Q345c钢焊接法

1、一、材料介绍1. Q345 化学成分如下表（）:元素 CMnSiVNbTi含量 0.21.0-1.60.550.0350.0350.0150.02-0.150.015-0.060.02-0.2Q345C 力学性能如下表（）:机械性能指标伸长率（）试验温度 0c 抗拉强度 MPa 屈服点 MPa数值 85A22J34ab（470-650）s（324-259）其中壁厚介于 16-35mm 时，（rs325Mpa；壁厚介于 35-50mm 时，（rsA295Mpa2.Q345 钢的焊接特点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

2、=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。2.2Q345 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，制定措施如下：5 .焊接材料的选用由于 Q345 钢的冷裂纹倾

3、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 CMnSiSPCrMoVTi含量 0.0711.110.530.0090.0160.020.010.010.01力学性能见下表：机械性能指标 bb（Mpa）bs（Mpa）85（%）3（%）AkvJ-30C数值 4405403179164114766 .坡口形式：（根据图纸和设备供货）7 .焊接方法：采用手工电弧焊（D）。8 .焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，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

4、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。9 .预热温度：由于 Q345 钢白 Ceq0.45%,在焊接前应进行预热，预热温度 T0=100-150C,层间温度 Ti400C。10.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：600-640C,恒温时间为 2 小时（板厚 40mm 时），升降温速度为 125C/h。四、现场焊接顺序：1.%2.焊前预热在翼缘板焊

5、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.%2.焊接为了防止焊接变形，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，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

6、接里口的剩余部分。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。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。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.%2.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.%2.焊接检验根据钢结构工程施工及验收规范的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为五、现场技术管理3.%2 .编制详细的焊接施工作业指导书。4.%2

7、.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。5.%2 .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现场指导对 Q345 钢的焊接，而且能够保证焊接质量。*1工程概况某工程位于北京市海淀区，总建筑面积11.2万

8、m2。塔楼地下四层，为钢筋混凝土结构，地上35层，为全钢结构，钢柱锚入地下一层，高150m.本工程南北立面为双曲面，外围钢柱以每4层为一折线点。核心筒共31根钢柱，外围钢框架柱共23根。钢柱主要为箱形柱，钢梁为轧制、焊接H形梁。钢结构总重量约14000to1.1钢材本工程钢柱使用的钢材为高层建筑结构用钢板Q345GJC,大于40mm厚钢板为Q345GJC-Z15,产地为舞阳钢铁厂，主梁使用钢材为Q345C,钢支撑采用Q235C,产地为武汉钢铁厂。国个人餐名IILJ.J1._J1工*13一一1111点I-J1-J*-J-J1*1.13-.I-dbJli-JI.-J1JJJfca4L-JB.-L.

9、4I.LJ-J-*iiSJ-JJ1-心就是一个人的翅膀，心有多大，世界就有多大，如果不能打碎心中的四壁，即使给你一片大海，你也找不到自由的感觉.2006-11-239:52:20IP:保密人人建筑编辑删除引用第 2 楼钢材种类化学成分100%41553523Q345C0.160.301.400.0190.005405555231构件钢柱长12m,构件单件最重19.8t,钢柱板厚28、34、40、55、70、85mm,典型截面600X600X70,钢梁翼缘板厚16、24、28、40mm,典型截面700X240X4X28。由于钢板厚度大，因此焊接难度大，焊接质量要求高。1节点形式与焊缝检测按照设计

10、，现场安装柱与柱之间的对接为全熔透焊，钢梁与钢柱牛腿上、下翼缘为全熔透焊，钢梁腹板大部分为高强螺栓连接，双剪连接板与钢柱为角焊缝。由于钢板厚度大，焊缝又多数是全熔透焊缝，所以对本工程的全熔透焊缝实施B级超声波检测，100%超声波探伤。现场探伤工作中，由现场焊接员填写检测委托单，检测单位按照填写的检测部位进行探伤。如发现超标缺陷，检测单位填写质量返修单，通知焊接负责人，进行返修重焊后，再进行超声波探伤。本工程委托单位为冶金院检测所，采用的仪器为CTS-2000,选用斜探头进行超生波探伤。探伤报告必须明确探伤部位、缺陷的位置和大小、评定级别，并判定合格或不合格。2典型焊接节点概况2.1钢柱对接焊缝

11、，3焊接准备3.1焊接吊篮与平台由于钢柱安装和焊接需要，柱焊接用钢管搭设操作平台，钢梁焊接采用特制等级:超级 CEOS权限:版主(rs(MPa)积分：1266金钱：1266bb(MPa)B(%)Q345GJC声望:8630.13经验:8630.29发帖数:7861.43注册时间:2006-10-190.0160.005吊篮。3.2焊接设备和焊接材料本工程焊接任务量很大，采用焊接速度较快的CO2气体保护焊，主要焊接及辅助设备见表2,焊接材料见表3。表2序号名称型号容量数量用途1CO2气体保护半自动焊机NBC-500500A12钢柱钢梁焊接2碳弧气刨630A2返修清根3特制氧-乙炊烤枪10预热、后

12、热4空压机0.67.5kW1碳弧气刨风源5电动角向磨光机YZH2-4010修磨清渣6电热烘干箱7.6kW1烘干焊接材料7测温仪500-600C108硅整流焊机ZX-500A500A1表3序号名称规格用途1CO2气保焊丝JM-56CO2气体保护焊丝2CO2气体气体纯度不低于99.9%保护作用3手工电弧焊焊条E5015手工电弧焊4焊接施工劳动力安排高层钢结构焊接工程专业性很强，劳动强度大，专业管理人员和焊工都要求有较好的技术素质。本工程现场焊工均持有钢结构厚板焊接合格证，在正式施工前，在业主、监理等各单位的监殍r进行了附加考试。本工程共16人参加了考试。5焊接施工顺序和工幺9c-Numbered_

13、823c26f9-4203-4a7a-9555-934ed1ad8fa5-Numbered_0aa3f7b4-a89d-4fca-97d1-3a87fcda54af4 焊接顺序01根据本工程平面和立面形状，结构形式等，塔楼分东西两区组织施工。当钢结构安装完成三个及以上单元的校正和高强螺栓的终拧后，从平面中心选择四面都有焊接梁的柱子作为基准柱，并以此作为垂偏测量基准，并首先安排其四侧都有抗弯焊接的梁、然后向四周扩展施焊。随安装滞后跟进。米取结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。01卞-焊混合节点中，设计要求梁的腹板上的高强度螺栓先初拧70%后一焊接梁的下、上翼缘板一终拧梁腹板上的高强度螺栓至

14、100%施工扭矩值。01竖向上的焊接顺序：(1)地下一柱一层梁的焊接顺序：上层框架梁一柱脚板部位的焊接一支撑一焊接检验。（2）地上及以上一柱二层梁的焊接顺序：上层框架梁一压型金属板支托一下层框架梁一压型金属板支托一上柱与下柱焊接一焊接检验（也可先焊柱一柱节点一上层框架梁一下层框架梁一焊接检验）。（3）地上及以上一柱三层的焊接顺序：上层框架梁一压型金属板支托一下层框架梁一压型金属板支托一中层框架梁一压型金属板支托一上柱与下柱焊接一焊接检验，（但也可先焊柱一柱节点一上层框架梁一下层框架梁一中层框架梁一焊接检验）。柱一梁节点上对称的两根梁应同时施焊，而一根梁的两端不得同时施焊作业。柱一柱节点焊接时，

15、箱形柱的对称两面应由两名焊工相对依次逆时针焊接。梁的焊接应先焊下翼缘，后焊上翼缘，以减少角变形。5.2安装焊接工艺安装焊接前的准备工作本工程使用的高层建筑结构用钢板在国内应用并不多，针对其中数量较多且具有代表性的接头形式进行了相应焊接方法的工艺评定试验。试验钢材包括Q345GJC-Z15（壁厚70mm）、Q345GJC-Z15（壁厚40mm）、Q345C（翼缘厚28mm）,焊接位置为柱一柱横焊、柱一梁平焊（包括桁架梁上下翼缘平焊）、T型角立焊。坡口形式及尺寸按设计要求。焊后外观及超声波检查合格后取样进行了力学和物理试验。试验结果接头的抗拉强度达到母材抗拉强度标准值，接头弯曲180。无裂纹。采用

16、的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准，性能优良。清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备（1）焊条应在高温烘干箱中烘干，焊条烘干次数不得超过两次。（2）焊丝包装应完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。（3）CO2气体纯度应不低于99.9%（体积比），含水量应低于0.05%（重量比），瓶内高压低于1MPa时应停止使用。（4）焊机电压应正常，地线压紧牢固，接触可靠，电缆及焊钳无破损，送丝机应能均匀送丝，气管应无漏气或堵塞。5.3安装焊接程序及一般规定焊接的一般顺序为：焊前检查一预热除锈一装焊垫板和引弧板一焊接一检验焊前检查坡口角度、钝边、间

17、隙及错口量，坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热，并用表面测温计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度。钢材牌号接头最厚部件的板厚t（mm）t2525t40406060Vt80Q235一6090c80100c100CQ3456080c80100c100120c140c注：本表的施工作业环境温度条件为常温重新检查预热温度，如温度小够应重新加热，使之符合要求。装焊垫板及引弧板，其表面清洁程皮要求与坡口表囿相同，垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接应牢固。焊接：层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后

18、逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。遇雨、雪天时应停焊，构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚，风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时，应按规定采取预热和后热措施施工。碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验。焊工和检验人员要认真填写作业记录表。5.4典形节点的焊接顺序和工艺参数(1)上下柱无耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处时，切去耳板。(2)然后在切去耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处。(3)再由两名焊工分别承担相邻两面的焊接。(4)每两层之间焊道的接头应相互错开，两名焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开，焊接过程中要注意检测层间温度。(5)焊接工幺参数CO2气保焊： 焊丝直径1.2mm电流280320A,焊速350450mm/min焊丝伸出长度：约20mm,气体流量2580L/min,电压2934V,层间温度120150c5.4.2柱一梁、梁一梁节点(1)先焊梁的卜翼缘，梁腹板两侧的翼缘焊道要保持对称焊接。(2)待卜翼缘焊完，然后焊接上翼缘。(3)如翼缘板厚大于30mm时，宜上下翼缘轮换施焊。(