Q345焊接工艺.doc

1、Q345焊接工艺一、材料介绍 1. Q345化学成分如下表（%）： 元素 C Mn Si P S Al V Nb Ti 含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 Q345C力学性能如下表（%）： 机械性能指标 伸长率（%） 试验温度0 抗拉强度MPa 屈服点MPa 数值 522 J34 b（470-650） s（324-259） 其中壁厚介于16-35mm时，s325Mpa；壁厚介于 35-50mm时，s295Mpa 2. Q345钢的焊接特点 2.1 碳当量(Ceq)的计算 Ceq=C+Mn/6+N

2、i/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5 计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。 2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题 2.2.1 热影响区的淬硬倾向 Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。 2.2.2 冷裂纹敏感性 Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。 二、焊接施工流程 坡口准备点固焊预热里口施焊背部清根（碳弧气刨）外口施焊 里口施焊自检/专检焊后热处理无损检验（焊缝质量一级合格） 三、焊接工艺参数的选择 通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施

3、如下： 1. 焊接材料的选用 由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015 （J507）型电焊条。 化学成分见下表（%）： 元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti 含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01 力学性能见下表： 机械性能指标 b（Mpa） s（Mpa） 5（%） （%） AkvJ-30 数值 440 540 31 79 164 114 76 2. 坡口形式：（根据图纸和设备供货） 3. 焊接方法：采用手工电弧焊（D）。 4. 焊接电流：为了避免焊缝

4、组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用3.2电焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采用4.0的电焊条，焊接电流120-180A。 5. 预热温度：由于Q345钢的Ceq0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150，层间温度Ti400。 6. 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640，恒温时间为2小时（板厚40m

5、m时），升降温速度为125/h 。 四、现场焊接顺序： 1. 焊前预热 在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。 焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。 2. 焊接 2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口），第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，

6、清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。 2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。 2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。 2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。 3. 焊后热处理：焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。 Q345钢的焊接温度曲线如下图 4. 焊接检验 根据钢结构工程施工及验收规范的要求，

7、焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%。 五、现场技术管理 1. 编制详细的焊接施工作业指导书。 2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。 每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。 3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键 在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。 六、结论 按此焊接工艺措施施工，在现场共焊焊口102道，经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在

8、现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。最佳答案一一般术语 1焊接 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。 2焊接技能 手焊工或焊接操作工执行焊接工艺细则的能力。 3焊接方法 指特定的焊接方法，如埋弧焊、气保护焊等，其含义包括该方法涉及的冶金、电、物理、化学及力学原则等内容。 4焊接工艺 制造焊件所有的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。 5焊接工艺规范（规程） 制造焊件所有关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性 6焊接操作 按照给定的焊接工艺完成焊接过程的各种动作的统

9、称。 7焊接顺序 工件上各焊接接头和焊缝的焊接次序。 8焊接方向 焊接热源沿焊缝长度增长的移动方向。 9焊接回路 焊接电源输出的焊接电流流经工件的导电回路。 10坡口 根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。 11开坡口 用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。 12单面坡口 只构成单面焊缝（包括封底焊）的坡口。 13双面坡口 形成双面焊缝的坡口。 14坡口面 待焊件上的坡口表面。 15坡口角度 两坡口面之间的夹角。 16坡口面角度 待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角。 17接头根部 组成接头两零件最接近的那一部位。 18根部间隙 焊前在接头根部之间预留的空隙。 19

10、根部半径 在J形、U形坡口底部的圆角半径。 20钝边 焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分。 21接头 由二个或二个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。 22接头设计 根据工作条件所确定的接头形式、坡口形式和尺寸以及焊缝尺寸等。 23对接接头 两件表面构成大于或等于135，小于或等于180夹角的接头。 24角接接头 两件端部构成大于30，小于135夹角的接头。 25T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头。 26搭接接头 两件部分重叠构成的接头。 27十字接头 三个件装配成“十字”形的接头。 28

11、端接接头 两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于30构成的端部接头。 29卷边接头 待焊件端部预先卷边，焊后卷边只部分熔化的接头。 30套管接头 将一根直径稍大的短管套于需要被连接的两根管子的端部构成的接头。 31斜对接接头 接缝在焊件平面上倾斜布置的对接接头。 32锁底接头 一个件的端部放在另一件预留底边上所构成的接头。 33母材金属 被焊金属材料的统称。 34热影响区 焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和机械性能变化的区域。 35过热区 焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。 36熔合区（熔化焊） 焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材半熔化

12、区。 37熔合线（熔化焊） 焊接接头横截面上，宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线。 38焊缝 焊件经焊接后所形成的结合部分。 39焊缝区 焊缝及其邻近区域的总称。 40焊缝金属区 在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。熔焊时，由焊缝表面和熔合线所包围的区域。电阻焊时，指焊后形成的熔核部分。 41定位焊缝 焊前为装配和固定构件接缝的位置而焊接的短焊缝。 42承载焊缝 焊件上用作承受载荷的焊缝。 43连续焊缝 连续焊接的焊缝。 44断续焊缝 焊接成具有一定间隔的焊缝。 45纵向焊缝 沿焊件长度方向分布的焊缝。 46横向焊缝 垂直于焊件长度方向的焊缝。 47环缝 沿筒形焊件分布的头尾相接的封闭焊缝。 48

13、螺旋形焊缝 用成卷板材按螺旋形方式卷成管接头后焊接所得到的焊缝。 49密封焊缝 主要用于防止流体渗漏的焊缝。 50对接焊缝 在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。 51角焊缝 沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。 52正面角焊缝 焊缝轴线与焊件受力方向相垂直的角焊缝。 53侧面角焊缝 焊缝轴线与焊件受力方向相平行的角焊缝。 54并列断续角焊缝 T形接头两侧互相对称布置、长度基本相等的断续角焊缝。 55交错断续角焊缝 T形接头两侧互相交错布置、长度基本相等的断续角焊缝。 56凸形角焊缝 焊缝表面突起的角焊缝。 57凹形角焊缝 焊缝表面下凹的角焊缝。 58端接焊缝 构成端

14、接接头所形成的焊缝。 59塞焊缝 两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。 60槽焊缝 板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。 61焊缝正面 焊后从焊件的施焊面所见到的焊缝表面。 62焊缝背面 焊后，从焊件施焊面的背面所见到的焊缝表面。 63焊缝宽度 焊缝表面两焊趾之间的距离。 64焊缝厚度 在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离。 65焊缝计算厚度 设计焊缝时使用的焊缝厚度。对接焊缝焊透时它等于焊件的厚度；角焊缝时它等于在角焊缝横截面内画出的最大直角等腰三角形中，从直角的顶点到斜边的垂线长度，习惯上也称喉厚。

15、66焊缝凸度 凸形角焊缝横截面中，焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。 67焊缝凹度 凹形角焊缝横截面中，焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。 68焊趾 焊缝表面与母材的交界处。 69焊脚 角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离。 70焊脚尺寸 在角焊缝横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度。 71熔深 在焊接接头横截面上，母材或前道焊缝熔化的深度。 72焊缝成形系数 熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（=BH）。 73余高 超出母材表面连线上面的那部分焊缝金属的最大高度。 74焊根 焊缝背面与母材的交界处。 75焊缝轴线 焊缝横

16、断面几何中心沿焊缝长度方向的连线。 76焊缝长度 焊缝沿轴线方向的长度。 77焊缝金属 构成焊缝的金属。一般指熔化的母材和填充金属凝固后形成的那部分金属。 78焊缝符号 在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸等技术内容的符号。 79手工焊 手持焊炬、焊枪或焊钳进行操作的焊接方法。 80自动焊 用自动焊接装置完成全部焊接操作的焊接方法。 81机械化焊接 焊矩、焊枪或焊钳由机械装备夹持并要求随着观察焊接过程而调整设备控制部分的焊接方法。 82定位焊 为装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。 83连续焊 为完成焊件上的连续焊缝而进行的焊接。 84断续焊 沿接头全长获得有一定间隔的焊缝所进行的焊接。

17、 85对接焊 焊件装配成对接接头进行的焊接。 86角焊 为完成角焊缝而进行的焊接。 87搭接焊 焊件装配成搭接接头进行的焊接。 88卷边焊 焊件装配成卷边接头进行的焊接。 89车间焊接 在车间进行的焊接。 90工地焊接 焊接结构在工地安装后就地进行的焊接，也称现场焊接。 91补焊（返修焊） 为修补工件（铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件）的缺陷而进行的焊接。 92焊接参数 焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（例如，焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。 93焊接电流 焊接时，流经焊接回路的电流。 94焊接速度 单位时间内完成的焊缝长度。 95引弧电压 能使电弧引燃的最低电压。 9

18、6电弧电压 电弧两端（两电极）之间的电压。 97热输入 熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。 98熔化速度 熔焊过程中，熔化电极在单位时间内熔化的长度或质量。 99熔化系数 熔焊过程中，单位电流、单位时间内，焊芯（或焊丝）的熔化量（g/(Ah)）。 100熔敷速度 熔焊过程中，单位时间内熔敷在焊件上的金属量（kg/h）。 101熔敷系数 熔焊过程中，单位电流、单位时间内，焊芯（或焊丝）熔敷在焊件上的金属量（g/(Ah)）。 102合金过渡系数 焊接材料中的合金元素过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比。 103熔敷效率 熔敷金属量与熔化的填充金属（通常指焊芯、焊丝）量的百分比。

19、104送丝速度 焊接时，单位时间内焊丝向焊接熔池送进的长度。 105保护气体流量 气体保护焊时，通过气路系统送往焊接区的保护气体的流量。通常用流量计进行计量。 106焊丝间距 使用两根或两根以上焊丝作电极的电渣焊或电弧焊时，相邻两根焊丝间的距离。 107稀释 填充金属受母材或先前焊道的熔入而引起的化学成分含量降低，通常可用母材金属或先前焊道的填充金属在焊道中所占质量比来确定。 108预热 焊接开始前，对焊件的全部（或局部）进行加热的工艺措施。 109后热 焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施。它不等于焊后热处理。 110预热温度 按照焊接工艺的规定，预热需要达到的

20、温度。 111后热温度 按照焊接工艺的规定，后热需要达到的温度。 112道间温度（俗称层间温度） 多层多道焊时，在施焊后继焊道之前，其相邻焊道应保持的温度。 113焊态 焊接过程结束后，焊件未经任何处理的状态。 114焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。 115焊接温度场 焊接过程中的某一瞬间焊接接头上各点的温度分布状态，通常用等温线或等温面来表示。 116焊后热处理 焊后，为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。 117焊接性 材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件、并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个

21、因素的影响。 118焊接性试验 评定母材焊接性的试验。例如：焊接裂纹试验、接头力学性能试验、接头腐蚀试验等。 119焊接应力 焊接构件由焊接而产生的内应力。 120焊接残余应力 焊后残留在焊件内的焊接应力。 121焊接变形 焊件由焊接而产生的变形。 122焊接残余变形 焊后，焊件残留的变形。 123拘束度 衡量焊接接头刚性大小的一个定量指标。拘束度有拉伸和弯曲两类：拉伸拘束度是焊接接头根部间隙产生单位长度弹性位移时，焊缝每单位长度上受力的大小；弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形时，焊缝每单位长度上所受弯矩的大小。 124碳当量 把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量。

22、可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。 125扩散氢 焊缝区中能自由扩散运动的那一部分氢。 126残余氢 焊件中扩散氢充分逸出后仍残存于焊缝区中的氢。 127焊件 由焊接方法连接的组件。 128焊接车间 以生产焊件为主的车间。 129电极 熔化焊时用以传导电流，并使填充材料和母材熔化或本身也作为填充材料而熔化的金属丝（焊丝、焊条）、棒（石墨棒、钨棒）。 电阻焊时指用以传导电流和传递压力的金属极。 130熔化电极 焊接时不断熔化并作为填充金属的电极。 131焊接循环 完成一个焊点或一条焊缝所包括的全部程序。 二熔焊术语 1熔焊（熔化焊） 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。 2熔池 熔焊时

23、在焊接热源作用下，焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。 3弧坑 弧焊时，由于断弧或收弧不当，在焊道未端形成的低洼部分。 4熔敷金属 完全由填充金属熔化后所形成的焊缝金属。 5熔敷顺序 堆焊或多层焊时，在焊缝横截面上各焊道的施焊次序。 6焊道 每一次熔敷所形成的一条单道焊缝。 7根部焊道 多层焊时，在接头根部焊接的焊道。 8打底焊道 单面坡口对接焊时，形成背垫（起背垫作用）的焊道。 9封底焊道 单面对接坡口焊完后，又在焊缝背面侧施焊的最终焊道（是否清根可视需要确定）。 10熔透焊道 只从一面焊接而使接头完全熔透的焊道，一般指单面焊双面成形焊道。 11摆动焊道 焊接时，电极作横向摆动所完

24、成的焊道。 12线状焊道 焊接时，电极不摆动，呈线状前进所完成的窄焊道。 13焊波 焊缝表面上的鱼鳞状波纹。 14焊层 多层焊时的每一个分层。每个焊层可由一条焊道或几条并排相搭的焊道所组成。 15焊接电弧 由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 16引弧 弧焊时，引燃焊接电弧的过程。 17电弧稳定性 电弧保持稳定燃烧（不产生断弧、飘移和磁偏吹等）的程度： 18电弧挺度 在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。 19电弧力 等离子电弧在离子体所形成的轴向力，也可指电弧对熔滴和熔池的机械作用力。 20电弧动特性 对于一定弧

25、长的电弧，当电弧电流发生连续的快速变化时，电弧电压与电流瞬时值之间的关系。 21电弧静特性 在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系。一般也称伏-安特性。 22脉冲电弧 以脉冲方式供给电流的电弧。 23硬电弧 电弧电压（或弧长）稍微变化，引起电流明显变化的电弧。 24软电弧 电弧电压变化时，电流值几乎不变的电弧。 25电弧自身调节 熔化极电弧焊中，当焊丝等速送进时，电弧本身具有的自动调节并恢复其弧长的特性。 26电弧偏吹（磁偏吹） 电弧受磁力作用而产生偏移的现象。 27弧长 焊接电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距离。 28熔滴过渡 熔滴通过

26、电弧空间向熔池转移的过程，分粗滴过渡、短路过渡和喷射过渡三种形式。 29粗滴过渡（颗粒过渡） 熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过渡的形式。 30短路过渡 焊条（或焊丝）端部的熔滴与熔池短路接触，由于强烈过热和磁收缩的作用使其爆断，直接向熔池过渡的形式。 31喷射过渡 熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。 32脉冲喷射过渡 利用脉冲电流控制的喷射过渡。 33极性 直流电弧焊或电弧切割时，焊件的极性。焊件接电源正极称为正极性，接负极为反极性。 34正接 焊件接电源正极，电极接电源负极的接线法。 35反接 焊件接电源负极，电极接电源正极的接线法。 36焊接位置 熔焊时，焊件接缝所处

27、的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。 37焊缝倾角 焊缝轴线与水平面之间的夹角。 38焊缝转角 焊缝中心线（焊根和盖面层中心连线）和水平参照面Y轴的夹角。 39平焊位置 焊缝倾角0，焊缝转角90的焊接位置。 40横焊位置 焊缝倾角0，180；焊缝转角0，180的对接位置。 41立焊位置 焊缝倾角90（立向上），270（立向下）的焊接位置。 42仰焊位置 对接焊缝倾角0，180；转角270的焊接位置。 43平角焊位置 角接焊缝倾角0，180；转角45，135的角焊位置。 44仰角焊位置 倾角0，180；转角225，315的角焊位置。 45平焊 在平焊位置进行

28、的焊接。 46横焊 在横焊焊位置进行的焊接。 47立焊 在立焊位置进行的焊接。 48仰焊 在仰焊位置进行的焊接。 49船形焊 T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接。 50向上立焊 立焊时，热源自下向上进行的焊接。 51向下立焊 立焊时，热源自上向下进行的焊接。 52平角焊 在平角焊位置进行的焊接。 53仰角焊 在仰角焊位置进行的焊接。 54倾斜焊 焊件接缝置于倾斜位置（除平、横、立、仰焊位置以外）时进行的焊接。 55左焊法 焊接热源从接头右端向左端移动，并指向待焊部分的操作法。 56右焊法 焊接热源从接头左端向右端移动，并指向已焊部分的操作法。 57分段退焊 将焊件接缝划分成若干段，分

29、段焊接，每段施焊方向与整条焊缝增长方向相反的焊接法。 58跳焊 将焊件接缝分成若干段，按预定次序和方向分段间隔施焊，完成整条焊缝的焊接法。 59单面焊 只在接头的一面（侧）施焊的焊接。 60双面焊 在接头的两面（侧）施焊的焊接。 61单道焊 只熔敷一条焊道完成整条焊缝所进行的焊接。 62多道焊 由两条以上焊道完成整条焊缝所进行的焊接。 63多层焊 熔敷两个以上焊层完成整条焊缝所进行的焊接。 64分段多层焊 将焊件接缝划分成若干段，按工艺规定的顺序对每段进行多层焊，最后完成整条焊缝所进行的焊接。 65堆焊 为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。 66带极堆焊 使用带状熔化电极进行堆焊的方法。 67打底焊 打底焊道的焊接，见“打底焊道”。 68封底焊 封底焊道的焊接，见“封底焊道”。 69衬垫焊 在坡