【《Q420B的焊接性分析案例》1800字】

1绪论iQ420B的焊接性分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u1342Q420B的焊接性分析案例 1261841.1Q420B的成分分析 1195941.2Q420B高强钢的焊接性分析 2256231.2.1Q420B的碳当量计算 218481.2.2Q420B的冷裂纹分析 4175151.2.3Q420B的热裂纹分析 51.1Q420B的成分分析Q420B属于低合金高强度钢的一种牌号，主要是在钢中加入少量的合金元素，用于建筑与工程结构的两种钢板。Q420B钢的牌号命名是屈服强度在420mpa的钢板，B是冲击温度是20摄氏度，Q是屈服强度的缩写[15]。表2-1Q420B材料的化学成分:CSiMnPSNbVTi≤0.20≤0.50≤1.70≤0.035≤0.035≤0.07≤0.20i≤0.20表2-2Q420B的力学性能:屈服强度抗拉强度断后伸长率冲击功≥340500-680≥18341.2.1Q420B焊接接头使用要求分析为了得到Q420B钢良好的对接试板，采取预留5～6mm的窄间隙，通过对焊接接头进行力学性能试验以及生产应用的证明，该工艺是可行的，不仅焊缝的力学性能符合要求，而且焊缝的后部形状良好，无裂纹、孔隙、飞溅等缺陷。该方法适用于v型化合物的烘烤焊接，促进了优质焊缝的生产。表2-3Q420B钢焊接接头性能指标：材料类别标准抗拉强度MPa屈服强度MPa延伸率%冲击吸收功J母材Q420B450-570≥320≥1636评定指标手工电弧焊610≥330≥1432(20)36(20)1.2Q420B高强钢的焊接性分析(1)铌，钒，钇等强碳化物形成元素，建立了以细化晶粒，强化沉淀为主要内容的强化硬化机制，研制出新一代低强度合金钢，即低碳高纯微合金钢应运而生；(2)低强度合金不再是低合金钢的“简单”生产，而是一系列生产薄钢的现代冶金新技术，包括铁水预处理，铸坯与劣质结合，壳材冶金，连铸等，控粘控冷（热机械处理）等技术得到了广泛的应用，已成为低合金高强度钢生产的基本工艺。Q420B钢的焊接性特点:Q420B焊接时有冷裂纹倾向，只需焊前预热即可。选用Q420B，3.2mmJ557焊条，焊条质量符合国家标准，焊条使用前必须在350~400℃下烘焙1~2小时。使用时，焊条必须放在专用保温筒内，保温筒的温度为80~110℃，可随时取用。图1.1Q420B高强度钢板1.2.1Q420B的碳当量计算计算碳当量的公式很多。Q420B采用国际焊接学会（IW）推荐的（IW）公式和日本工艺标准（JIS）推荐的（JIS）。结论：当钢的碳当量小于0.38时，焊接难度一般；在0.38~0.45范围内，焊接等级是困难的。如图所示的带钝边的U形坡口，钝边为Р，间隙为b，坡口角度为β，根部半径为R，根据解三角形的方法︰焊缝宽度C=2(6-P-R)tan3+2R+b+2eQ420B钢板的焊接性分析由于在铁塔中，420B钢板焊接要求很高的强度、硬度、耐磨性和机械性能，所以我们首先对其焊接性能进行分析。Q420B的化学成分如表1所示。牌号化学成分（质量分数）/（%）Q420BC0.17Q420BMn1.44Q420BSi0.27Q420BS0.006Q420BP0.011根据上表格可知，Q420B钢板的含碳量高，由大量的合金元素。我们一般通过公式来推导：国际焊接协会（IIW）推荐的碳当量（CET）计算公式来计算这一钢板的焊接性能：CET=C+（Mn+Mo）/10+（Cr+Cu）/20+Ni/40（%）.（1）计算可得Q420B的CET=0.314%.而根据表2，我们可以看出Q420B的焊接性能不良。表2按碳当量钢的可焊性分类0.25%优良0.25%～0.35%较好0.35%～0.45%尚好0.45%不良1.2.2Q420B的冷裂纹分析Q420B的冷裂纹是指在较低的温度下产生的裂纹，铸造焊接等加工工艺中最为常见。制造一些压力容器，承重梁，柱等设备的重要零部件，以及使用过程中都与可能出现冷裂。经过大量的综合数据的分析，认为冷裂纹形成的必要条件是应力和氢的硬化结构。并且将形成冷裂纹的三个主要因素罗列：钢的硬化倾向；扩散氢含量；接头的抗应力性能；而在这三个因素中决定因素是硬化倾向，下面计算低温钢的计算公式（2-1）Ceq=C+1计算出的碳当量与热影响区最大硬度之间的关系如下：HV=1200Ceq−200计算得出HV=306.4，硬化趋势不明显。国际焊接学会推荐的公式主要适用于高碳钢和低碳钢（含碳量0.07%）=公式400~1000MPa碳当量（焊接裂纹敏感性指数）。Q420B的冷裂纹倾向即钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。这三个因素在一定条件下是相互联系和相互促进的。1.2.3Q420B的热裂纹分析热裂文是指在焊接中的拥有杂质，而杂质会导致焊接结晶过程中会形成低熔点的产物，从而导致结晶裂开，从而形成裂纹，也称之为结晶裂纹。在焊接过程中首先，压缩焊接金属使低熔点污染物向凝固结晶的晶界形成一层液膜。由于焊接过程中熔盆的冷却速率很高，焊接金属在冷却过程中收缩，导致焊接金属张力，使压缩的焊接金属沿晶界拉伸，如果没有足够的液态金属，则形成小裂纹。随着温度的持续下降，张力增大，裂纹扩散。当焊接金属含有较多污垢，熔点低时，焊接金属容易开裂。冶金因素的影响在铸造熔炼过程中比较容易实现控制，而在焊接工艺过程