武钢汽车用热轧低合金高强钢的开发进展

低合金高强钢地位和作用

高强结构钢在国民经济建设中的地位作用 冯勇1 孙卫华1王金华 1 刘凤兰2 （1济钢集团有限公司技术中心；2济钢集团有限公司财务处） 摘要低合金高强度结构钢板的合理开发和利用，显著促进社会、自然和谐发展，利于我国品牌建设和品牌效益的发挥。高强度结构钢的广泛应用是人类环境、资源建设及社会可持续发展的重要选择，对提高国家综合创新实力、增强国防能力、促进我国向钢铁强国转变，在我国国民经济发展过程中发挥着无可替代的积极作用。 关键词低合金高强度结构钢国民经济作用 引言 低合金高强度结构钢板，是推动我国经济建设、社会发展和资源节约型和谐社会构筑的一类极为重要的物质基础和工业原材料，是衡量国家冶金技术水平和国力的重要标志之一。当今经济、技术、信息全球化，国际市场竞争愈演愈烈，环保压力激增，低合金高强度结构钢板因成本低，性能优越以及可回收，在国民经济发展中所处地位十分凸出。发展低合金高强度结构钢板，有利于资源、能源节约和环境友好，对提高国家综合创新实力、增强国防能力、促进我国向钢铁强国转变、实现环境社会可持续和谐发展都发挥着积极的作用。大力推动低合金高强度结构钢板品牌创建有利于国民经济建设发展，实属国家高屋建瓴的战略举措，符合时代发展潮流和社会环境需要，意义十分重大深远。 1、低合金高强钢结构钢板关乎国计民生 作为发展中国家，钢铁产业仍是我国综合实力的标志和国民经济的支柱，“钢铁是工业的食粮”。如图1所示，国内国际钢铁产量发展表明，仅2001年至2005年5年间，我国钢铁增量，为世界钢铁产量增量贡献了78.6%。钢铁产业为国内经济加速发展、GDP 增长做出了积极贡献，而且是推动世界钢铁产量、经济增长发展的重要力量。 低合金高强度钢板的生产工艺以及材料材质所具有的技术水平，是一个国家钢铁材料水平的重要标志，在一定程度和层面上显示国家综合竞争实力的高低。低合金高强钢结构钢板发展有力支持了国家改革开放经济建设。图2表明，随着我国改革开放近三十年国民经济高速发展，低合金高强度结构钢板得到发展迅猛，成果显著。 1976年全国粗钢产量仅为2045万吨，国民经济发展急需的低合金高强度结构板材相当匮乏，钢铁行业抓住有利时机，大力发展板材及低合金高强度钢板，到十年后的1986

低合金高强钢的焊接性

低合金高强钢的焊接性 钢铁研究总院田志凌 1 前言 低合金高强（HSLA）钢的焊接性主要包括两个方面，其一是裂纹敏感性，其二是焊接热影响区的力学性能。过去40年，在钢材焊接性的研究方面，我国几代科技工作者进行了卓有成效的工作[1-5]。 在过去的40年，HSLA钢取得了显著进展，精炼技术、微合金钢技术、控轧控冷技术、形变热处理（TMCP）等一些先进技术的应用，使得现代HSLA钢的焊接性大大改善，尤其是HAZ冷列裂纹敏感性大大降低，粗晶区韧性大幅度提高，高效率、大线能量焊接工艺得以应用。然而，新的问题也伴随着出现，如母材的低碳当量高强度化使得冷裂纹从HAZ转移到焊缝金属中，多层焊接头中的局部脆性区问题等。本文将论述HSLA钢制造技术的进步给焊接性带来的变化，以及技术发展趋势。 2 HSLA钢的技术进步及其对焊接性的改善 过去40年，低成本、高性能是钢铁行业技术进步的主要发展方向，从焊接性的角度来看，影响最大的是精炼技术和轧制技术。 2.1 精炼技术的影响 焊接热裂纹、液化裂纹曾经是低碳钢、低合金钢焊接的一个重要问题，随着铁水预处理、碱氧炉炼钢、钢包精炼、真空精炼等精炼技术的采用，钢中S、P等杂质元素的含量越来越低，热裂纹、液化裂纹发生的频率已降得非常低。 以管线钢为例，目前的超纯净冶炼技术能够达到如下水平： P≤20ppm, S≤5ppm, N≤20ppm, O≤10ppm, H≤1.0ppm 此外，上世纪80年代以来，模铸已逐渐被连铸所代替，2001年我国的连铸比已超过90%，高均匀性连铸技术的应用，大大降低了铸坯中间偏析。 一方面，S、P等杂质元素的含量越来越低，另一方面，杂质元素的偏析程度越来越小，因此，HSLA钢焊接性评定中已不再进行热裂纹、液化裂纹敏感性评定。 2.2 轧钢技术和微合金化的影响 在上世纪五、六十年代，最广泛应用的结构钢就是C-Mn钢，钢材的强度主要靠提高C 的含量和合金元素的含量来实现，强度越高，冷裂纹敏感性就越大。 控制轧制的应用始于六、七十年代，控制轧制与正火处理相结合，能够降低钢的碳当量，提高钢材的抗裂性能，同时HAZ的韧性也得到了一定程度的提高。然而，生产力的发展要求采用大线能量焊接，如造船业，焊接效率是加快制造进度、降低成本的关键因素，而对于轧制原有状态和正火状态钢而言，大线能量焊接使得HAZ晶粒变得粗大，同时在粗晶区形成韧性很差的上贝氏体组织，针对这一技术问题，确立了Ti处理技术（1975年之前）：根据钢中存在的氮（N）量，适当加入Ti，使TiN成细粒状均匀分布，TiN能够抑制奥氏体晶粒长大，促进晶内铁素体的形核。基于同一机理，微合金化技术得以发展，利用Nb, V, Ti 等微量元素形成细小的碳氮化物生产的细晶粒钢，能够适应较大线能量焊接，图1为Nb, V, Ti三种微合金元素形成的第二相粒子的溶解曲线，由此可见TiN对晶粒长大的阻力最大，Nb(CN)次之，VC最小。

特殊性能低合金高强度钢

特殊性能低合金高强度钢

特殊性能低合金高强度钢 摘要：特殊钢属于工程构件用钢，它是具有特殊的化学成分、采用特殊工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。是国民经济各部门不可缺少的重要基础材料。 特殊钢的产量、质量和品种反映出一个国家工业化和科学技术发展的水平，是一个国家工业化水平的重要标志之一。随着知识经济和高技术产业的迅猛发展，对特殊钢提出高性能、多样化、低成本、节约能源，并符合环保和可持续发展的要求。本文主要介绍工程结构用特殊钢。 分类 一、耐候钢 定义： 以保证力学性能为主适当提高耐大气腐蚀性能以延长钢结构件使用寿命的一类刚。分为焊接结构用耐候钢和高耐候钢两类。 耐候钢是在钢中加入少量的合金元素，如Cu、Cr、P、Ni等，使其在金属基体表面上形成保护层，以提高钢材的耐候性能。为了改善钢的性能，可以加入一种或多种微量合金元素，但添加量应当要符合国际标准。 应用： 目前对焊接性要求不高的轻型结构件多采用较便宜的P-Cu系耐候钢。对于韧性和焊接性要求较高额结构件则采用Cr-Cu系耐候钢。 高强度钢主要用在车辆、桥梁、房屋、集装箱等结构的制造中，既满足了高腐蚀性又满足了好的成型性能和焊接性能。例如：我国开发研制的08CuPVRE 耐候钢已经批量用于铁路车辆制造和一些近海设施。 工艺要求 从消除夹杂物的有害影响和改善腐蚀性能两个角度入手，确定加入合金元素的量。 过高的稀土量没有什么意义，要选择合适的稀土含量。 双相区淬火可以得到较高的强韧性配合以及良好的成形性和焊接性。 加工变形可以影响耐候钢热处理时的组织变化。 二、表面处理钢材 定义： 钢材表面镀涂耐蚀合金或有机材料，既经济又显著提高其耐蚀能力。 因为刚的腐蚀都是从表面开始，整体合金化加入的合金元素，90%没有发挥作用，反而增加了成本，有时候还降低了性能，所以采用表面处理钢材。 分类 镀锌板 热镀锌板的平均耐蚀寿命为5~10年。 家电行业镀锌板镀层厚、耐蚀性能好、冲压性能高、生产成本低；采用了深冲电镀锌钢板或进口的深冲小锌花热镀锌板和合金化热镀锌板制作。 汽车用镀层板

GBt1591-94低合金高强度钢

返回 中华人民共和国国家标 准 低合金高强度结构钢GB/T1591-94 High strength low alloy 代替GB1591-88 structural steels 本标准参照采用IS04950：1981《高屈服强度扁平钢材》和IS04951：1979《高屈服强度钢棒材和型材》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了低合金高强度结构钢的牌号和技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。 本标准适用于热轧、控轧、正火、正火加回火及淬火加回火状态供应的工程用钢和一般结构用厚度不小于3mm的钢板、钢带及型钢、钢棒,一般在供应状态下使用。 本标准规定低合金高强度结构钢的化学成分也适用于钢锭、连铸坯、钢坯及其制品。 2 引用标准

3 牌号表示方法 钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D、E)三个部分按顺序排列。 例如:Q390A 其中: Q--钢材屈服点的"屈"字汉语拼音的首位字母; 390--屈服点数值,单位MPa ;

A、B、C、D、E一一分别为质量等级符号。 4 尺寸、外形、重量等要求 尺寸、外形、重量及允许偏差应符合相应标准的规定 5 技术要求 5.1 牌号和化学成分 5.1.1 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表1规定。合金元素含量应符合GB/T13304对低合金钢的规定。 注:表中的AI为全铝含量。如化验酸溶铝时,其含量应不小于0.010%。 5.1.1.1 Q295的碳含量39j0.18%也可交货。 5.1.1.2 不加V、Nb、Ti的Q295级钢,当C≤0.12%时,Mn含量上限可提高到1.80%。 5.1.1.3 Q345级钢的Mn含量上限可提高到1.70%。

ASTM A242高强度低合金结构钢

高强度低合金结构钢 ASTM A242/242M-04 1 范围 1.1 本标准适用于焊接、铆接和螺栓连接结构用的高强度低合金结构钢型材、钢板和棒材。这些钢材主要用作要求减轻重量或延长使用寿命的构件。该类钢在环境下的耐大气腐蚀性能明显优于含铜或不含铜的碳素结构钢。当完全暴露于大气中时，这种钢可以在裸露（未加涂层）状态下用于许多场合（见注1）。本标准仅适用于厚度≤4英寸［100mm］的材料。 注1：低合金钢耐大气腐蚀性评估方法见G101指南。 1.2 当钢必须焊接时，其先决定条件是采用适合于规定钢级和预定用途的焊接工艺。可焊性资料见A6/A 6M标准中附录X3。 1.3 用英寸——磅单位或用SI 单位表示的数值应视为标准值。本标准中，SI单位用括号示出。每种单位制所表示的数值并非精确相等，因此，每种单位制必须单独使用。混用两种单位制的数值，可能导致与标准不相符合。 1.4 对由卷板制成的钢板，应执行A6/A6M标准中包括的附加测试要求和附加测试结果报告的附加要求。 2 引用文件 2.1 ASTM标准： A6/A6M 结构用轧制钢板、型钢、钢板桩和棒材的一般要求 G101 低合金钢耐大气腐蚀性评估指南 3 一般交货要求 3.1 按本标准供货的钢材应符合现行版本的A6/A6M标准中的相应要求。对于特殊订购的结构钢产品除存在疑议外，此时也是通用的。 3.2 卷板产品不适用于本标准，除非其已压平或切成定尺长度。由卷板制成的钢板指已开卷成单张钢板。该加工过程可直接支付交货，或承担包括钢带卷到加工成结构钢产品在内的各种操作工序。这些操作包括开卷、展开、矫直、热成型或冷成型（如适合的话）、切成定尺钢板、试验、检查、状态、热处理（如适用的话）、包装标志、装运和检验证书。 注2：对于钢带卷制成的结构产品，除热处理或消除应力处理外，对于每种合格的钢带卷应报告两种试验结果。有关钢带卷制成的产品的附加要求列于A6/A6M中。 - 1 -

碳素结构钢及低合金高强钢焊接方法一

真理惟一可靠的标准就是永远自相符合--- 碳素结构钢及低合金高强钢焊接方法（一）)焊接(编者按：本文原为高力生教授、潘际銮院士和闫炳义高级技师 后的一个书”参加三峡总公司召开的“三峡工程金属结构焊接专家咨 询会面意见。编者将其节录整编成文予以发表，以期对三峡工程金属 结构焊接技术的提高有所裨益。本文已经原作者审阅1 可焊性好的钢种，其160Q216MnR和摘要：三峡工程压力钢管选用焊 接方法首选气保焊。设为首页在预制厂应推广实心焊丝气保焊，在实 验基础上推广药芯焊丝气保焊，推广气电立焊；在工地安装立足于手 工焊的基础上推广气保护焊。这些方法必将带来巨大的效益。 三峡工程目前正在施工的重要结构主要有电站压力钢管、水轮机座和 船闸门，其中水轮机座的施工工艺质量由国外公司负责，其余两项由 国内制造商和施工单位承包，闸门制造多由国内知名船厂承担，具焊

接工艺比较成熟，相对船体制造的没备和工艺已不是什么难事；由于材料的低合金钢，所以今后的主要问题是工地安装时，(Q345)为强度级别较低如何提高效率，降低成本。14压力钢管的制作和安装将成为主要矛盾，工程前期共有压力钢管低合金高强610U2，上段为由于材料复杂22500t条，约，(16MnR下段为 真理惟一可靠的标准就是永远自相符合--- ，安装位(φ12499mm)58mm)，特别是管道直径大钢)，板厚度大(最厚达置复杂，因此不同于常规管道的制作和安装。三峡工程金属此次有幸参加了三峡开发总公司工程建设部组织的“，受益匪浅，但由于时间太短，会前对几个承结构焊接技术专家咨询会”包单位的工作和试验资料未及仔细学习，所以有些意见未能允分表达，现对有些观点加以说明。1．三峡工程压力钢管的选材思想和实践是成功2 都是可焊性60kg级的610U2的上段选用16MnR、下段选日本NKK(CF

高强度钢

1.高强度钢HG785用什么焊丝 采用富氩CO2气体保护焊进行焊接接头性能试验，武钢推荐焊材是WER80焊丝。也可以使用市场上的GHS-80。但也有一些单位使用WER70或GHS-70来焊接。 2.请问在焊接SM490高强钢时,用什么焊条最好? WE600特种合金钢焊条，不过假货比较多，谨防假冒 技术参数 抗拉强度：125,000 psi （862MPa） 屈服强度：90,000 psi (620MPa) 延伸率：35% 焊后硬度：HRC23 (工作硬化后达到HRC47) 电源选择：交直流两用，直流时直流反接 3.请教大虾，高强度钢之间使用何种焊接方式及焊接材料，例如：Q620D与Q500D焊接，Q345D和Q420C等。在线等~ 不同意楼上说法哦，因为热输入量大小的问题，高强度钢焊接一般不采用氩弧焊和气保护焊，氩弧焊一般只用来打底，否则容易出现未熔合。 一般推荐的是手工电弧焊和埋弧焊。手工电弧焊可选用相应强度等级的J507，J607,J707等焊条； 埋弧焊可选用H08C 焊丝，配用相应焊剂。

高强钢往往用在比较重要的场合，焊接生产前应当进行工艺评定。 4.高强度钢板为什么不能用酸性焊条？如果用了后怎么办，能补救么？ 一般酸性焊条的冲击韧性没有碱性焊条高（同材质焊条相比，比如：J422和J427） 要是奥氏体不锈钢焊条A302也是酸性焊条，那么它就可以焊接45号调质钢，而且无需热处理。 高强度钢堆焊耐腐蚀表面也可以用酸性不锈钢焊条。 关键看用在何处，强度是关键。选配焊材抗拉强度，冲击韧性都要与母材相近或略高。 5.T700高强钢和Q345（16Mn)用高强焊丝能焊接在一起吗？对焊接强度有影响吗？？ 不是等强度的材料焊接，通常应该按照低强度的材料选取焊材。但是，国产用于Q345的焊材是ER50-6级别的焊丝。采取气体保护焊工艺。而国产这个级别的焊丝成分不均匀的现象时有发生。由此而引起零散气孔，为了保证质量，采用欧洲进口的焊丝比较保险。 6.钢板q390b用什么焊接材料 15MnV 15MnV Cu

MTS8207-2014-03_冷轧低合金高强钢板及钢带技术条件_第3版_-20140526

冷轧低合金高强钢板及钢带技术条件 （第三版） 1 范围 本技术条件规定了冷轧低合金高强度钢板及钢带的分类和代号、尺寸、外形、重量、技术要求、检验和试验、包装、标志及质量证明书等。 本技术条件适用于马鞍山钢铁股份有限公司生产的0.6mm~2.5mm冷轧退火H260LA、H300LA、H340LA、H380LA、H420LA、H460LA、H500LA、H550LA高强度钢板及钢带（以下简称钢板及钢带）。 2 引用标准 下列文件所包含的条文，通过在本技术条件引用而构成本技术条件的条文。所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列文件最新版本的可能性。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。 GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法 GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 230.1 金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺） GB/T 2523 冷轧薄钢板（带）表面粗糙度测量方法 GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法） GB/T 5028 金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T 20123 钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）GB/T 20125 低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法 GB/T 20126 非合金钢低碳含量的测定第二部分：感应炉（经预加热）内燃烧后红外吸收法 Q/MG B 458 冷轧钢板及钢带的包装、标志及质量证明书的一般规定

碳钢及普通低合金钢的焊接

碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢？常用的有哪几种？ 答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含C≤0.25%）和中碳钢 （含C=0.25%--0.60%）；优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45）2.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？ 答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅 、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能？ 答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能？ 答：钢材承受各种冷热加工的能力，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性？ 答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容： 一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？ 答：ER50-6实心焊丝（如：唐山神钢MG-51T）适合的钢材有： 〈1〉普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q275 〈2〉优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 〈3〉碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢： 20R 〈5〉锅炉用碳素钢： 20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢： 16q 〈7〉核压力容器用碳素钢： 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢： 08Al 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2） Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE）Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb） Q420 （15MnVN、14MnVTiRE） 〈10〉船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36 〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢 16MnR 15MnVR 15MnVNR 〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢 16Mng 19Mng 22Mng 〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢 16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq 〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢 S290 S315 S360 S380 S415 7.为什么低合金高强钢会出现裂纹？有哪些影响因素？ 答：随含碳量和合金元素的增加，产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是：〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高 〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施？ 答：防止冷裂纹要采取的工艺措施有： 〈1〉建立低氢的焊接环境 〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序

液压油缸材质选用高强度合金钢.

液压油缸：材质选用高强度合金钢，通过超高压液压泵输出的高压使油缸产生巨大的顶升力。该系列产品可广泛适用于桥梁工程、重型机械、船舶工业、钢铁、电厂等领域。 液压油缸共有七大类产品： 1/ 70MPa 千斤顶 1) 薄型（PCS ）： *轻巧紧凑设计用于狭小工作空间 *防尘圈减少污染，延长液压缸使用寿命 *所有型号均含快速接头于防尘帽 *柱塞顶部的螺纹孔可用于安装倾斜其鞍座 *单作用，弹簧回缩 2）超薄型（PSM ）

3) 薄型自锁液压油缸（DLP ）： *超薄油缸适合在紧凑的结构中应 用 *安全的螺母锁定设计适合机械负载支撑 *单作用，负载回程 *溢流孔兼有限制行程的功能 *特殊的复合材料镀层，用以增加抗腐蚀及减少磨擦，运动灵活，可承受额定载荷3％的偏载而不会产生挤压损伤 *所有型号均配有KS-70快速接头和防尘帽

4）双作用中空型液压油缸（PRH ） *溢流阀在过载时保护油缸免受损坏 *烤漆表面提高抗腐能力 *外环螺纹更易安装 *双作用可快速回程 *镀镍表面,浮动中心管延长产品寿命 *空心柱塞允许推力和拉力应用 *所有型号带KSN-70快速接头与防尘帽 *防尘圈减少污染,延长液压缸寿命

5）单作用中空型（PCH ）： *对于20吨以上的型号,使用镀镍的浮动中心管增加产品寿命 *烤漆表面耐腐蚀能力更强 *外环螺纹使安装方便 应用领域：建筑桥梁、重型机械等领域的顶升作业

6）双作用中空型（PCH ） *溢流阀在过载时保护油缸免受损坏 *烤漆表面提高抗腐能力 *外环螺纹更易安装 *双作用可快速回程 *镀镍表面,浮动中心管延长产品寿命 *空心柱塞允许推力和拉力应用 所有型号带 *CR-400快速 接头与防尘冒 防尘圈减少*污染,延长液压缸寿命

碳素结构钢及低合金高强钢焊接方法选择

碳素结构钢及低合金高强钢焊接方法选择 三峡工程目前正在施工的重要结构主要有电站压力钢管、水轮机座和船闸门，其中水轮机座的施工工艺质量由国外公司负责，其余两项由国内制造商和施工单位承包，闸门制造多由国内知名船厂承担，具焊接工艺比较成熟，相对船体制造的没备和工艺已不是什么难事；由于材料为强度级别较低(Q345)的低合金钢，所以今后的主要问题是工地安装时，如何提高效率，降低成本。 压力钢管的制作和安装将成为主要矛盾，工程前期共有压力钢管14条，约22500t，由于材料复杂(上段为16MnR，下段为610U2低合金高强钢)，板厚度大(最厚达58mm)，特别是管道直径大(φ12499mm)，安装位置复杂，因此不同于常规管道的制作和安装。此次有幸参加了三峡开发总公司工程建设部组织的“三峡工程金属结构焊接技术专家咨询会”，受益匪浅，但由于时间太短，会前对几个承包单位的工作和试验资料未及仔细学习，所以有些意见未能允分表达，现对有些观点加以说明。 1、三峡工程压力钢管的选材思想和实践是成功的 上段选用16MnR、下段选日本NKK的60kg级的610U2都是可焊性好的钢种，特别是日本的610U2，属于低碳调质钢中的焊接无裂纹钢(CF钢)，其特点是含碳量低(≤0.09)、总碳当量低(CEQ2=0.39%)、裂纹敏感系数低(PCM≤0.19)。由于在钢材生产过程中采用新技术，如在线余热淬火等，在碳当量不大情况下，增加其淬透性，并加入多种微量元素，所以能在保证高强度的同时提高其塑性和韧性(-40℃时其AKv>200J甚至达300以上)，增加了在减轻重量情况下得到高质量焊缝的可能性。2、从焊接设计出发，选择焊材的原则 16MnR是焊接结构应用最多的钢种，一般焊缝按等强设计，此钢种国内的焊接材料、焊接方法配套均非常成熟。

合金钢知识点

结构钢（低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、高锰耐磨钢） 一、低合金高强度结构钢 1、性能要求⑴高强度及足够韧性。⑵良好的焊接性能。⑶良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。 2、成分特点（1）低碳：≤0.2%C. ⑵合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等。① Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。 ② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。③另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。 3、热处理：大多数热轧空冷后使用。少数可用正火+高温回火处理。 4、使用状态下组织：F+P 5、用途： Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。 Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。 Q460钢含Mo、B，正火组织为贝氏体，强度高,用于石化中温高压容器 二、渗碳钢 1、性能要求⑴表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧。⑵良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。 2、成分特点（1）低碳：0.1~0.25%C ⑵合金元素作用①提高淬透性：Cr、Mn、Ni、B ②强化铁素体：Cr、Mn、Ni③细化晶粒 W、Mo、Ti、V 3、热处理特点渗碳件的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火；正火目的为调整硬度，便于切削加工；淬 火温度一般为Ac1+30-50℃。 4、使用状态下组织心部：M回+F 表层：M回+颗粒状碳化物+A’(少量)； 5、常用钢号及用途低淬透性钢：20、20Cr 用于受力小的耐磨件，如柴油机的活塞销、凸轮轴等。中淬透性钢：20CrMnTi。用于中等 载荷的耐磨件，如变速箱齿轮。高淬透性钢：18Cr2Ni4WA.用于大载荷的耐磨件，如柴油机曲轴。 三、调质钢 1、性能要求⑴良好的综合力学性能. ⑵良好的淬透性。 2、成分特点⑴中碳：0.3~0.5%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B②强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni③细化晶粒: Ti、V④防止第二类回火脆性: W、Mo 3、热处理及组织特点调质件的加工工艺路线为：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→(表面淬火+低温回火)→装配；调质目的： 获得良好综合力学性能①为表面淬火作组织准备；②获得最终心部组织.表面： M回；心部：S回使用状态下的组织为：S回，为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化。 4、常用钢号及用途①低淬透性钢：D0油<30~40mm, 常用 4 5、40Cr, 用于制造较小的齿轮、轴、螺栓等。②中淬透性钢： D0油≈40~60mm， 常用40CrNi，用于制造大中型零件。③高淬透性钢：D0油>60mm, 常用40CrNiMo, 用于制造大截面重载荷零件，如曲轴等。 四、弹簧钢 1、性能要求：弹簧是利用弹性变形储存能量或缓和冲击的零件。⑴高屈服强度（σs），σs/σb；高的σ-1；足够的韧性⑵高的淬透性。 2、成分特点⑴中高碳：碳素弹簧钢为0.6~0.9%C，合金弹簧钢为0.45~0.7%C ⑵合金元素作用：①提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、 Cr②提高σs/σb：Si③细化晶粒：V 3、热处理及组织特点⑴冷成型弹簧：冷拔→冷成型→定型处理(250~300℃)。用于<φ10mm弹簧。⑵热成型弹簧：热成型→淬火+中温 回火使用状态下的组织：T回用于大截面弹簧(>φ10mm) 4、常用钢号及用途（1Si、Mn弹簧钢，如65Mn、60Si2Mn，用于制造较大截面弹簧。（2Cr、V弹簧钢，如50CrV，用于大截面、大载荷、 耐热的弹簧。 五、滚动轴承钢 1、性能要求⑴高而均匀的硬度和耐磨性。⑵高的R m和接触疲劳强度。⑶足够的韧性、淬透性和耐蚀性. 2、成分特点⑴高碳：0.95~1.10%C ⑵合金元素：以Cr为主,加入Mn、Si。 Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性，Cr还提高耐磨性（形 成合金渗碳体）和耐蚀性。当>1.65%Cr时,会因A’增加而使硬度和稳定性下降。 3、热处理和组织特点滚动轴承钢是过共析钢。⑴热处理：球化退火+淬火+低温回火⑵组织： M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 淬火后 进行冷处理(-60 ~ -80℃), 可以减少A’、稳定尺寸. 4、常用钢号及用途应用最广的是GCr15，大量用于大中型轴承；大型轴承用GCr15SiMn。这类钢还可用于制造模具、量具等. 六、高锰耐磨钢（是指在冲击载荷作用下发生冲击硬化的高锰钢，只有ZGMn13一个钢号） 1、成分特点⑴高碳：1.0~1.3%C 以保持高耐磨性。⑵高锰：11~14%Mn 以保证形成奥氏体组织. 2、热处理及组织（1铸态组织为奥氏体+碳化物, 性能硬而脆.（2热处理采用水韧处理。即将钢加热到1100℃，使碳化物溶入奥氏体，并进 行水淬。（3室温组织为过饱和单相奥氏体。 3、使用及用途（1水韧处理后，韧性高，硬度低.使用时必须伴随着压力和冲击作用。（2在压力及冲击作用下，表面奥氏体迅速加工硬化， 形成马氏体并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500~550，获得高耐磨性。而心部仍为奥氏体组织,具有高耐冲击能力。（3高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机衬板、破碎机牙板、挖掘机铲齿和铁路辙岔等. 合金工具钢（按用途分为:刃具钢、模具钢、量具钢） 一、刃具钢：用来制造各种切削刀具的钢种。 ㈠性能要求1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 2、高耐磨性靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。3、高热硬性即高温下保持高硬度的能力。4、足够的韧性以防止脆断和崩刃。 ㈡低合金工具钢由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(≤3~5)形成。

低合金高强度冷轧板H300LA

WISCO 冷轧低合金高强度钢WH300LA供货技术协议 WJX(LZ)249－2006 钢材名称：低合金高强度钢 钢材牌号：WH300LA 产品规格：0.6~2.5×800~2050×L(C) 交货状态：退火、平整 1.适用范围 本技术条件适用于制造汽车及其它高强度零部件的钢板和钢带。 2.引用标准 GB/T 222钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 GB/T 223钢铁及合金化学分析方法 GB/T 228金属拉伸试验方法 GB/T 247钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定 GB/T 2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 2523冷轧薄钢板（带）表面粗糙度测量方法 EN 10131 冷成型用冷轧非涂层低碳及高屈服强度钢产品尺寸及外形公差 EN 10268 冷成型用高屈服强度冷轧钢板供货技术条件 Q/WG（LZ）20 冷成型用冷轧低碳钢板及钢带 3.化学成分 钢的化学成分应符合EN 10268的规定，具体见表1。

4. 力学性能 钢的力学性能应符合EN 10268的规定，具体见表2。 表2 钢的力学性能 5. 尺寸、外形及允许偏差 钢板或钢带的尺寸、外形及允许偏差应符合EN10131的规定，厚度偏差应在EN10131中表1的基础上增加20%，具体见表3。 6. 交货状态 钢板或钢带以退火+平整状态交货。 表面重涂油，涂油量目标值：约1.5 g/m2（每面）。 7. 表面粗糙度

钢板或钢带的表面粗糙度目标值：A级表面Ra=0.6～2.0μm，B级表面Ra=0.9～2.0μm ，C级表面Ra=0.9～1.5μm。 8. 表面质量 钢板表面质量分为三级，各级别的定义见表4。 9. 包装、标志及质量证明 应符合GB/T 247的规定。 10. 其它 其它未尽事宜参照Q/WG(LZ)20中相应规定执行。 11. 双方职责 11.1 本协议一式4份，供需双方各持2份。 11.2试制过程中如有不可预见问题发生，双方协商解决。 11.3用户使用后应及时提供试制报告和使用信息。 11.4本协议不违反国家有关安全、环保等法律、法规的规定。 供方：需方： 代表：代表： 年月日年月日

碳素钢及低合金钢焊接工艺标准

低碳钢及低合金钢焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于低碳钢和低合金强度用钢（热轧、正火低合金钢）手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊的焊接施工。 2 施工准备 2.1 技术准备（施工标准、规范） 2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235 2.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 2.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501 2.1.4 《焊条质量管理规程》JB3223 2.1.5 《钢制压力容器》GB150 2.1.7 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708 2.1.8 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709 2.1.9 《压力容器无损检测》JB4730 2.2 作业人员 注：焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第5条进行考试。 2.3 材料检查验收 2.3.1 工程材料 2.3.1.1 焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。 2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。 2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。 2.3.2 焊接材料 2.3.2.1 焊条应符合国家现行的《碳钢焊条》GB5117，《低合金钢焊条》GB5118。 2.3.2.2 焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB1300，《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB8110，焊剂

低合金高强钢的焊接主要问题

由于低合金高强钢中的含碳量低，且冶炼过程中严格控制了硫、磷等杂质元素，而锰含量又较高，因此低合金高强钢的热裂纹倾向较小。低合金高强钢焊接裂纹主要是冷裂纹，而引起高强钢焊接冷裂纹的主要因素是氢，焊接接头中的氢量含量越高，产生裂纹的倾向就越大。 低合金调质高强钢熔合区附近组织性能及其突变对焊接裂纹的产生极为敏感，焊接裂纹和脆性断裂多发生在这一区域，并且随着钢强度级别的提升，裂纹敏感性越高。 大量研究表明低合金高强钢焊缝中组织通常由先共析铁素体、侧板条铁素体、针状铁素体、细晶铁素体、贝氏体等组织组成, 而先共析铁素体和侧板条铁素体，一般沿晶界生长，铁素体板条粗大，裂纹扩展阻力小，会使接头韧性降低。低合金高强钢热影响区中的显微组织主要是低碳马氏体、贝氏体、M-A组元和珠光体类组织。 焊丝中合金元素和焊接参数对焊缝显微组织、力学性能具有重要影响已被研究。研究表明，焊丝中合金元素的含量应随着焊接热输入的增大而增加，从而来抑制铁素体在晶界处的生成，合金元素形成的夹杂物可作为针状铁素体的形核质点。因此，应增加焊丝中的合金元素的含量，或限制焊接热输入，减少焊接过程中合金元素的挥发。 随着钢种强度级别的提高，焊接热影响区的脆化、软化和裂纹倾向也越来越严重，尤其是800MPa级以上的钢种，焊接热影响区的粗晶区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向。低合金高强钢热影响区可能存在强化效果的损失现象（软化或失强），焊前母材强化程度越大，焊后热影响区的软化程度越明显。 并且在低合金高强钢焊接中为防止焊接裂纹，多采用焊前预热工艺。如何选择焊接参数，优化焊接工艺，控制热影响区微观组织，避免热影响区脆化的问题，实现高强钢的不预热焊接成为国内外关注的重点。

Q460低合金高强度钢的焊接工艺分析

Q460低合金高强度钢的焊接工艺分析 蔺云峰（山西焦煤霍煤电集团机电总厂，山西霍州，031412） 摘要：介绍了Q460低合金结构钢的主要成分、力学性能，给出了焊接Q460低合金高强度钢的焊接应选用的焊接材料和焊接设备，对焊接过程中存在的主要问题提出了解决的办法。关键词：Q460；焊接工艺；焊接性能 液压支架的作用是有效地支撑工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机和输送机配套使用，实现采煤综合机械化。其使用寿命取决于本身结构的质量。由于支架结构件工作环境恶劣，使用过程中承受动、静载荷，存在应力腐蚀现象等。为了保证支架结构件在使用过程中动作可靠，支架尺寸稳定性的要求，以及预防焊接过程中产生冷裂纹、热裂纹及气孔现象，我公司液压支架结构件大多采用Q460低合金高强度钢。经过反复试验，我们完善了Q460低合金高强度钢的焊接工艺。 1．Q460低合金结构钢主要成分及力学性能 （1）Q460低合金高强度钢是在16Mn钢的基础上加入Cr，Ni，V，Ti等合金元素炼制而成。钒和钛的加入，能使钢材强度增高，同时又能细化晶粒，减少钢材的过热倾向。Q460低合金高强度结构钢的力学性能见表1，Q460低合金高强度结构钢的成分见表2。 （2）焊接性分析。低合金钢焊接具有热裂纹、冷裂纹、淬硬倾向及氢致裂纹敏感性强等主要特点。碳当量是判断焊接性最简便的方法之一。碳当量是指把钢中合金元素（包括碳的含量）按其作用换算成碳的相当含量。随着碳当量的增加，钢的塑性急剧下降，并且在高应力的作用下，产生焊接裂纹的倾向也大为增加，焊接时有明显的淬硬倾向。因此焊接时，需较小的热输入。同时，氢致裂纹是低合金结构钢焊接接头最危险的缺陷，所以需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施。 表1 Q460低合金高强度结构钢的力学性能 牌号屈服强度σs/MPa 抗拉强度/MPa 伸长率δ5/% Q460 460 550～720 17 表2 Q460低合金高强度结构钢的成分（％） w（C）w（Si）w（Mn）w（S）w（P）5w（Cr）w（Ni）w（Ti）w（Nb） ≤0.2 ≤0.55 1.0～1.7 ≤0.035 ≤0.03 ≤0.7 ≤0.7 0.02～0.2 0.015～0.06 2．焊接材料及焊接设备的选用 （1）结合性能与使用性能是选用焊材的决定因素。对焊缝的力学性能要求，抗拉强度就是由结合性能与使用性能决定的。同时，考虑等强度的原则，选择H08MnMoA焊丝. （2）点焊时选用E5515碱性焊条，此焊条熔敷金属抗拉强度最小值为550MPa，适用于全位置焊接，药皮为低氢钠型。采用直流反接焊接。用此焊条，由于脱氧完全，合金过渡容易，能有效地降低焊缝中的氢、氧、硫；焊缝中的力学性能和抗裂性能均比酸性焊条好。焊接时采用短弧焊。 （3）焊接设备选用OTC500CO2气体保护焊机。采用CO2气体保护焊的焊接方法，其焊接效率高，没有熔渣，熔池可见度好，热量集中，焊接热影响区窄，焊接变形小，焊接接头含氢量低。焊接工艺参数见表4 焊接焊丝直径/焊丝伸出长度/焊接电流/电弧电压气体流量/ 层次mm mm A /V （L/min） 打底焊 1.2 20 90～110 18～20 10～15 填充焊 1.2 20 220～240 24～26 20

低合金高强度冷轧板H380LA.

WISCO 冷轧低合金高强度钢WH380LA供货技术协议 WJX(LZ)262－2007 钢材名称：低合金高强度钢 钢材牌号：WH380LA 产品规格：0.6~2.5×800~2050×L(C) 交货状态：退火、平整 1.适用范围 本技术条件适用于制造汽车及其它高强度零部件的钢板和钢带。 2.引用标准 GB/T 222钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 GB/T 223钢铁及合金化学分析方法 GB/T 228金属拉伸试验方法 GB/T 247钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定 GB/T 2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 2523冷轧薄钢板（带）表面粗糙度测量方法 EN 10131 冷成型用冷轧非涂层低碳及高屈服强度钢产品尺寸及外形公差 EN 10268 冷成型用高屈服强度冷轧钢板供货技术条件 Q/WG（LZ）20 冷成型用冷轧低碳钢板及钢带 3.化学成分 钢的化学成分应符合EN 10268的规定，具体见表1。 4. 力学性能

钢的力学性能应符合EN 10268的规定，具体见表2。 5. 尺寸、外形及允许偏差 钢板或钢带的尺寸、外形及允许偏差应符合EN10131的规定，厚度偏差应在EN10131中表1的基础上增加40%，具体见表3。 6. 交货状态 钢板或钢带以退火+平整状态交货。 表面重涂油，涂油量目标值：约1.5 g/m2（每面）。 7. 表面粗糙度 钢板或钢带的表面粗糙度目标值：A级表面Ra=0.6～2.0μm，B级表面Ra=0.9～2.0μm ，C级表面Ra=0.9～1.5μm。

8. 表面质量 钢板表面质量分为三级，各级别的定义见表4。 9. 包装、标志及质量证明 应符合GB/T 247的规定。 10. 其它 其它未尽事宜参照Q/WG(LZ)20中相应规定执行。 11. 双方职责 11.1 本协议一式4份，供需双方各持2份。 11.2试制过程中如有不可预见问题发生，双方协商解决。 11.3用户使用后应及时提供试制报告和使用信息。 11.4本协议不违反国家有关安全、环保等法律、法规的规定。 供方：需方： 代表：代表： 年月日年月日

低合金钢焊接大全

第十三章低合金钢的焊接 13.1概述 低合金钢是在碳素钢的基础上添加一定量的合金化元素而成，其合金元素的质量分数一般不超过5%，用以提高钢的强度并保证其具有一定的塑性和韧性，或使钢具有某些特殊性能，如耐低温、耐高温或耐腐蚀等。常用来制作焊接结构的低合金钢可分为高强度钢、低温用钢、耐腐蚀用钢及珠光体耐热钢四种。 13.2低合金高强钢的焊接 其中高强度钢应用最广泛，按钢材的屈服强度及使用时的热处理状态又可分以下三种： a. 在热轧、控冷控轧及正火（或正火加回火）状态下焊接和使用，屈服强度为295～490MPa的低合金高强度结构钢。 b. 在调质状态下焊接和使用的，屈服强度为490～980Mpa的低碳低合金调质钢。 c.w（C）为0.25～0.50％，屈服强度为880～1176Mpa的中碳调质钢。 标准中钢的分类是按照钢的力学性能划分的。钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母Q、屈服点数值、质量等级符号三个部分按顺序排序排列。按照钢的屈服强度，低合金高强度钢分5个强度等级，分别是295MPa、345MPa、390MPa、

420MPa及460MPa。每个强度等级又根据冲击吸收功要求分成A、B、C、D、E、5个质量等级，分别代表不同的冲击韧性要求。 低合金高强钢中w（C）一般控制在0.20%以下，为了确保钢的强度和韧性，通过添加适量的Mn、Mo等合金元素及V、Nb、Ti、Al、等微合金化元素，配合适当的轧制工艺或热处理工艺来保证钢材具有优良的综合力学性能。由于低合金高强度钢具有良好的焊接性、优良的可成形性及较低的制造成本，因此，被广泛地用于压力容器、车辆、桥梁、建筑、机械、海洋结构、船舶等制造中，已成为大型焊接结构中最主要的结构材料之一。 低合金高强钢的强化机理与碳素钢不同，碳素钢主要通过钢中的碳含量形成珠光体、贝氏体和马氏体来达到强化；而低合金高强钢的强化主要是通过晶粒细化、沉淀硬化及亚结构的变化来实现。 屈服强度为295～390MPa的低合金钢大多属于热轧钢，是靠合金元素锰的固溶强化获得高强度。如Q345，当Q345钢作为低温压力容器用钢或厚板结构时，为改善低温韧性，也可在正火处理后使用。Q345、Q390等微合金化低合金钢是在Q345钢基础上，加入少量可细化晶粒和沉淀强化的Nb （0.015%~0.06%）或V（0.02%~0.20%）。这些钢在热轧状态下性能不稳定，正火处理使其晶粒细化和碳化物均匀弥散析出，从而获得高的塑性和韧性。所以Q345、Q390钢在正火状态下使用更为合理。 屈服强度大于390MPa的低合金钢一般需要在正火或正火加回火状态下使用，如Q420等。正火处理后形成的碳、氮化合物以细小质点从固溶体沉淀析