Q460低合金高强度钢：鸟巢建筑用钢的特性与成分解析？

Q460属于一种低合金且强度较高的钢材，旧编号为14MnMoV。这种钢材被用于奥运会鸟巢的建设，其屈服强度不低于460MPa，抗拉强度介于550至720MPa之间。这一特性确保了鸟巢在遭受460兆帕的外力冲击后，仍能恢复至原始形态，换言之，它具备抵御类似唐山大地震级地震波的能力。

q460低合金高强度钢板化学成分

碳含量应控制在0.20以下，硅含量不超过0.55，锰含量介于1.1至1.7之间，磷含量不得高于0.035，硫含量同样不得超过0.035，铌含量在0.015至0.060范围内，钒含量应在0.02至0.20之间，钛含量也应保持在0.02至0.20之间，铬含量不得超过0.70，镍含量同样不能超过0.70，铜含量应控制在0.55以下，氮含量不得高于0.015，钼含量不超过0.20，硼含量应低于0.004，铝含量不得超过0.015。

Q460钢由于含有较多的合金成分，焊接过程中容易出现淬硬现象。合金元素含量的提升会导致钢的碳当量升高，进而使得钢的淬硬和冷裂倾向显著增强。此外，在承受高应力的情况下，焊接裂纹的生成几率也会显著上升。因此，在焊接此类钢材时，必须严格控制焊接线能量，并采用较小的焊接线能量。氢致裂纹是焊接低合金钢接头时最为严重的瑕疵，对此必须实施恰当的预热以及后续的快速冷却处理。

在焊接过程中，Q460C钢的热影响区会经历脆化阶段，此时，由钒、铌以及碳、氮构成的碳氮化合物析出相会溶解于相中，从而抑制奥氏体的生长。然而，在热影响区的粗晶区，由于高温持续时间较长，细化组织的效果显著减弱，导致粗晶区出现粗大的晶粒和上贝氏体以及M-A相。此外，粗晶区对碳、氮的固溶度有所提升，这进一步导致了韧性的下降和时效敏感性的增强。

图1

Q460的抗拉强度介于550至720Mpa之间，因此焊接时可以选择ER55-D2焊丝，其牌号为H10SiMn2。焊丝的机械性能可参照图2。焊丝的抗拉强度同样为550MPa。焊接过程中，需使用富含氩气的保护气体，其中包含80%的CO2和20%的Ar。焊丝直径为1.2mm。焊前需预热至150至200℃。在打底焊接阶段，电流控制在140至160A，电弧电压设定在16至18V，焊接速度保持在20至22cm/min。填充盖面时，电流提升至200至220A，电弧电压调整为22至24V，焊接速度则增至27至29cm/min。焊接结束后，应进行缓冷处理，并根据实际情况进行退火。

图2