1、鋼結(jié)構(gòu)柱接頭現(xiàn)場焊接工藝的實(shí)施及控制返回摘要：本文簡要介紹了Q345C鋼材的基本性能，在現(xiàn)場焊接時(shí)的焊接工藝及焊接操作基本要領(lǐng)。 關(guān)鍵詞：Q345C 現(xiàn)場 焊接 工藝 河北定洲發(fā)電廠一期工程2×600MW機(jī)組的主廠房鋼結(jié)構(gòu)由河北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，三門峽水工機(jī)械廠制造。主廠房鋼結(jié)構(gòu)分為：除氧煤倉間、加熱器平臺(tái)、汽機(jī)房A0-A列柱。鋼架的主立柱、梁、垂直支撐全部采用"H"型鋼，母材材質(zhì)為Q345C（屬低合金結(jié)構(gòu)鋼），鋼架主立柱采用分段對(duì)接方式連成一體，其中"H"型鋼的腹板采用高強(qiáng)螺栓連接，翼緣板之間的連接采用對(duì)口焊接方式。 一、材料介紹1. Q345

2、化學(xué)成分如下表（%）：元素CMnSiPSAlVNbTi含量0.20.550.0350.0350.015Q345C力學(xué)性能如下表（%）：機(jī)械性能指標(biāo)伸長率（%）試驗(yàn)溫度0抗拉強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa數(shù)值522J34b（470-650）s（324-259）其中壁厚介于16-35mm時(shí)，s325Mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，s295Mpa2. Q345鋼的焊接特點(diǎn)2.1 碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見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。2.2 Q345鋼在焊接時(shí)易出

3、現(xiàn)的問題 熱影響區(qū)的淬硬傾向 Q345鋼在焊接冷卻過程中，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。 冷裂紋敏感性Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。二、焊接施工流程坡口準(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/專檢焊后熱處理無損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）三、焊接工藝參數(shù)的選擇通過對(duì)Q345鋼的焊接性分析，制定措施如下：1. 焊接材料的選用由于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。化學(xué)成分見下表（%）：元素CMnSiSPCrMoVT

4、i含量0.0711.110.530.0090.0160.020.010.010.01力學(xué)性能見下表：機(jī)械性能指標(biāo)b（Mpa）s（Mpa）5（%）（%）AkvJ-30數(shù)值4405403179164 114 762. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。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3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用4.0的電焊條，焊接電流12

5、0-180A。5. 預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150，層間溫度Ti400。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 。四、現(xiàn)場焊接順序：1. 焊前預(yù)熱 在翼緣板焊接前，首先對(duì)翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，恒溫30分鐘后開始焊接。 焊接的預(yù)熱、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動(dòng)控制，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片，微電腦自動(dòng)設(shè)定曲線和記錄曲線，熱電偶測(cè)量溫度。預(yù)熱時(shí)熱電偶的測(cè)點(diǎn)距離坡口

6、邊緣15mm-20mm。2. 焊接2.1 為了防止焊接變形，每個(gè)柱接頭采用二人對(duì)稱施焊，焊接方向由中間向兩邊施焊。在焊接里口時(shí)（里口為靠近腹板的坡口），第一層至第三層必須使用小規(guī)范操作，因?yàn)樗暮附邮怯绊懞附幼冃蔚闹饕颉Ｔ诤附右恢寥龑咏Y(jié)束后，背面進(jìn)行清根。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，清理焊縫表面滲碳，露出金屬光澤，防止表層碳化嚴(yán)重造成裂紋。外口焊接應(yīng)一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。2.2 當(dāng)焊接第二層時(shí)，焊接方向應(yīng)與第一層方向相反，以此類推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開15-20mm。2.3 兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。2.4 在焊接中應(yīng)從引弧

7、板開始施焊，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈。3. 焊后熱處理：焊口焊接完成后應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱處理。如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施。在進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)采用兩根熱電偶測(cè)溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè)。Q345鋼的焊接溫度曲線如下圖4. 焊接檢驗(yàn)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%。 五、現(xiàn)場技術(shù)管理1. 編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書。2. 全過程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心。每個(gè)柱接頭的焊接時(shí)，應(yīng)有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書施工應(yīng)立即終止焊接。在焊接過程中，熱處理人員應(yīng)全程監(jiān)控層間溫度，如超標(biāo)應(yīng)立即通知焊工暫停。3. 提高施工人員質(zhì)量意識(shí)是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵在施工前，進(jìn)行全員交底，并且開取施工工藝卡。交底中詳細(xì)講解焊接工藝