DOC《钢结构柱接头现场焊接工艺的实施及控制》

钢结构柱接头现场焊接工艺的实施及控制 返回 摘要: 本文简要介绍了Q345C钢材的基本性能,在现场焊接时的焊接工艺及焊接操作基本要领.

关键词: Q345C 现场 焊接 工艺 河北定洲发电厂一期工程2*600MW机组的主厂房钢结构由河北电力设计院设计,三门峡水工机械厂制造.主厂房钢结构分为:除氧煤仓间、加热器平台、汽机房A0-A列柱.钢架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用"H"型钢,母材材质为Q345C(属低合金结构钢),钢架主立柱采用分段对接方式连成一体,其中"H"型钢的腹板采用高强螺栓连接,翼缘板之间的连接采用对口焊接方式.

一、材料介绍 1. Q345化学成分如下表(%): 元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti 含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 Q345C力学性能如下表(%): 机械性能指标 伸长率(%) 试验温度0℃ 抗拉强度MPa 屈服点MPa≥ 数值 δ5≥22 J≥34 σb(470-650) σs(324-259) 其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;

壁厚介于 35-50mm时,σs≥295Mpa 2. 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=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. 2.2 Q345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: 1. 焊接材料的选用 由于Q345钢的冷裂纹倾向较大,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 C Mn Si S P Cr Mo V Ti 含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01 力学性能见下表: 机械性能指标 σb(Mpa) σs(Mpa) δ5(%) Ψ(%) AkvJ-30℃ 数值

440 540

31 79

164 114

76 2. 坡口形式:(根据图纸和设备供货) 3. 焊接方法:采用手工电弧焊(D). 4. 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Ф3.2电焊条,焊接电流100-130A;

第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条,焊接电流120-180A. 5. 预热温度:由于Q345钢的Ceq>0.45%,在焊接前应进行预热,预热温度T0=100-150℃,层间温度Ti≤400℃. 6. 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:600-640℃,恒温时间为2小时(板厚40mm时),升降温速度为125℃/h .

四、现场焊接顺序: 1. 焊前预热? 在翼缘板焊接前,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. 焊接 2.1 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,最后再焊接里口的剩余部分. 2.2 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. 2.3 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. 2.4 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. 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. 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100%.?