强钢焊接工艺的研究
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究张宇南通新华钢结构工程有限公司摘要:通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析， 为制定合理的焊接工艺提供了依据， 应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。
关键词：焊接性；影响因素；工艺引言自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”,在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb 、V 、Ti 等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢；（2）低合金高强度钢不再是“简易"生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类,包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。
高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面,一时裂纹敏感性,二是焊接热影响区的力学性能.如果焊接工艺不当，高强钢焊接时,有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹,冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。
1、焊接性试验的相关内容1.1 试验目的评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。
1。
2 试验方法最常用的方法(直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂)。
计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。
B V Mo Ni Cu Cr Mn SiC Pcm H T Pcm Pc 510/15/60/20)/(30/60/600/++++++++=++=裂纹敏感指数 式中：g ml H mmT Pcm 100/%扩散氢含量，刚才厚度，开裂碳当量，---39214403.0-=︒>Pc C To Pc ）（预热温度）有冷裂倾向（根部裂纹1。
3 焊接冷裂纹敏感性分析钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。
浅述输电线路Q420高强钢铁塔焊接工艺
浅述输电线路Q420高强钢铁塔焊接工艺摘要：Q420高强度钢含有一定的合金元素及微合金化元素，其焊接性能与碳钢有差别，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，对低合金钢高强度钢还存在再热裂纹的危险，本文通过对低合金钢高强度钢焊接工艺进行规范，以保证低合金钢高强度钢的焊接质量。
关键词：焊接准备；焊接方式；预热处理；焊接工艺；质量检验一、概述本文简述了输电线路高强钢铁塔制造中基本的焊接程序和技术要求，适用于输电线路高强钢铁塔制造中高强钢部件的焊接工艺。
适用于Q420高强钢及Q420高强钢与其他低级别钢材的焊接。
适用于焊条电弧焊、熔化极气体保护焊和埋弧自动焊等焊接方法。
二、焊接准备1焊接人员焊接Q420高强钢的焊工，应经过Q420高强钢焊接专项技术考核，取得相应的资格证书后。
2焊接设备焊接设备及辅助设备的容量应满足焊接规范参数的要求，并处于正常工作状态，用于参数记录的仪表、气体流量计等应校准。
3材料（1）钢材。
对Q420钢材应进行复验，钢材的外观质量应符合有关标准及设计要求。
(2)焊接材料。
焊接材料的化学成分和力学性能应与Q420钢相当，焊接工艺性能良好；Q420与其他低级别钢材焊接时，焊接材料宜选用成分与钢材级别低的一侧相配的或成分介于两者之间的焊丝或焊条。
4施焊环境(1)Q420高强钢以及Q420高强钢与其他低级别钢材焊接时，作业区的环境温度不得低于5℃，相对湿度不得大于90％，否则应采取预热措施。
(2)施焊前必须将焊接处两侧20-30mm范围内的铁锈、油污、水等清除干净，直至露出金属表面为止。
三、焊接方式1焊接方式可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧自动焊等。
四、低合金高强度钢焊接前预热处理对需焊接的Q420低合金高强度钢原材料，在焊接前应进行焊前预热处理，预热可采用火焰加热局部预热的方式，预热温度宜控制在50℃～80℃，在焊接过程中均应处于这一温度范围，预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不少于100mm。
Q420高强钢焊接实用工艺地研究
Q420高强钢焊接实用工艺地研究钢焊接是工程结构中常用的连接方式之一，钢材的焊接质量直接影响到结构的强度、刚度和耐久性。
而高强钢焊接则是指抗拉强度大于420MPa的钢材的焊接。
为了确保高强钢焊接工艺的可行性和有效性，需要进行实用性研究。
首先，高强钢焊接工艺地研究需要对材料性能进行了解。
钢材的成分、含碳量、硬度等会直接影响焊接性能。
因此，在研究过程中需要分析材料的总体性能和化学成分，选择合适的焊接材料和焊接工艺以实现高强钢焊接。
其次，高强钢焊接工艺地研究需要对焊接方法和设备进行优化。
传统的焊接方法如手工电弧焊、埋弧焊等在高强度钢焊接中会出现焊缝裂纹、氢致冷脆等问题。
因此，需要考虑采用先进的焊接方法如熔化极气体保护焊（GMAW）、数控焊接等来提高焊接质量和效率。
同时，对焊接设备进行优化，选择合适的焊接电流和电压，以实现高强钢焊接的要求。
此外，高强钢焊接工艺地研究还需要关注热处理和焊后处理。
高强度钢焊接后容易产生焊接变形和残余应力，这对结构的稳定性和持久性产生不良影响。
因此，需要在焊接完成后进行热处理和焊后处理，以消除焊接应力，提高结构的强度和耐久性。
最后，高强钢焊接工艺地研究还需要进行焊接质量和性能的检测。
采用金相显微镜、扫描电子显微镜等对焊接接头进行组织和微观缺陷的观察，通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试等对焊接接头的力学性能进行评估。
通过检测结果评估焊接质量，优化焊接工艺。
综上所述，高强钢焊接实用工艺地研究需要对材料性能进行了解，优化焊接方法和设备，关注热处理和焊后处理，并进行焊接质量和性能的检测。
这些工作可以为高强钢焊接提供可行和有效的工艺。
Q420高强钢焊接作业指导书
Q420高强钢焊接作业指导书1．范围本指导书适用于车间的Q420高强钢及Q420高强钢与其他低级别钢材的焊接。
本指导书适用于焊条电弧焊（SMAW）、熔化极气体保护焊（GMAW）各典型焊接工艺卡的具体适用范围如表1所示。
22接头和焊缝形式：(B)－对接接头；(T)—T形接头；B－坡口焊缝；B＋F－对接＋角接组合焊缝；F－角焊缝。
2．制定依据根据国家电网公司在输电线路铁塔中推广应用Q420高强钢的工作安排，依据JGJ 81－2002《建筑钢结构焊接技术规程》的规定，并结合本单位作业环境及本单位技术能力等因素对焊接质量的影响，，编制本作业指导书，确保铁塔的制造质量。
引用的技术规范包括：JGJ 81－2002 建筑钢结构焊接技术规程JB/T3223－94 焊接材料质量管理规程GB3323－2005 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB/T5293－99 埋弧焊用碳钢用焊丝和焊剂GB11345－89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T12470－2003 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB50205－2001 钢结构工程施工质量验收规范HG/T2537 焊接用二氧化碳Q420高强钢焊接工艺评定报告输电线路铁塔用Q420角钢采购技术条件3．一般规定3.1焊接人员焊接Q420高强钢的焊工，必须由取得Q420焊接资格的合格焊工按工艺要求进行操作。
3.2 焊接设备焊接设备及辅助设备的容量应满足焊接规范参数的要求，并处于正常工作状态，用于参数记录的仪表、气体流量计等应校准。
SMAW焊接电源的容量及特性应根据焊接工艺方法、焊接电流大小来选择；GMAW焊接设备主要由焊枪、送丝机构和电源等组成。
采用平特性直流电源，焊接时要求送丝均匀，保证焊接过程的稳定；3.3材料3.3.1钢材入厂Q420钢材必须复验，复验结果应符合标准GB/T1591及《输电线路铁塔用Q420角钢采购技术条件》的规定。
在焊接加工前应对Q420钢材质保书和原材料的复核和检验进行确认。
国产高强度钢Q420C焊接工法
国产高强度钢Q420C焊接工法国产高强度钢Q420C焊接工法一、前言随着国家经济的逐步发展，建筑、船舶、机械等领域对于高强度钢材的需求越来越大。
高强度钢材具有优异的机械性能、重量轻、耐腐蚀等特点，可以提高产品的质量、效率和可靠性。
国产高强度钢Q420C是一种优质的高强度结构钢，广泛应用于工程机械、汽车、船舶、桥梁等领域。
为了更好地应用该钢材，本文着重介绍Q420C的焊接工法。
二、Q420C钢的特点Q420C钢的化学成分和力学性能如表1所示。
表1 Q420C钢材的化学成分和力学性能|成分/性能|值||:-:|:-:||化学成分(%)|C≤0.20、Si≤0.60、Mn≤1.70、P≤0.030、S≤0.025、Nb≤0.07、V≤0.20||力学性能|屈服强度≥420MPa、抗拉强度≥520MPa、伸长率≥20%、收缩率≥20%、冲击值≥34J|Q420C钢材的高强度、高韧性、高塑性、高耐久性等特点，使其成为一种独特的结构钢。
与传统的Q345C钢材相比，Q420C钢材具有更高的强度和更好的塑性。
但是，Q420C钢材的焊接性能较差，需要注意焊接工艺。
下面将介绍Q420C钢材的焊接工法。
三、Q420C焊接工法Q420C钢材的高强度和低含碳量使它的热影响区(HAZ)易于产生硬化，容易导致焊缝开裂。
因此，必须选择正确的焊接电极、焊接工艺，以保证焊缝的质量。
1. 选择适合的焊接电极目前，在焊接Q420C钢材时，可选择如下的焊接电极：(1) 碳钢焊条：通常用于一般钢结构的焊接。
但由于Q420C钢材的高强度和高含碳量，碳钢焊条容易产生焊缝开裂的现象。
(2) 高强度低合金钢焊条：通常用于高强度钢材的焊接。
铬、钼、钛等元素的加入可以提高焊接电极的强度和韧性，解决焊缝开裂的问题。
但由于Q420C钢材中含有铌和钒等元素，建议不选用此类焊接电极。
(3) 低合金钢焊条：通常用于焊接船舶、桥梁和工程机械等高强度结构的钢材。
低合金钢焊条中含有铬、钼等元素，可以提高焊缝的强度和韧性。
Q420高强度钢板焊接工艺性能研究
裴广 州 （ 晋煤 金鼎 金沁 公司）
摘要 ： 在对凤凰山矿井下所使用的电机护罩用高强度钢板 Ｑ ４ ２ ０的 热 量通 过 拉伸 试 验进 行确 定 ， 在 焊 接 过程 中以 ５ ％ 数量 级
电 阻点 焊 工 艺 性 能进 行深 入 研 究 中 ，对 不 同 工 艺 条件 下 点 焊 接 头 宏 进行 取样 焊 接 ， 发生 飞溅 时停 止对 Ｑ４ ２ ０焊 接 。 同 一焊 接 观金相 焊接接头力学性能进行 了分析 ， 研 究结果表明 ： 该实验条件
本 文 通 过 采 用 单 脉 冲 规 范 对 焊接 时间 为 ７ ｃ ｙ ｃ 、 １ ０ ｃ ｙ ｃ 、 １ ５ ｃ ｙ ｃ 、 ２ ０ ｃ ｙ ｃ 、 ２ ４ ｃ ｙ ｃ 。 通过 点焊 工 艺和 接头 拉剪 试 验 对 不 同焊 接 电流 下 的点 焊 接 头 的拉 Ｑ４ ２ ０进 行 点 焊 工 艺试 验 。 电极 压 力 为 ３ ５ ０ ｋ ｇ ｆ 、 ４ ０ ０ ｋ ｇ ｆ 、 ４ ５ ０ ｋ ｇ ｆ ， 焊接 时 间为 ７ ｃ ｙ ｃ 、 １ ０ ｃ ｙ ｃ 、 １ ５ ｃ ｙ ｃ 、 ２ ０ ｃ ｙ ｃ和 ２ ４ ｃ ｙ ｃ 。 剪 断裂载 荷 进行 测试 。通 过 对 实验结 果 进行 分析 可知 ： 接 在进 行 每组 试验 的过 程 中 ，固定 电极 压力 和 焊接 时 间 ， 通 头 的拉 剪 断 裂强 度 随着 焊接 电流 的增 加 呈 上 升 趋 势 。但 断裂 强度 随着 电流 的 不断增 大而 达 到最 大值 ， 此 时 随 过 改 变 型控 ＤＩ Ｎ １ ０ ０制器 的焊接 热 量 （ 功率 输 ｍ 百 分 比） 是 ， 进 而 改变 焊接 电流 的 大小 ， 对Ｑ ４ ２ ０进行 焊 接 。最 小 焊接 着 电流 的增 加 ， 断 裂强 度 出现 下 降 ， 而 这 时 的拉 剪 断 裂 强
高强高韧Q420qE桥梁钢SHCCT曲线测试与焊接工艺制定
高强高韧Q420qE桥梁钢SHCCT曲线测试与焊接工艺制定谯明亮;王同良;康双双【摘要】为指导高强高韧Q420qE桥梁钢实际焊接工艺,采用Gleeble-3500热模拟试验机建立了试验钢的SHCCT曲线;针对各模拟样品,采用光学显微镜和透射显微镜观察了显微组织,测定了维氏硬度HV10,并利用Rykalin 2D模型根据冷速反推大致对应的焊接热输入并进行不同线能量焊接工艺模拟.结果表明:试验钢SHCCT 冷速为1～10℃/s时,组织类型主要以粒状贝氏体为主,当冷速超过10℃/s时,开始出现板条贝氏体,并且随冷速的增加,相变开始和终了温度降低,贝氏体铁素体基体晶粒尺寸细化,由块状逐渐变为条状,维氏硬度增加.根据组织和硬度变化规律,初步推断高强高韧Q420qE钢适合焊接的热输入范围在45 kJ/cm以下.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P52-55)【关键词】高强高韧Q420qE桥梁钢;SHCCT曲线;显微组织;热输入【作者】谯明亮;王同良;康双双【作者单位】南京钢铁股份有限公司板材事业部,江苏南京210035;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004【正文语种】中文前言中国铁路桥梁正在向高速、重载、大跨和整体焊接节点方向发展，这对桥梁钢提出了更高的要求[1]。
不仅要求钢板本身的强韧性匹配，同时为满足焊接制造要求，焊接接头同样要求具有优良的性能，桥梁设计构造复杂，厚度规格繁多，焊接施工难度大。
能否满足高质量的不同形式的焊接要求，是需要研究和解决的关键技术问题。
目前桥梁设计广泛使用的是Q345~Q370qE，而高性能Q420qE目前用量较少，缺乏系统的研究。
SHCCT（Simulated Heat Affect Zone Continuous Cooling Transformation）曲线可以反应钢材经历热循环后，不同冷却速度条件下各相的转变开始和终了温度，可以比较准确的判断焊接热影响区的组织、性能。
国产高强度钢Q420C焊接施工工法
国产高强度钢Q420C焊接施工工法一、前言国产高强度钢Q420C是一种新型的结构钢材料，在现代化建筑和工程中得到了广泛的应用，作为一种高性能钢材，其性能表现非常出色。
然而，在使用过程中，对其焊接施工工艺有着非常严格的要求。
本文将着重介绍国产高强度钢Q420C的焊接施工工法，对其特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例等方面进行详细的介绍，以便于读者了解该工法的理论依据和实际应用。
二、工法特点国产高强度钢Q420C焊接施工工法有以下几个特点：1. 技术难度高：由于Q420C钢材具有较高的强度和韧性，焊接过程需要特别注意施工原理，避免出现裂纹或变形等问题。
2. 施工工艺复杂：由于国产高强度钢Q420C的高强度特性，施工工艺需要特殊设定。
焊接时需要控制温度和速度，避免出现焊缝质量不达标的问题。
3. 要求严格：对于焊缝材料的选用、焊接参数、工艺流程等要求非常严格，否则将会对焊接品质产生极大的影响。
三、适应范围Q420C焊接施工工法适用于以下领域：1. 大型建筑结构的焊接。
2. 能源和交通领域中的钢结构焊接，如桥梁、石油化工厂等。
3. 其他高强材料的焊接加工等。
四、工艺原理Q420C焊接施工工法的技术难度十分高，需要经过认真分析和技术措施设计，才能够保证施工品质的稳定和成功。
根据Q420C钢材的特点，采取以下技术措施：1. 材料选择。
首先需要选用合适的焊接材料和设备，用于对焊接实验进行控制和实践。
2. 设计工艺。
焊接工艺需要根据项目实际情况进行设计，包括焊接参数和流程，以确保施工品质的质量。
3. 过程控制。
焊接过程中应该严格控制温度和速度，以避免出现焊缝质量不达标的问题。
5. 施工工艺Q420C焊接施工工艺需要注意以下几个方面：1. 焊缝准备。
首先需要对焊缝进行准备，确保其表面平整、均匀，并且未被严重损坏。
2. 焊接流程。
采用TIG焊接技术，控制好焊条的焊接参数，并严格按照施工工艺流程进行焊接。
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Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究张宇南通新华钢结构工程有限公司摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析, 为制定合理的焊接工艺提供了依据, 应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。
关键词：焊接性；影响因素；工艺引言自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb 、V 、Ti 等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢；（2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。
高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。
如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。
1、焊接性试验的相关内容1.1 试验目的评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。
1.2 试验方法最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。
计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。
B V Mo Ni Cu Cr Mn SiC Pcm H T Pcm Pc 510/15/60/20)/(30/60/600/++++++++=++=裂纹敏感指数 式中：g ml H mmT Pcm 100/%扩散氢含量，刚才厚度，开裂碳当量，--- 39214403.0-=︒>Pc C To Pc ）（预热温度）有冷裂倾向（根部裂纹 1.3 焊接冷裂纹敏感性分析钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。
计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq （IIW ）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS ）推荐的碳当量Ceq （JIS ）计算公式（公式2）进行计算。
)1(144540246)(V Mo Cr Ni Si Mn C IIW Ceq ++++++= )2(1556)(Ni Cu V Cr Mo Mn C JIS Ceq ++++++= 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于0.38，焊接难度一般；在0.38—0.45范围内，焊接程度较难。
1.4 热影响区最高硬度试验热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。
试验按照GB4675.5—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。
试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照GB4675.5如图1所示。
图1 硬度的检测位置1.5 斜Y 坡口焊接裂纹试验斜Y 坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。
试参照GB4975.1—84《斜Y 坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。
试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
1.6 钢材的韧脆转变温度以得到27J 的V 型夏比冲击值所对应的试验温度作为韧脆转变温度，测定Q420的韧脆转变温度。
测定方法如下：直接将角钢加工成冲击试样，并分别在20℃、0℃、-20℃和-40℃下进行冲击实验，根据实验结果推断出冲击值为27J 时所对应的温度即为韧脆转变温度。
冲击功值见图2。
图2 Q420韧脆转变温度结果表明：0℃时Q420角钢的冲击值大于27J，-5℃时冲击值约在27J，因此Q420的韧脆转变温度约在-5℃。
加工单位应注意：在寒冷地带施工时不要造成构件的损伤，如缺口等。
2、Q420焊接影响因素的控制2.1 焊接方法的选择高强钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、CO 2 气体保护焊等，为了减少电弧热量对母材的影响, 应采用能量较为集中的焊接方式, 如CO 2 气体保护焊和混合气体保护焊。
为限制线能量, 不能采用大直径的焊条或焊丝, CO 2 气体保护焊时宜采用ф1.2或ф1.6的焊丝。
2.2 焊接材料选择焊接材料时一般要求所得焊缝金属在焊态下应具有接近于母材的机械性能, 即“等强匹配”。
在特殊条件下, 如结构的刚度很大、冷裂纹很难避免时, 选择比母材强度稍低的材料作为填充金属, 即“低强匹配”, 在少许牺牲焊缝强度而提高韧性的情况下, 对焊接接头的性能更为有利。
2.3 保护气体在用CO 2 气体保护焊焊接高强钢时，CO 2 气体纯度是影响高强钢焊接的重要因素之一, 应符合HG/T2537-1993规定或达到GB/T6052-1985规定的优等品要求，一般要求CO 2 的体积分数在99.5% 以上。
试验表明: CO 2 的体积分数小于98.7% 时在焊缝中易出现气孔, 当CO 2 体积分数高于99.11% 时才能得到致密焊缝。
对CO 2 气体的提纯有两种方法: 一是在使用前将气瓶倒立静置放水的简易方式; 二是在供气装置和设备间设置2 个～ 3 个干燥器, 以得到纯度较高的气体。
2.4 坡口处理坡口内的锈蚀、水分、油污等也会导致气孔和冷裂的产生, 所以在进行低合金高强钢的焊接时, 一定要把坡口处理干净。
为了减少焊接量, 在板厚大于20mm 的钢板拼接时尽量采用熔敷量较小的U形或X形坡口。
3、工艺参数的选择3.1 焊接顺序焊接顺序的选择应遵循以下原则:（1）尽可能让焊缝能自由收缩, 减少施焊时的拘束度, 图纸设计时应避免交叉焊缝, 有交叉时设计应力释放孔；（2）先焊接收缩量大的焊缝, 减少内应力；（3）把部件整体结构划分为若干个小部件, 将小部件按要求焊接后再组装成大部件, 这样就大大减少了总装时的焊接量, 减少一次受热量。
3.2 焊接电流、焊接电压和焊接速度从减少裂纹的方面出发, 焊接电流要大, 焊接速度慢些为佳；但从减少热影响区脆化的角度出发, 焊接电流要小, 焊接速度要快。
因此在焊接电流的选择上要兼顾两者的冷却速度范围, 上限取决于不产生裂纹, 下限取决于热影响区不出现脆化的混合组织。
在支架生产中常用的高强钢板厚为10mm～ 50mm , 接头形式有T 形接头(主筋、筋板、顶板间) , 对接接头(板材拼接) , 角接接头(侧板与上板、顶板间)。
在使用ф1.6 焊丝时, 焊接电流为280A～ 410A , 焊接电压为29V～ 40V , 焊接速度为20m/h～ 35m/h。
3.3 焊接层数为限制过多热量的输入, 降低母材的过热程度, 高强钢焊接时应尽量采用多层、多道焊, 而且最好采用窄道焊而不作横向摆动的运条技术。
每层焊道以不超过7mm 为宜。
这样前一层焊道对后一层焊道有预热作用, 后一层焊道又对前一层焊道起了缓冷的效果, 相互影响, 在严格控制层间温度(≤2 000℃) 的条件下,有效减少了裂纹的出现和热影响区性能的变化。
3.4 焊前预热和焊后热处理高强钢经常在焊态下使用, 焊后一般不进行焊后热处理。
焊前预热应根据钢板厚度、屈服强度和母材温度决定。
在外界温度太低时应进行焊前预热, 板材强度越高、钢板越厚, 预热温度就越高, 预热温度一般为20℃～ 150℃。
母材温度不能低于10℃, 若低于10℃, 必须进行预热。
4、Q420 焊接工艺评定4.1 选择焊接材料及确定焊接接头性能指标时应遵循与Q420钢材的化学成分及力学性能保持一致。
表 Q420钢焊接接头性能指标材料类别标准抗拉强度MPa 屈服强度MPa 延伸率% 冲击吸收功J母材JGJ81 520-680 420 18 34（20℃)评定指标手工焊520 420 18 焊缝≧34（20℃）HAZ≧34（20℃）埋弧焊520 420 18 焊缝≧34（20℃）HAZ≧34（20℃）CO2 520 420 18 焊缝≧34（20℃）HAZ≧34（20℃）4.2 焊接接头的常见缺陷（1）焊瘤焊瘤，亦称满溢。
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上，堆积形成焊瘤。
在焊瘤处，常伴有局部未熔合。
焊瘤是由填充金属过多引起的，与间隙和坡口尺寸大小、焊速高低有关。
（2）咬边沿着焊缝与母材交界部位烧熔形成凹陷或沟槽的现象，称之为咬边。
由于焊缝与母材交界处被熔去一定深度，而填充金属又未能及时补充，即形成咬边，如图所示。
焊接时电流过大且焊速高时，以及焊条角度不当时，都可能产生这种缺陷。
（3）烧穿烧穿是指部分熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象。
这种缺陷在管壁较薄地钢管相贯节点焊接时，最容易发生。
当焊接电流过大，焊速过慢或电弧在某处停过久或间隙坡口尺寸过大时，都有可能形成这种缺陷。
（4）弧坑弧坑，是指在焊缝末端所形成的椭圆形凹坑。
它是由操作者在即将焊完收弧时，电弧突然撤离所造成的。
（5）为焊透熔焊时，焊接接头根部未完全焊透的现象，称为未焊透，如图所示。
未焊透意味着焊接接头受力截面减少，严重影响焊接接头，而且，它是应力最容易集中的地方。
在钢管相贯节点焊缝中，是不允许有未焊透缺陷存在的。
这种缺陷无法用肉眼发现，一般要经过X光、超声波等探伤才能发现。
形成未焊透的主要原因，是焊接电流太小，焊速过高或坡口角度太小，钝边太厚以及焊条直径过大等。
（6）未融合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化的部分称为未熔合。
（7）夹渣残留在焊缝中的熔渣和其他外来物即为夹渣。
焊接时，电流过小，焊速过快，致使焊缝金属冷却太快，夹渣来不及浮出；运条不正确，熔渣不易浮出，多层焊时前层焊缝的熔渣未清除干净等都能造成夹渣。
（8）气孔气孔是焊缝常见的工艺缺陷之一，按其在焊缝的位置可分为表面气孔和内部气孔。
（9）裂纹生产中由于各钢种和焊接结构本身特点的不同，可能出现各种裂纹，其中有焊缝的表面裂纹、内部裂纹，有热影响区的横向裂纹、纵向裂纹，有焊道下得裂纹、弧坑处的裂纹等。
裂纹有时出现在焊接过程中，有时出现在放置或运行过程中，即延迟裂纹。
这种裂纹在其发展前至今无法检测。
（10）角焊缝焊角尺寸hf过大hf≈t/2时，T形试样弯曲合格。
5、结论通过对Q420高强钢的焊接性尤其是焊接生产中易出现问题的分析, 在制定了相应的工艺措施后,及焊后的工艺评定后，保证了焊接效果, 得到了良好的高强钢焊接接头, 完善了焊接工艺, 拓宽了产品的生产范围, 使Q420高强钢焊接能力又上了一个新的台阶。