Q235与Q355钢材焊接连接为何选用E43XX系列焊条？解析钢结构设计标准GB50017-2017

在节前的钢结构设计组中，有工程师提出这样的疑问：为什么焊接Q235、Q355钢材时要使用与Q235钢材相匹配的E43XX系列焊条，而不是使用与Q355相匹配的E50XX系列焊条？材料？

这个问题在《钢结构设计标准》GB50017-2017的第11.1.5条和条款解释中有明确的解释。相同内容摘录如下：

11.1.5 钢结构焊接连接的结构设计应符合下列规定:

1、尽量减少焊缝数量和尺寸；

2、焊缝的排列应相对于构件截面的质心轴对称；

3、节点区域留有足够的空间，以便于焊接操作和焊后检查；

4、应避免密集焊缝和二、三路交叉；

5、焊缝应远离最大应力区；

6、焊接连接应具有同等强度；不同强度钢材连接时，可采用与低强度钢材相匹配的焊接材料。

条款说明：

11.1.5 本条引用了《钢结构焊接规范》GB 50661-2011第5.1.1条，对焊接连接结构提出了基本要求。值得一提的是，根据目前的疲劳试验结果，预留通孔的疲劳结构的性能比交叉焊缝的疲劳结构差很多。这一结果主要归功于近年来焊接制造工艺技术的改进和提高，因此在良好的工艺控制下允许部分交叉焊缝的存在。

1、根据试验，焊接Q235钢和Q345钢时，如果采用E50XX型焊条，焊缝强度不会比采用E43XX型焊条时高很多。设计时只能采用E43XX型焊条的焊接强度设计值；另外，考虑到连接的韧性和经济性，规定应采用适合低强度钢的焊接材料；

2.焊接后因冷却而产生收缩应力。焊脚尺寸越大，收缩应力越大。因此规定焊脚尺寸不宜过大；

3、在大面积板材（如实腹梁腹板）的拼接中，经常会遇到垂直方向和水平方向的拼接焊缝。过去，此类焊缝一般采用T形交叉，刻意避免十字形交叉。但根据国内有关单位的实验研究和使用经验以及两种焊缝形式力学性能的比较，十字形焊缝可用于各种结构的板材拼接。从焊缝应力来看，无论是十字形还是T形，只有一条焊后焊缝的内应力起主导作用。第一条焊缝受到焊缝相交处附近焊后焊缝热量的影响。压力得到了缓解。因此，可以采用十字形或T形十字形。采用T形交叉时，交叉点之间的距离一般控制在200mm以上。

简单来说，不同强度的钢材连接时，也可以采用与刚性强度钢材相匹配的焊接材料，但性价比不高。