焊接接头修补纸
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简要介绍了Q345C钢的基本性能、焊接工艺及现场焊接操作的基本要领。
关键词:Q345C现场焊接工艺
河北定州电厂一期工程2×600MW机组主厂房钢结构由河北省电力设计院设计，三门峡水力机械厂制造。主厂房钢结构分为:除氧煤仓、加热器平台、汽机房A0-A柱。钢框架的主柱、梁、竖向支撑均采用“H”型钢，母材为Q345C(低合金结构钢)。钢框架的主柱通过分段对接连接成一个整体，其中“H”型钢的腹板通过高强度螺栓连接，翼缘板之间的连接通过对接焊接。
一、材料介绍
1的化学成分。Q345如下(%):
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的机械性能如下(%):
力学性能指标伸长率(%)试验温度0℃抗拉强度MPa屈服点MPa≥
值δ5≥22j≥34σb(470-650)σs(324-259)
当壁厚在16-35mm之间时，σs≥325 MPa；当壁厚在35-50mm之间时，σs≥295Mpa。
2.Q345钢的焊接特性
2.1碳当量(Ceq)计算
CEQ = C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Ceq=0.49%，超过0.45%。可见Q345钢的焊接性能并不是很好，焊接时需要制定严格的工艺措施。
2.2 Q345钢焊接中的问题
2.2.1热影响区硬化倾向
Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区易形成淬火组织马氏体，使近缝区硬度增加，塑性降低。结果，焊接后出现裂纹。
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
坡口加工→点焊→预热→清根(碳弧气刨)→外焊→内焊→自检/专检→焊后热处理→无损检测(焊缝质量达到I级)。
三、焊接工艺参数的选择
通过对Q345钢焊接性的分析，制定如下措施:
1.焊接材料的选择
由于Q345钢易发生冷裂，应选择低氢焊接材料，考虑到焊接接头应与母材强度相当的原则，应选择E5015 (J507)焊条。
化学成分(%)见下表:
元素碳锰硅硫磷铬钼钒钛
含量0.071.1.1.530 . 009 0.0160.020.01.01.01。
机械性能见下表:
力学性能指标σb(MPa)σs(MPa)δ5(%)ψ(%)AKVJ-30℃
值440 540 31 79 164 11476
2.坡口形式:(根据图纸和设备提供)
3.焊接方法:采用手工电弧焊(D)。
4.焊接电流:为了避免焊缝组织粗大，降低冲击韧性，必须采用小规格焊接。具体措施如下:选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层和多层多道焊接工艺(焊接顺序见图1)。焊道宽度不大于焊条宽度的3倍，焊层厚度不大于5 mm..第一层至第三层采用ф3.2焊条，焊接电流为100-130 a；四至六层采用ф4.0焊条，焊接电流为120-180A。
5.预热温度:由于Q345钢的CEQ大于0.45%，焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150℃，层间温度Ti≤400℃。
6.焊后热处理参数:为了降低焊接残余应力，降低焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，焊缝应在焊后进行热处理。热处理温度600-640℃，恒温时间2小时(板厚40mm时)，加热冷却速度125℃/h。
四、焊接顺序:
1.焊接前预热
焊接法兰盘前，先预热法兰盘，恒温30分钟后开始焊接。焊接的预热、层间温度和热处理由热处理温度控制柜自动控制。采用远红外履带式加热板，微电脑自动设定并记录曲线，热电偶测温。预热时，热电偶测点距离坡口边缘15mm-20mm。
焊接
2.1为防止焊接变形，每个柱接头由两人对称焊接，焊接方向由中间向两侧。焊接内口时(内口是靠近腹板的坡口)，第一至第三层必须采用小规格操作，因为其焊接是影响焊接变形的主要原因。焊接一到三层后，应清洁背面。碳弧气刨完成后，必须对焊缝进行机械打磨，将焊缝表面清理干净，使其渗碳并露出金属光泽，以防止表层严重碳化而产生裂纹。外口的焊接应一次完成，然后再焊接其余的内口。
2.2焊接第二层时，焊接方向应与第一层相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。
2.3两个焊工焊接时，焊接电流、焊接速度和焊接层数应一致。
2.4焊接时，应从引弧板开始，在收弧板上结束。焊接后切割和抛光。
3.焊后热处理:热处理应在接头焊接后12小时内进行。如不能及时进行热处理，应采取保温缓冷措施。热处理时，应使用两个热电偶测量温度，热电偶应点焊在焊缝的内侧和外侧。
Q345钢的焊接温度曲线如下所示。
4.焊接检查
根据《钢结构工程施工及验收规范》要求，焊缝采用超声波探伤检验，探伤比例为100%。
动词 （verb的缩写）现场技术管理
1.编制详细的焊接施工作业指导书。
2.对焊接过程进行全过程控制是保证质量的核心。
焊接每个柱接头时，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，若超标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工艺的关键。
施工前，全体人员进行交底，并领取施工工艺卡。交底中详细讲解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。
不及物动词结论
按照此焊接工艺，现场焊接了102个焊接接头，经无损检测，一次合格率达到100%。通过实际施工验证，该焊接工艺不仅能指导现场Q345钢的焊接，还能保证焊接质量。