一种Q345qE结构钢的焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种焊接工艺，尤其涉及一种Q345qE结构钢的焊接工艺，属于钢结构领域。按以下步骤进行：焊前准备→焊接规范及要求→焊接检验及焊接缺陷返修→生产中出现的质量问题及处理措施。焊接质量稳定，牢固性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊接工艺，尤其涉及一种Q345qE结构钢的焊接工艺，属于钢结构 领域。
技术介绍
随着高强度、高级别的结构钢的应用越来越广泛，其焊接必须有与之相适应的焊 接工艺。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中存在的不足，通过对母材性能的分析结合设计要 求，提出了焊材选用要求，Q345qE结构钢的冲击试验温度为-40°c，冲击功值要求不小于 47J，所选用的焊接材料的熔敷金属冲击试验也应满足此要求，且焊接材料的性价比也应该 比较高的一种Q345qE结构钢的焊接工艺。 本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： -种Q345qE结构钢的焊接工艺，按以下步骤进行： -、焊前准备： (1)、确定焊接方法： 采用手工焊条电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧焊的焊接方法；其中，手工焊条电弧 焊主要用于现场安装填充量较少的焊缝，填充量较大的焊缝采用CO 2气体保护焊；车间制作 采用CO2气体保护焊和埋弧焊，以提高焊接效率； (2)、焊接材料的选用： ①、焊材熔敷金属力学性能应与Q345qE结构钢的力学性能相匹配，Q345qE结构钢 的力学性能： 拉伸强度为490MPa，断后伸长率为20%，试验温度为-40°c，冲击吸收能量不小于 47KV2/J ； ②、焊材化学成分及性能指标要求： 气保焊丝和焊条的化学成分要求为熔敷金属化学成分要求，埋弧焊丝化学成分要 求为焊丝化学成分要求，见下表： (3)、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002. 2-2005和《铁路钢桥制造规范》 TB10212-2009中规定的焊材选配要求： ①、焊接性能应与基材相匹配，选用的焊接材料、焊接工艺，均应根据设计要求通 过焊接工艺评定； ②、整体节点焊接接头，包括焊缝金属和热影响区，冲击韧性不得低于母材标准， 焊接材料原则上应与设计选用的钢材相匹配； (4)、按以上要求确定各种焊接材料的选配基本原则： ①、CO2气体保护焊用药芯焊丝执行标准《碳钢药芯焊丝》GB/T10045-2001，选用的 气保焊丝的熔敷金属化学成分和熔敷金属力学性能参考型号为E50XT-1的药芯焊丝，但冲 击试验结果要求同母材； ②、埋弧焊丝执行标准《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470-2003和生产厂 家企标，但对熔敷金属冲击试验结果要求同母材；埋弧焊焊丝化学成分参考牌号为H10Mn2 的埋弧焊丝，但S、P含量要严于H10Mn2,同时对镍含量有限制； ③、手工电弧焊用焊条执行标准《低合金钢焊条》GB/T5118-1995选用的手工电弧 焊用焊条的熔敷金属化学成分和熔敷金属力学性能参考型号为E5015 (16)-G的焊条，但冲 击试验结果要求同母材； ④、熔敷金属拉伸试验结果应符合下表规定： 熔敷金属冲击试验结果应符合下表规定： ⑤、通过对母材性能的分析，结合对市场现有焊材情况及性价比的调查，确定了相 应的匹配焊接材料，所选用焊条型号为E5015-G (牌号CJ507Q)、CO2气体保护焊丝型号为 E501T-1L (牌号 YCJ501Ni-l)、埋弧焊丝和焊剂牌号 MCJQ-1+SJ101 ; 焊材进厂后，首先进行焊材复验，焊材复验结果如下： (5)、坡口加工及焊前装配应符合施工图纸及规范要求，焊接坡口及装配间隙对焊 缝质量有直接的影响，焊接前必须彻底清除待焊区域及距焊缝坡口边缘30mm范围内的有 害物； (6)、焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊，当焊接作业区风速超过8m/s，气体保 护电弧焊，当焊接作业区风速超过2m/s时，应采取有效措施，以保障焊接电弧区域不受影 响，施焊环境湿度应不小于80% ;焊接温度不应低于5°C ; 二、焊接规范及要求： (1)、焊前预热温度要求： 根据工艺评定试验，焊前预热温度应符合下表的规定要求： 注：①、T形接头焊接时，应提高预热温度20°C ;②、不等厚接头焊接时，应按厚板 选用预热温度； 预热范围一般为焊缝每侧IOOmm以上，预热温度宜在焊件受热面的背面测量，测 量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处； (2)、焊接规范参数： 焊接规范参数选用应参照下表： (3)、不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；引弧板、引出板应符合下列要求： ①、引、出弧板的钢材应选用与所焊钢材焊接性能相近的钢材，坡口形式应与被焊 焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引、出弧板； ②、在焊接接头的端部设置对齐的焊缝引、引出板，使焊缝在提供的延长段上引弧 和终止，手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度宜大于25_，埋弧焊缝的引出长度宜 大于80mm ； ③、焊接完成并完全冷却后，采用火焰切割方法除去引弧板和引出板，并修磨焊缝 端部平整，严禁用锤击落引弧板和引出板； (4)、手工电弧焊和CO2气保焊底层焊道的厚度应彡6mm，但不得大于8mm ;打底焊 允许作轻微摆动；当手工电弧焊焊道宽度大于焊条直径4倍、C02气保焊的焊道宽度大于 20mm时，采用分道焊接，搭接宽度应控制为焊道宽度的1/3~1/2 ;焊缝搭接时应注意焊缝 与焊缝间应过渡良好，避免产生搭接凹陷，埋弧焊填充焊道最大厚度为6_ ; (5)、多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物， 发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊；每道焊缝的焊接收弧时务必应填满弧 坑； (6)、焊接过程应连续进行，在连续焊接过程中应控制层间温度< 230°C，但不应低 于最低预热温度，如低于此温度应进行加热； (7)、全焊透焊缝的清根应从反面进行，清根后的凹槽应形成不小于10°的U形坡 口；凹槽表面应光洁、无夹碳、粘渣等，碳弧气刨后，应使用砂轮打磨刨槽表面，去除渗碳淬 硬层及残留熔渣； (8)、当板厚彡40mm时，焊缝焊接完成后，立即覆盖多层保温棉保温缓冷； 三、焊接检验及焊接缺陷返修： (1)、焊接质量检验应做好焊前检验、焊接过程检验及焊后质量检验； (2)、焊前检验的主要内容为：检验钢材质量保证书及复验报告；焊材合格证及复 验报告、坡口加工质量及尺寸、组对质量及尺寸、焊材烘干情况、焊接设备状况、焊工资格； (3)、焊接过程检验主要内容为：焊工执行焊接工艺情况，包括预热、调整规范参 数、焊道布置、焊道中间清理、焊缝盖面质量及外形尺寸控制； (4)、焊后质量检验主要按TB10212-2009、JGJ81-2002有关规定对焊缝外观及外 形尺寸等进行检查，检查合格后再进行无损检测； (5)、焊缝外观检查： ①、所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Q345钢的焊缝应在焊接完成 24h后检查结果方可作为验收依据； ②、外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在适当的光照条件下 进行，尺寸的测量应用量具、卡规； ③、焊缝外观质量应符合下列规定： 1、所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未焊满 弧坑和焊瘤等缺陷；一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良缺陷，一级、二级 焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤缺陷； 2、其余外观质量除应符合上述条款的要求外，尚应满足下面二张表的有关规定： (6)、焊缝尺寸应满足设计图纸要求，如图纸无相关要求则应符合下列规定： ①、对接焊缝的焊缝宽度应符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Q345qE结构钢的焊接工艺，其特征在于按以下步骤进行：一、焊前准备:(1)、确定焊接方法：采用手工焊条电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧焊的焊接方法；其中，手工焊条电弧焊主要用于现场安装填充量较少的焊缝，填充量较大的焊缝采用CO2气体保护焊；车间制作采用CO2气体保护焊和埋弧焊，以提高焊接效率；(2)、焊接材料的选用：①、焊材熔敷金属力学性能应与Q345qE结构钢的力学性能相匹配，Q345qE结构钢的力学性能：拉伸强度为490MPa，断后伸长率为20％，试验温度为‑40℃，冲击吸收能量不小于47KV2/J；②、焊材化学成分及性能指标要求：气保焊丝和焊条的化学成分要求为熔敷金属化学成分要求，埋弧焊丝化学成分要求为焊丝化学成分要求，见下表：(3)、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2‑2005和《铁路钢桥制造规范》TB10212‑2009中规定的焊材选配要求：①、焊接性能应与基材相匹配，选用的焊接材料、焊接工艺，均应根据设计要求通过焊接工艺评定；②、整体节点焊接接头，包括焊缝金属和热影响区，冲击韧性不得低于母材标准，焊接材料原则上应与设计选用的钢材相匹配；(4)、按以上要求确定各种焊接材料的选配基本原则：①、CO2气体保护焊用药芯焊丝执行标准《碳钢药芯焊丝》GB/T10045‑2001，选用的气保焊丝的熔敷金属化学成分和熔敷金属力学性能参考型号为E50XT‑1的药芯焊丝，但冲击试验结果要求同母材；②、埋弧焊丝执行标准《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470‑2003和生产厂家企标，但对熔敷金属冲击试验结果要求同母材；埋弧焊焊丝化学成分参考牌号为H10Mn2的埋弧焊丝，但S、P含量要严于H10Mn2，同时对镍含量有限制；③、手工电弧焊用焊条执行标准《低合金钢焊条》GB/T5118‑1995选用的手工电弧焊用焊条的熔敷金属化学成分和熔敷金属力学性能参考型号为E5015(16)‑G的焊条，但冲击试验结果要求同母材；④、熔敷金属拉伸试验结果应符合下表规定：熔敷金属冲击试验结果应符合下表规定：⑤、通过对母材性能的分析，结合对市场现有焊材情况及性价比的调查，确定了相应的匹配焊接材料，所选用焊条型号为E5015‑G(牌号CJ507Q)、CO2气体保护焊丝型号为E501T‑1L(牌号YCJ501Ni‑1)、埋弧焊丝和焊剂牌号MCJQ‑1+SJ101；焊材进厂后，首先进行焊材复验，焊材复验结果如下：(5)、坡口加工及焊前装配应符合施工图纸及规范要求，焊接坡口及装配间隙对焊缝质量有直接的影响，焊接前必须彻底清除待焊区域及距焊缝坡口边缘30mm范围内的有害物；(6)、焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊，当焊接作业区风速超过8m/s，气体保护电弧焊，当焊接作业区风速超过2m/s时，应采取有效措施，以保障焊接电弧区域不受影响，施焊环境湿度应不小于80％；焊接温度不应低于5℃；二、焊接规范及要求：(1)、焊前预热温度要求：根据工艺评定试验，焊前预热温度应符合下表的规定要求：注：①、T形接头焊接时，应提高预热温度20℃；②、不等厚接头焊接时，应按厚板选用预热温度；预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，预热温度宜在焊件受热面的背面测量，测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处；(2)、焊接规范参数：焊接规范参数选用应参照下表：(3)、不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；引弧板、引出板应符合下列要求：①、引、出弧板的钢材应选用与所焊钢材焊接性能相近的钢材，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引、出弧板；②、在焊接接头的端部设置对齐的焊缝引、引出板，使焊缝在提供的延长段上引弧和终止，手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度宜大于25mm，埋弧焊缝的引出长度宜大于80mm；③、焊接完成并完全冷却后，采用火焰切割方法除去引弧板和引出板，并修磨焊缝端部平整，严禁用锤击落引弧板和引出板；(4)、手工电弧焊和CO2气保焊底层焊道的厚度应≥6mm，但不得大于8mm；打底焊允许作轻微摆动；当手工电弧焊焊道宽度大于焊条直径4倍、CO2气保焊的焊道宽度大于20mm时，采用分道焊接，搭接宽度应控制为焊道宽度的1/3～1/2；焊缝搭接时应注意焊缝与焊缝间应过渡良好，避免产生搭接凹陷，埋弧焊填充焊道最大厚度为6mm；(5)、多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊；每道焊缝的焊接收弧时务必应填满弧坑；(6)、焊接过程应连续进行，在连续焊接过程中应控制层间温度＜230℃，但不应低于最低预热温度，如低于此温度应进行加热；(7)、全焊透焊缝的清根应从反面进行，清根后的凹槽应形成不小于10°的U形坡口；凹槽表面应光洁、无夹碳、粘渣等，碳弧气刨后，应使用砂轮打磨刨槽表面，去除渗碳淬硬层及残留熔...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周观根，吴志新，杨弘生，陈海江，游桂模，王永梅，张珈铭，万敬新，
申请(专利权)人：浙江东南网架股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33