容器鋼質(zhì)保書數(shù)值準(zhǔn)確性

結(jié)構(gòu)性能

Q345的各種型材

Q345的各種型材(4張)

Q345綜合力學(xué)性能良好,，低溫性能尚可，塑性和焊接性良好,，用做中低壓容器,、油罐、車輛,、起重機(jī),、礦山機(jī)械、電站,、橋梁等承受動載荷的結(jié)構(gòu)、機(jī)械零件、建筑結(jié)構(gòu),、一般金屬結(jié)構(gòu)件,，熱軋或正火狀態(tài)使用，可用于-40℃以下寒冷地區(qū)的各種結(jié)構(gòu),。

級別分類

Q345按等級可分為Q345A,，Q345B，Q345C,，Q345D,，Q345E。它們所代表的,，主要是沖擊的溫度有所不同,。

Q345，是不做沖擊,；

Q345B級,，是20度常溫沖擊；

Q345C級,，是0度沖擊,；

Q345D級，是－20度沖擊,；

Q345E級,，是－40度沖擊。

在不同的沖擊溫度,，沖擊的數(shù)值也有所不同,。

化學(xué)成分

Q345A：C≤0.20,Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.045,，S≤0.045，V 0.02~0.15,；

Q345B：C≤0.20,， Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.040,，S≤0.040，V 0.02~0.15,；

Q345C：C≤0.20,，Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.035,，S≤0.035,，V 0.02~0.15，Al≥0.015,；

Q345D：C≤0.20,，Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.030,，S≤0.030，V 0.02~0.15,，Al≥0.015,；

Q345E：C≤0.20，Mn ≤1.7,，Si≤0.55,，P≤0.025，S≤0.025,，V 0.02~0.15,，Al≥0.015；

對比16Mn

Q345鋼是老牌號的12MnV,、14MnNb,、18Nb、16MnRE,、16Mn等多個鋼種的替代,，而并非僅替代16Mn鋼一種材料。在化學(xué)成分上,，16Mn與Q345也大體相同,。更重要的是兩種鋼材按屈服強(qiáng)度的不同而進(jìn)行的厚度分組尺寸存在較大差異，而這必將引起某些厚度的材料的許用應(yīng)力的變化,。因此,，簡單地將16Mn鋼的許用應(yīng)力套用在Q345鋼上是不合適的,而應(yīng)根據(jù)新的鋼材厚度分組尺寸重新確定許用應(yīng)力。

Q345鋼的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同,，區(qū)別是增加了V,、Ti、Nb微量合金元素,。少量的V,、Ti、Nb合金元素能細(xì)化晶粒,，大大提高了鋼的韌性,，鋼的綜合機(jī)械性能得到較大提高。也正因?yàn)槿绱?，鋼板的厚度才可以做得更大一些,。因此,，Q345鋼的綜合機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)于16Mn鋼，特別是它的低溫性能更是16Mn鋼所不具備的,。Q345鋼的許用應(yīng)力略高于16Mn鋼,。

性能對比編輯 播報

1,、Q345D無縫管力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：490-675

屈服強(qiáng)度：≥345

伸長率：≥22

2,、Q345B無縫管力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：490-675

屈服強(qiáng)度：≥345

伸長率：≥21

3、Q345A無縫管力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：490-675

屈服強(qiáng)度：≥345

伸長率：≥21

4,、Q345C無縫管力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：490-675

屈服強(qiáng)度：≥345

伸長率：≥22

5,、Q345E無縫管力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度：490-675

屈服強(qiáng)度：≥345

伸長率：≥22

產(chǎn)品系列編輯 播報

Q345D鋼材與Q345A，B,，C鋼相比而言,。低溫沖擊功的試驗(yàn)溫度低。性能好,。含有害物資P,S量比Q345A,，B，C要低,。

市場價格比Q345A,，B，C要高,，Q345d定義

①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成,。它的鋼號冠以“Q"，代表鋼材的屈服點(diǎn),，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值,，單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)（σs）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。

②必要時鋼號后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級和脫氧方法的符號,。質(zhì)量等級符號分別為A,、B、C,、D,。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼,；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼,，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號，即Z和TZ都可不標(biāo),。例如容器鋼質(zhì)保書數(shù)值準(zhǔn)確性Q235-AF表示沸騰鋼,。

③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼,、船用鋼等,，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法,，但在鋼號最后附加表示用途的字母。

Q345（低合金高強(qiáng)度鋼）網(wǎng)上摘錄相關(guān)資料

材料介紹編輯 播報

1. Q345化學(xué)成分如下表（%）：

元素

C≤0.2

Mn：1.0-1.6

Si≤0.55

P≤0.035

S≤0.035

Al≥0.015

V：0.02-0.15

Nb：0.015-0.06

Ti：0.02-0.2

含量

Q345C力學(xué)性能如下表（%）：

機(jī)械性能指標(biāo)

伸長率（%）

試驗(yàn)溫度0℃

抗拉強(qiáng)度MPa

屈服點(diǎn)MPa≥

數(shù)值

δ5≥22

J≥34

σb（470-650）

σs（324-259）

其中壁厚介于16-35mm時,，σs≥325Mpa,；壁厚介于 35-50mm時，σs≥295Mpa

2. Q345鋼的焊接特點(diǎn)

2.1 碳當(dāng)量(Ceq)的計算

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

計算Ceq≤0.49%(以鋼材批次材質(zhì)單計算為準(zhǔn)）,，大于0.45%的鋼材,，焊接性能不是很好，需要在焊接時制定嚴(yán)格的工藝措施,。

2.2 Q345鋼（cep＞0.45%）在焊接時易出現(xiàn)的問題

2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向

Q345鋼在焊接冷卻過程中,，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高,，塑性下降,。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。

2.2.2 冷裂紋敏感性

Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋,。

二,、焊接施工流程

坡口準(zhǔn)備→點(diǎn)固焊→預(yù)熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級合格）

三、焊接工藝參數(shù)的選擇

通過對Q345鋼的焊接性分析,，制定措施如下：

1. 焊接材料的選用

由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大,，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則,，選用E5015 （J507）型電焊條,。

化學(xué)成分見下表（%）：

元素

C：0.071

Mn：1.11

Si：0.53

S：0.009

P：0.016

Cr：0.02

Mo：0.01

V：0.01

Ti：0.01

含量

力學(xué)性能見下表：

機(jī)械性能指標(biāo)

σb（Mpa）

σs（Mpa）

δ5（%）

Ψ（%）

AkvJ-30℃

數(shù)值

440 ?

540 ?

31

79

164 114 76

（抗拉強(qiáng)度應(yīng)該大于屈服）

2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）

<formulas>　3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。

4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大,，造成沖擊韌性下降,，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條,、窄焊道,、薄焊層、多層多道的焊接工藝,。焊道的寬度不大于焊條的3倍,，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條,，焊接電流100-130A,；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A,。

5. 預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq>0.45%,，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃,。

6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力,，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能,，在焊后應(yīng)對焊縫進(jìn)行熱處理,。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時間為2小時（板厚40mm時）,，升降溫速度為125℃/h ,。

四、現(xiàn)場焊接順序：

1. 焊前預(yù)熱

在翼緣板焊接前,，首先對翼緣板進(jìn)行預(yù)熱,，恒溫30分鐘后開始焊接,。 焊接的預(yù)熱,、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動控制,，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片,，微電腦自動設(shè)定曲線和記錄曲線，熱電偶測量溫度,。預(yù)熱時熱電偶的測點(diǎn)距離坡口邊緣15mm-20mm,。

2. 焊接

2.1 為了防止焊接變形，每個柱接頭采用二人對稱施焊,，焊接方向由中間向兩邊施焊,。在焊接里口時（里口為靠近腹板的坡口），第一層至第三層必須使用小規(guī)范操作,，因?yàn)樗暮附邮怯绊懞附幼冃蔚闹饕?。在焊接一至三層結(jié)束后，背面進(jìn)行清根,。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后,，必須對焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，清理焊縫表面滲碳,，露出金屬光澤,，防止表層碳化嚴(yán)重造成裂紋。外口焊接應(yīng)一次焊完,，最后再焊接里口的剩余部分,。

2.2 當(dāng)焊接第二層時，焊接方向應(yīng)與第一層方向相反,，以此類推,。每層焊接接頭應(yīng)錯開15-20mm。

2.3 兩名焊工在焊接時的焊接電流,、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致,。

2.4 在焊接中應(yīng)從引弧板開始施焊,，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈,。

3. 焊后熱處理：焊口焊接完成后應(yīng)在12小時內(nèi)進(jìn)行熱處理,。如不能及時進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施,。在進(jìn)行熱處理時,，應(yīng)采用兩根熱電偶測溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè),。

4. 焊接檢驗(yàn)

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求,，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%,。

五,、現(xiàn)場技術(shù)管理

1. 編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書。

2. 全過程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心,。

每個柱接頭的焊接時,，應(yīng)有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書施工應(yīng)立即終止焊接,。在焊接過程中,，熱處理人員應(yīng)全程監(jiān)控層間溫度，如超標(biāo)應(yīng)立即通知焊工暫停,。

3. 提高施工人員質(zhì)量意識是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵

在施工前,，進(jìn)行全員交底，并且開取施工工藝卡,。交底中詳細(xì)講解焊接工藝特點(diǎn)及嚴(yán)格控制現(xiàn)場焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn),。

六、結(jié)論

按此焊接工藝措施施工,，在現(xiàn)場共焊焊口102道,，經(jīng)無損檢驗(yàn)一次合格率達(dá)到100%。經(jīng)過實(shí)際施工的驗(yàn)證,，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)場指導(dǎo)對Q345鋼的焊接,，而且能夠保證焊接質(zhì)量。