本帖最后由 曉昀 于 2018-8-16 08:26 編輯 0 j G4 d1 S* f/ |
# ?2 q! ^. C: \+ l4 _4 e+ a) n! u
2 V: a' J( S8 Y1 n0 X
9 E) F% [2 M8 z* I i6 W一、基本介紹 Q345這種低合金鋼（C<0.2%),，廣泛應(yīng)用于建筑,，橋梁,、車(chē)輛、船舶和壓力容器上,。 Q代表的是這種材質(zhì)的屈服強(qiáng)度,，345是這種材質(zhì)的屈服值，在345兆帕左右,。隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小,。 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(chē)輛,、起重機(jī)、礦山機(jī)械,、電站,、橋梁等承受動(dòng)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),。 ' y) |5 O! @% z J8 }0 y8 Z) T+ |
級(jí)別分類
! _. f. h& d3 j4 f6 wQ345按等級(jí)可分為Q345A，Q345B,，Q345C,，Q345D，Q345E,。它們的區(qū)別主要是沖擊的溫度不同,。- x% s+ d3 A4 ~
Q345A級(jí),，不須做沖擊;
# G: y [) \$ [7 ` H/ `Q345B級(jí)，20度常溫沖擊;8 }- }8 I3 Y2 e5 w# b! i0 X/ }" q1 x
Q345C級(jí),，0度沖擊;
/ C+ b9 ?' E* a6 | x6 O* \6 UQ345D級(jí),，－20度沖擊;
7 e+ T: v0 W5 j/ n+ z5 P# V. H4 }Q345E級(jí)，－40度沖擊,。! ~. V) a" ~& e+ t
4 Q4 J8 Z3 a& X ~. E/ p
0 O+ q7 b& {; A: U! S, j
化學(xué)成分對(duì)比" e1 p' O: @6 v) K
Q345A：C≤0.20,Mn ≤1.7,，Si≤0.55，P≤0.045,，S≤0.045,，V 0.02~0.15；% m! K9 n5 y; @- R! R7 s0 b
Q345B：C≤0.20,， Mn ≤1.7,，Si≤0.55，P≤0.040,，S≤0.040,，V 0.02~0.15；
# m0 B, a% E) d4 `0 A2 OQ345C：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.035,，S≤0.035，V 0.02~0.15，Al≥0.015；
: v' p: L2 m6 K. V+ V$ I- vQ345D：C≤0.20，Mn ≤1.7,，Si≤0.55，P≤0.030,，S≤0.030,，V 0.02~0.15，Al≥0.015,；/ a& b- K7 X: q2 ]/ _& [- n, y4 x. A
Q345E：C≤0.20,，Mn ≤1.7，Si≤0.55,，P≤0.025,，S≤0.025，V 0.02~0.15,，Al≥0.015,；
- K. r& A$ A3 e對(duì)比16Mn
* N7 L2 M' h0 i& Y+ `! AQ345鋼是老牌號(hào)的12MnV、14MnNb、18Nb,、16MnRE,、16Mn等多個(gè)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也不盡相同。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(jiǎn)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,。
/ e9 |+ F4 ^: T2 x8 m! E' Z* m6 _
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)槿绱耍摪宓暮穸炔趴梢宰龅酶笠恍�,。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,。
# t o; @: N+ C! ~
& v% C& J" c4 c( V9 p3 n$ \
性能對(duì)比 Q345D無(wú)縫管力學(xué)性能：
- f. p4 D( F5 s @抗拉強(qiáng)度：490-675屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
5 \$ b$ Y5 t: K0 F8 l5 KQ345B無(wú)縫管力學(xué)性能：
( V0 E/ H4 @- Y* G* ?抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥21
! f' ^0 _/ P3 HQ345A無(wú)縫管力學(xué)性能：0 O% b# U0 N! o3 {
抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥21
# k, z# m/ q* |: H. F( a% X5 {Q345C無(wú)縫管力學(xué)性能：/ p! f( E8 T! p$ }8 O3 q8 p
抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
& R; o9 d# [, Y; p- _9 ?1 b5 BQ345E無(wú)縫管力學(xué)性能：& k+ w" C3 Q# j4 B9 y) _- i
抗拉強(qiáng)度：490-675屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
% B9 ?) b0 x9 [# D' j
: y2 t! G0 g/ h產(chǎn)品系列 1、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,。
% f8 t8 k1 t' d8 ~3 O市場(chǎng)價(jià)格比Q345A，B,，C要高 [編輯本段]Q345d定義�,、儆蒕+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)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。
+ J/ Y) ]+ h2 K+ q* @1 J1 v
2,、必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào),。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B,、C,、D。脫氧方法符號(hào)：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(hào),，即Z和TZ都可不標(biāo),。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。
( ]+ O2 E: o5 R' \3,、專門(mén)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(hào)最后附加表示用途的字母。/ h; W5 K+ U* G: e
8 t, ^( y+ I$ }8 i7 W
Q345（低合金高強(qiáng)度鋼）網(wǎng)上摘錄相關(guān)資料' ^0 v" V7 f& D; e X1 X
5 w! K4 n6 X0 y! q) X材料介紹 1. Q345化學(xué)成分如下表（%）：
0 Q; f* B: Q$ W! ^; P. @ 元素
: W) a+ [8 t: D6 f8 g; H. X5 G | C≤
/ i& H: X0 T. V( \ L, E. r: y | Mn2 t S4 D' h. y/ L0 L
| Si≤
8 S( Z% A; e }" E' L | P≤
2 e9 S+ f% A1 T0 f" Q | S≤
& D0 d% @* O; C! { | Al≥
, W% [) x1 _( z/ a | V
! L' b% H4 D6 L k7 w | Nb, j& \7 ?5 h# U! A8 L5 j
| Ti
. x6 N3 E5 e% C- ~ | 含量
3 S/ l% Z! ?! U7 m% n% ^$ h/ v8 n | 0.2% m( P; {" y0 r) L# X; k/ J
| 1.0-1.6
H8 L9 I# U+ ?2 M7 g( ^$ z | 0.554 g$ y) C8 t# t! c6 f3 t2 m, C8 Y
| 0.035
/ R6 |/ R& V, I7 A | 0.035
+ a- S2 e$ f: ?; m! t: G | 0.015
9 U5 f* i0 U3 q% a- ] L | 0.02-0.15, {6 `. a1 G$ c9 _" {' r* ~
| 0.015-0.06
2 W1 D- d2 e" B0 ?- L! ~/ @8 a | 0.02-0.2
! v3 P* l! M! _5 f( ^# z |
+ @& c1 Y2 I, g: v$ h5 x9 f
Q345C力學(xué)性能如下表（%）：1 P0 M/ O% L! c' I. _1 j
機(jī)械性能指標(biāo)6 @0 u8 G% ^7 Y4 A! F! g F
| 伸長(zhǎng)率（%）
2 W6 K6 y2 R* V$ P2 A( f | 試驗(yàn)溫度0℃; A6 h$ J# \4 h; l' B
| 抗拉強(qiáng)度MPa$ O1 P- Q, U/ t! B5 c5 V
| 屈服點(diǎn)MPa≥9 j, u& v* {0 I1 U+ Y, ]9 g
| 數(shù)值
. r5 U! w* o3 [* }; Y' L | δ5≥22
. k3 }1 X! g$ ?" p! r | J≥34 j* E. |( D* K* Y3 T- E
| σb（470-650）
! o7 m* x! M) C, F | σs（324-259）
/ M& }" _6 C: \) z( t* O8 b, q |
. L: u* N" d7 _1 t3 F- x其中壁厚介于16-35mm時(shí),，σs≥325Mpa,；壁厚介于 35-50mm時(shí)，σs≥295Mpa
3 b h& [% g% m& ]8 ]2. Q345鋼的焊接特點(diǎn)
$ u; w& Q' P2 u* T2.1 碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算8 d9 ~/ q% a" j1 R f$ @. {. C
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5' c9 ]* F- w K. j/ I G
計(jì)算Ceq=0.49%,，大于0.45%,，可見(jiàn)Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施,。
: `8 W9 x! p# |4 E. t
2.2 Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題
6 k6 |9 C6 g6 p' e5 I/ L' d) p" x8 H2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向+ p" m4 H3 T( H- ?) \1 J+ K V' n
Q345鋼在焊接冷卻過(guò)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。
^: y, U1 u, _# G( j2.2.2 冷裂紋敏感性
Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋,。
, j# E4 P) k; W! ^二,、焊接施工流程- l" |( G' b6 q0 m' P- y+ l4 @
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(wú)損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）
% H. R% ^/ s D( @三、焊接工藝參數(shù)的選擇
* [2 s. I6 N7 p) c0 P* J8 h對(duì)Q345鋼的焊接性進(jìn)行分析,，焊接時(shí)采取的措施如下：8 [! Z4 \1 u3 J6 c6 r3 H" b( N1 e( W# s
1. 焊接材料的選用
5 \: `9 ~% r* [* R: t% B& u% Y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(shí)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,。
# X! n& \/ R) i( E" Q; M化學(xué)成分見(jiàn)下表（%）：
" @# M' k" U. y) \. J* k/ O6 l
元素; O9 ?9 @* y& |5 l$ z( ?
| C: x5 O% b$ C& L5 ?% c. C D
| Mn1 \9 g$ j! X4 `
| Si E6 p* k4 T: ?5 T3 h
| S
* `3 N& ~' \# c! b7 o | P# E5 o% c$ @" i/ Z9 G5 L
| Cr
* I* h+ l4 E6 A; D- I8 x$ E | Mo9 V* Y- r6 }2 l: {. Q3 `) j
| V* G) ^2 h1 M) D* b$ ^
| Ti" y" ? g, B- h( a0 e, H: {; R+ z4 f
| 含量
( A2 a' w3 k0 l) T! j. }4 } ^ | 0.071
' x6 S$ \7 W+ \/ q0 q | 1.11% q8 |$ d7 I' C8 E+ d" C0 u
| 0.53
! ^% _' t* x L | 0.009
$ d) \0 X+ ^3 M2 G# L H6 c0 r# Z% J | 0.016
( N) ^( F' o, r) d | 0.02
# U; u4 ]0 _% h) } | 0.01
7 `4 Q3 @7 [1 X2 ~ | 0.01% O0 H9 m# L- }; m9 A5 v7 ^
| 0.01) S" I- \9 L3 V0 L
|
]9 q6 @ k$ F6 B3 K; m力學(xué)性能見(jiàn)下表：
- z; R7 S& D: o x( {7 N
機(jī)械性能指標(biāo)
( m, C6 M! w. a; G4 B; }/ l2 ^/ ? | σb（Mpa）
) o* r3 E4 W1 O* P! Z( u | σs（Mpa）
' R! e- I( c2 r: G6 k$ D3 T | δ5（%）# j/ ]1 Y- {. s' X$ o2 Y
| Ψ（%）
7 U5 M; U! B( V+ B3 @ | AkvJ-30℃0 r, L: [ g' q. V
| 數(shù)值
- r. t$ T4 B' k2 k/ ^5 i) b | 440
! E# W2 X. p: p M% [ | 540
$ u$ `4 b, a1 X | 31
" m( H0 v& i: u | 79( Q3 f" f5 E t) e* E' Z) C
| 164 114 76
% r: ?1 c0 Y! Y4 w1 J |
! I0 `. J, H' c9 ]
（抗拉強(qiáng)度應(yīng)該大于屈服）
! z6 _5 W& Z# m4 \& [+ I& s2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）
% t4 H4 g2 K) W4 W0 X. B+ q2 N3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）,。
! s$ x6 z& g% A2 l- m
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（焊接順序如圖一所示）。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。 % Z1 y5 p0 w% W! G: Y
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℃,。 ; t8 e3 c( k" [+ Q
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(duì)焊縫進(jìn)行熱處理,。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)）,，升降溫速度為125℃/h 。 - Y( ]5 @+ i/ a
, K0 `1 E: ?9 i7 [+ k8 j
/ j- V! i5 f- } F G d+ ]
7 s, L5 ?* M; g5 @% u# Y1 a& ^
5 f8 u! c" ~; i
|
發(fā)表于 2018-8-15 23:05:05
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