性能对比Q345D无缝管力学性能及材料介绍（系列二）

性能对比

Q345D无缝管机械性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

Q345B无缝管机械性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥21

Q345A无缝管机械性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥21

Q345C无缝管机械性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

Q345E无缝管机械性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

产品系列

Q345D钢与Q345A、B、C钢进行比较。 低温冲击功的试验温度较低。 很好的表现。 有害物质P、S含量低于Q345A、B、C。

市场价格高于Q345A、B、C。

Q345d定义：①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。 其钢号前缀为“Q”，代表该钢的屈服点。 以下数字表示屈服点值（以 MPa 为单位）。 例如，Q235代表屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。

② 必要时可在钢号后标明表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。

脱氧方法符号：F代表沸腾钢； b代表半镇静钢； Z代表镇静钢； TZ代表特殊镇静钢。 镇静钢可以不标注符号，即Z和TZ都可以不标注。 例如Q235-AF代表A级沸腾钢。

③特殊用途碳素钢，如桥梁钢、船用钢等，基本采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号末尾附加表明用途的字母。

材质介绍

1Q345的化学成分如下：

Q345A：C≤0.20、Mn≤1.70、Si≤0.50、P≤0.035、S≤0.035；

Q345B：C≤0.20、Mn≤1.70、Si≤0.50、P≤0.035、S≤0.035；

Q345C：C≤0.20、Mn≤1.70、Si≤0.50、P≤0.030、S≤0.030、Al≥0.015；

Q345D：C≤0.18、Mn≤1.70、Si≤0.50、P≤0.030、S≤0.025、Al≥0.015；

Q345E：C≤0.18、Mn≤1.70、Si≤0.50、P≤0.025、S≤0.020、Al≥0.015；

Q345A、B、C、D、E均含Nb≤0.07、V≤0.15、Ti≤0.20、Cr≤0.30、Ni≤0.012、Mo≤0.10

2、Q345钢的焊接特性

2.1 碳当量（Ceq）的计算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

计算Ceq=0.49%，大于0.45%。 可见Q345钢的焊接性能不是很好，焊接时需要制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢焊接过程中易出现的问题

2.2.1 热影响区硬化倾向

Q345钢在焊接和冷却过程中，热影响区易形成淬火组织——马氏体，使近焊缝区硬度升高，塑性降低。 结果是焊后开裂。

2.2.2 冷裂纹敏感性

Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

焊接施工工艺

坡口准备→点焊→预热→内焊→背根清理（碳弧气刨）→外焊→内焊→自检/专检→焊后热处理→无损检测（焊缝质量第一-类合格）

焊接工艺参数的选择

通过对Q345钢焊接性的分析，制定措施如下：

1、焊接材料的选择

由于Q345钢冷裂倾向较大，应选用低氢焊接材料。 同时考虑到焊接接头应与母材一样坚固的原则，应选用E5015（J507）型焊条。

2、坡口形式：（按图纸及设备提供）

3、焊接方式：手工电弧焊（D）。

4、焊接电流：为避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规格焊接。 具体措施是：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、采用多层多道焊接工艺（焊接顺序如图1所示）。 焊道宽度不应大于焊条宽度的3倍，焊层厚度不应大于5mm。 第一至第三层采用Ф3.2焊条，焊接电流100-130A； 第四层至第六层采用Ф4.0焊条，焊接电流120-180A。

5、预热温度：由于Q345钢的Ceq>0.45%，故焊前应预热。 预热温度T0=100-150℃，层间温度Ti≤400℃。

6、焊后热处理参数：为了减少焊接残余应力，降低焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，焊缝应对焊后进行热处理。 热处理温度为：600-640℃，恒温时间2小时（板厚40mm时），升降温速率125℃/h。

现场焊接顺序

1、焊接前预热

焊接法兰板前，首先将法兰板预热，保温30分钟后开始焊接。 焊接的预热、层间温度、热处理均由热处理控温柜自动控制。 采用远红外履带式加热炉。 微电脑自动设定并记录曲线，热电偶测量温度。 预热时，热电偶的测量点应距沟槽边缘15mm-20mm。

2、焊接

2.1为防止焊接变形，每个柱缝均由两人对称焊接，焊接方向为从中间向两侧。 焊接内开口（内开口为靠近腹板的坡口）时，第一至第三层必须采用小规格，因为其焊接是造成焊接变形的主要原因。 焊接第一至第三层后，清洁背面。 采用碳弧气刨除根后，必须对焊缝进行机械抛光，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表面严重碳化和裂纹。 外口的焊接应一次性完成，最后焊接内口的剩余部分。

2.2 焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。 每层焊缝应错开15-20mm。

2.3 焊接时两台焊机的焊接电流、焊接速度、焊接层数应一致。

2.4 焊接时，焊接应从起弧板开始，到收弧板结束。 焊接完成后，将其切断并打磨干净。

3、焊后热处理：热处理应在焊接完成后12小时内进行。 若不能及时进行热处理，应采取保温、缓冷措施。 热处理时，应采用两支热电偶测量温度，热电偶在焊接接头的内侧和外侧点焊。

4、焊接检验

根据《钢结构工程施工及验收规范》要求，对焊接接头采用超声波探伤进行检验，检验合格率100%。

现场技术管理

1、编制详细的焊接施工操作说明书。

2、焊接过程的全程控制是保证质量的核心。

焊接各柱接头时，应有专人监控焊接过程。 如果焊工不遵守作业指导书，应立即终止焊接。 焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度。 如果超过标准，应立即通知焊工停止。

3、提高施工人员的质量意识是实施焊接技术的关键

施工前，通知所有员工，并发放施工技术卡。 通报详细阐述了焊接工艺的特点以及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。

综上所述

按照本次焊接工艺措施，现场共焊接焊缝102个，经无损检测合格率达到100%。 经实际施工验证，该焊接工艺措施不仅可以指导现场Q345钢的焊接，而且可以保证焊接质量。