高强钢焊接通用工艺
高强钢EQ56和EH36焊接工艺
本文选择低合金超高强度钢EQ56和高强度钢EH36作为试验材料，采用FCAW-G（药芯 焊丝CO2气体保护焊）和SMAW（药皮焊条手工电弧焊）2种不同的焊接工艺对两种材料进 行施焊，分析不同焊接工艺对焊缝金属、热影响区以及母材金属组织和性能的影响。
2.1 试验材料
试板为鞍钢集团新轧钢股份有限公司生产的TMCP钢板, EQ56钢板25.5×2800×9600mm 和EH36钢板40×3200×12000mm，并加工成EQ56钢板25.5×400×1000和EH36钢板 25.5×400×1000的试板若干，试板的化学成分见表2-1及力学性能见表2-2所示。
1. 引言
随着材料科学和工程技术的发展，现代结构材料对焊接质量的要求越来越高。研究表明， 不同的焊接工艺对焊接接头的内部晶粒结构有显著影响，从而影响焊缝金属的强度等性能， 细小的等轴晶能减少结晶裂纹、提高力学性能(如强度、韧性、硬度、疲劳寿命等)。因此， 制定最佳的焊接工艺，控制焊接接头的性能和内部组织成为人们研究的热点。在研究同种钢 焊接的同时，人们也在不断的研究异种钢之间的焊接，在很多领域都会涉及到焊接问题，特 别在造船和海洋平台行业对钢材的焊接有着更高的要求。众所周知，焊接是造船和海洋平台 的关键技术，焊接接头的好坏直接影响整个船体的质量[1]，焊接接头的性能和组织变化也 使众多结构工作者关注的焦点。但高强钢对应力敏感性很大，这给焊接带来很大问题。HAZ 硬度是确定焊接性的重要指标，从某种意义上讲HAZ 最高硬度代表了冷裂纹的倾向性。热 影区中硬度主要取决于化学成分和焊接条件（碳当量和t8/5）。对于EQ56和EH36这样的低 合金超高强钢和高强钢来说，在小线能量焊接时，还会出现脆硬组织进而裂纹倾向性增加。 其最高硬度出现在或靠近熔合线附近的CGHAZ（热影响区粗晶区），裂纹也常在此区产生。 母材中的化学成分，扩散氢含量，线能量，接头拘束，环境温度等因素都会引发氢裂纹[2]。 目前在船厂使用的超高强钢和高强钢基本都是TMCP （Thermo Mechanical Control Process： 热机械控制工艺）钢，按以往碳当量公式及硬度指数进行计算应该不预热即可满足焊接工艺 要求，但此类新的低碳类合金高强钢在直接焊接后却存在着种种问题及缺陷[3]。
Q420高强钢焊接工艺的研究
Q420高强钢焊接工艺的研究高强钢是一种具有优良力学性能的金属材料，在航空、航天、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。
其焊接工艺研究对于提高焊接接头的性能和可靠性具有重要意义。
本文将探讨Q420高强钢焊接工艺的研究，主要包括焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化等方面。
首先，焊接方法是研究焊接工艺的基础。
常用的高强钢焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、激光焊等。
不同的焊接方法适用于不同的焊接条件和需求。
例如，手工电弧焊适用于返修等小面积焊接，氩弧焊适用于焊接薄板等狭缝焊接，埋弧焊适用于焊接大型结构件等。
通过选择适合的焊接方法，可以提高焊接接头的质量和生产效率。
其次，焊接技术是研究焊接工艺的核心。
高强钢焊接技术包括预热、焊接顺序、焊接速度、焊接温度控制等。
预热是为了减少焊接应力和提高焊接接头的冷裂纹抗性。
焊接顺序是为了避免过高的焊接温度和应力集中。
焊接速度是为了控制热输入和焊接金属的冷却速度，以避免产生过多的残余应力。
焊接温度控制是为了保障焊接接头的性能。
通过采用合理的焊接技术，可以获得高强钢焊接接头的良好性能。
最后，焊接参数的优化也是研究焊接工艺的重要内容。
焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
这些参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。
例如，过高的焊接电流和电压会导致焊接接头产生太大的焊接温度和残余应力，从而降低焊接接头的强度和韧性。
通过优化焊接参数，可以提高焊接接头的质量和可靠性。
综上所述，Q420高强钢焊接工艺的研究需要关注焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化。
只有通过合理选择焊接方法、精确控制焊接技术和优化调整焊接参数，才能够获得高强钢焊接接头的良好性能，满足工程需求。
同时，还需要加强对焊接过程中的激光辐射、焊接残余应力等问题的研究，以进一步提高高强钢焊接接头的质量和性能。
高强度结构用钢焊接施工工艺规范
高强度结构用钢焊接施工工艺规范1 范围本规范规定了船用高强度结构用钢（简称高强钢）焊接施工中的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本规范适用于钢种牌号为AH32、DH32、EH32和AH36、DH36、EH36等，且板厚≤50mm。
应用于各类船体建造及其他焊接件的生产。
2 规范性引用文件CB/T3802-1997 船体焊缝表面质量检验要求Q/SWS42-010-2003 焊缝返修通用工艺规范G16-SWSH001 焊缝坡口型式3焊接前准备3.1高强钢材料高强钢含合金元素总量≤5 %，屈服强度为（300～450）MPa 的船用低合金结构钢，具有强度高、综合机械性能好、加工性和焊接性好的特点。
3.2焊接材料3.2.1高强度钢的焊接材料选配，见表1。
表 1 高强度钢的焊接材料选配3.3焊接坡口高强度钢全熔透焊缝的坡口形式按G16-SWSH001 《焊缝坡口型式》要求。
4 人员4.1凡参与高强度钢焊接的焊工，必须是经过专业培训和考试，在取得有关船级社资格证书后，方能参与相应等级的高强度钢焊接。
4.2从事高强度钢作业的装配、定位焊工，必须是经过专业培训和考试。
4.3焊工上岗前必须带好一切必备工具。
如：榔头、钢丝刷等。
5 工艺要求5.1切割、装配要求5.1.1装配定位焊所用的焊条、焊丝，应与被焊母材材质相匹配。
5.1.2装配定位焊焊缝长度不得小于50mm,定位焊之间间距300mm左右。
有坡口的定位焊焊缝高度不得高于坡口深度的一半。
5.1.3高强度钢在装焊过程中，不允许在钢板上随意引弧或电弧闪击，若不慎发生后，应进行焊接修补,焊缝修补长度不小于50mm并磨平。
5.1.4装配工在拆除“吊马”、“装配马”或胎架时，应先在“吊马”、“装配马”或胎架角钢的根部距钢板约10 mm处切割，然后采用碳弧气刨将剩余部分刨平、磨光。
若发现钢板表面由于切割受损时，应进行焊接修补、磨平。
5.1.5对于使用砂轮进行磨削修整焊缝时，其磨削处不得形成凹坑5.2高强度钢所用焊接材料的使用要求5.2.1高强度钢所用的焊接材料使用前，需按规定进行烘焙、保温，烘焙、保温时间应记录在册。
高强钢焊接工艺规范
高强钢焊接工艺规范
• 4.5.8.2 作业区风速应控制在 2M/S 以内（按蒲福风力等级标准划分， 作业区风速 风速2M/S陆面判定：即常说二级风力，烟示风向，树叶微动，人面 有感觉。），否则应采取防护措施。 • 4.5.8.3 环境温度低于 ℃时，应采取适当的预热方法。 环境温度低于20℃ • 4.5.8.4 当环境温度低于 ℃时不允许进行焊接 当环境温度低于0℃时不允许进行焊接。否则须在采取预热并 保温措施的前提下，并由技术员确认及指导条件下方能进行施焊。 如果环境温度低于0 ℃，可对施焊现场进行遮挡保温，只要保证焊接 可对施焊现场进行遮挡保温， 区域在0 即可； 区域在 ℃即可； • 4.5.8.5 焊接作业区应避免明显扬尘存在，否则应采取必要的防护措 施。 尘土影响熔池的纯净度，影响焊缝质量； • 4.5.8.6 避免周围焊接弧光对焊工造成干扰而应采取的必要防护措施。 确保良好的焊接视线；
预热和层间温度（℃） 室温 75 100 125 超出尺寸范围 75 100 100 超出尺寸范围 超出尺寸范围 超出尺寸范围
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高强钢焊接工艺规范
注意：1、表中的数值均适用于非合金和低合金焊材。 2、同一钢种不同厚度钢板焊接的预热和层间温度取决于厚度最大的钢板。 3、不同钢种钢板焊接的预热和层间温度，由需要最高的预热和层间温度的钢板决定。 4、表中数值为最低预热和层间温度值。预热温度值不应高于层间温度值。 5、对于板厚 对于板厚25mm，应在停止加热 后进行测量， 后进行测量， 对于板厚 ，应在停止加热2min后进行测量，对于板厚 后进行测量 对于板厚12.5mm，应在停止加热 ，应在停止加热1min后进行测量，以此类推。 后进行测量 以此类推。 6、室温（约为20℃）。
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高强钢焊接工艺规范
高强度钢焊接施工工艺标准
高强度钢焊接施工工艺标准---1. 引言本文档旨在为高强度钢焊接施工提供准确的工艺标准，以确保施工过程安全可靠、质量优良。
高强度钢材料应用广泛，在建筑、航空、造船等领域中使用较多，因此合理的焊接工艺对于保证结构的强度和稳定性至关重要。
2. 焊接操作规程2.1 材料准备在进行高强度钢焊接之前，需要对材料进行充分的准备工作。
这包括但不限于：- 清洁材料表面，去除污垢和氧化物；- 对材料进行预热，以确保焊接接头达到合适的温度；- 检查材料的质量和规格，确保符合设计要求。
2.2 焊接参数选择合适的焊接参数对于实现高质量的焊缝十分重要。
以下是针对高强度钢的焊接参数建议：- 焊接电流：根据材料的厚度和焊接位置选择合适的电流；- 焊接电压：根据电流和焊接位置选择合适的电压；- 焊接速度：控制焊接速度以避免过热和焊缝质量下降；- 焊接材料：选择合适的焊接材料以保证焊缝质量和强度。
2.3 焊接操作在进行高强度钢焊接操作时，需要严格遵守以下步骤：1. 确保焊接设备的正常工作和安全操作；2. 根据焊接参数调整设备，确保焊接质量和稳定性；3. 进行预热，使焊接接头达到合适的温度；4. 进行焊接，注意控制焊接速度和角度，避免过热和焊接缺陷的产生；5. 检查焊缝质量，确保焊接接头的强度和稳定性。
2.4 焊后处理焊接完成后，需要进行适当的焊后处理以增强焊接接头的质量和耐久性。
以下是一些常见的焊后处理工作：- 清洁焊接接头，去除焊渣和污垢；- 进行热处理，消除焊接残余应力；- 进行无损检测，确保焊接接头无裂纹和缺陷；- 进行抛光和打磨，提高焊接接头的表面光滑度。
3. 安全措施在进行高强度钢焊接施工时，需要采取一系列安全措施以保证施工人员和设备的安全。
以下是一些常见的安全措施建议：- 确保焊接设备的正常工作和维护，检查设备是否有损坏；- 佩戴适当的个人防护装备，包括手套、面具、防火服等；- 对施工区域进行防火、通风和排污处理；- 培训施工人员，使其熟悉焊接操作和应急处理方法。
低合金高强度钢的焊接工艺
低合金高强度钢的焊接工艺1）焊接方法的选择低合金高强度钢可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、气电立焊、电渣焊等所有常用的熔焊及压焊方法焊接。
具体选用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、堆性能的要求及生产条件等。
其中焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝及药芯焊丝气体保护电弧焊是常用的焊接方法。
对于氢致裂纹敏感性较强的低合金高强度钢的焊接，无论采用那种焊接工艺，都应采取低氢的工艺措施。
厚度大于100mm低合金高强度钢结构的环形和长直线焊缝，常常采用单丝或双丝载间隙埋弧焊。
当采用高热输入的焊接工艺方法，如电渣焊、气电立焊及多丝埋弧焊焊接低合金高强度钢时，在使用前应对焊缝金属和热影响区的韧性能够满足使用要求。
2）焊接材料的选择低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求，同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。
由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强，因此，选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。
焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。
为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性，正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材，配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。
3）焊接热输入的控制焊接热输入的变化将改变焊接冷却速度，从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成，并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。
屈服强度不超过500MPa的低合金高强度钢焊缝金属，如能获得细小均匀针状铁素体组织，其焊缝金属则具有优良的强韧性。
而针状铁素体组织的形成需要控制焊接冷却速度。
因此为了确保焊缝金属的韧性，不宜采用过大的焊接热输入。
焊接操作上尽量不用横向摆动和挑弧焊接，推荐采用多层窄焊道焊接。
热输入对焊接热影响区的抗裂性及韧性也有显著的影响。
低合金高强度热影响区组织的脆化或软化都与焊接冷却速度有关。
由于低合金高强度钢的强度及板厚范围都较宽，合金体系及合金含量差别较大，焊接时钢材的状态各不相同，很难对焊接热输入作出统一的规定。
Q420高强钢焊接实用工艺地研究
Q420高强钢焊接实用工艺地研究钢焊接是工程结构中常用的连接方式之一，钢材的焊接质量直接影响到结构的强度、刚度和耐久性。
而高强钢焊接则是指抗拉强度大于420MPa的钢材的焊接。
为了确保高强钢焊接工艺的可行性和有效性，需要进行实用性研究。
首先，高强钢焊接工艺地研究需要对材料性能进行了解。
钢材的成分、含碳量、硬度等会直接影响焊接性能。
因此，在研究过程中需要分析材料的总体性能和化学成分，选择合适的焊接材料和焊接工艺以实现高强钢焊接。
其次，高强钢焊接工艺地研究需要对焊接方法和设备进行优化。
传统的焊接方法如手工电弧焊、埋弧焊等在高强度钢焊接中会出现焊缝裂纹、氢致冷脆等问题。
因此，需要考虑采用先进的焊接方法如熔化极气体保护焊（GMAW）、数控焊接等来提高焊接质量和效率。
同时，对焊接设备进行优化，选择合适的焊接电流和电压，以实现高强钢焊接的要求。
此外，高强钢焊接工艺地研究还需要关注热处理和焊后处理。
高强度钢焊接后容易产生焊接变形和残余应力，这对结构的稳定性和持久性产生不良影响。
因此，需要在焊接完成后进行热处理和焊后处理，以消除焊接应力，提高结构的强度和耐久性。
最后，高强钢焊接工艺地研究还需要进行焊接质量和性能的检测。
采用金相显微镜、扫描电子显微镜等对焊接接头进行组织和微观缺陷的观察，通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试等对焊接接头的力学性能进行评估。
通过检测结果评估焊接质量，优化焊接工艺。
综上所述，高强钢焊接实用工艺地研究需要对材料性能进行了解，优化焊接方法和设备，关注热处理和焊后处理，并进行焊接质量和性能的检测。
这些工作可以为高强钢焊接提供可行和有效的工艺。
高强钢的焊接工艺规定..
高强钢的焊接工艺规定
高强钢在高温作用下具有较大的淬硬性，依据碳当量的理论计算，当C E值≥0.6%均属焊接性能较差的钢种，为避免应焊接热循环作用焊接接头的热影响区产生碎硬组织而发展冷裂纹，故施焊时应遵照以下工艺要求进行。
1.选用焊接材料应优先考虑低配匹为原则，与Q345相接的焊缝可选用JM-58
焊丝。
2.焊接接头附近应清除锈、油污等氧化物，保持焊缝清洁。
3.施焊时焊缝应预热，加热范围为焊口两侧150~200mm左右，预热温度为
200~250℃。
4.施焊时应保持层间温度不低于预热温（200~250℃），必要时可中途补充加热。
5.施焊时应选用小电流，线熔深的多层多道焊以减小焊缝中母材与焊材的熔合
比（即降低母材的熔化量），但焊接速度不宜过快（以避免焊缝过快冷却），同时应保证收弧时的弧坑填满防止产生火口裂纹。
6.施焊工作应一次完成，不允许对工件反复多次的加温和冷却。
7.保证焊接质量防止因气孔、夹渣、未溶合、咬边等焊接缺陷促使焊接接头处
产生应力集中而增加产生冷裂纹的倾向。
8.焊后应后热，适量提高焊接区域的温度并采用有效的保温缓冷措施。
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高强钢焊接通用工艺
一、适用范围
本工艺适用于本公司已通过焊接工艺评定的船用高强钢的焊接，对于尚未做过焊接工艺评定的高强度钢不在本通用工艺适用范围内。
二、工艺内容
1．焊接材料的选用及焊接方法
1．1焊接方法主要采用埋弧自动焊，
CO气体保护焊及手工电弧焊。
2
1．2焊接材料自动焊丝H10Mn2G（牌号为BHM-5），焊剂HJ331，
CO焊丝
2
TWE-711，焊条TL-507。
定位焊采用手工电弧焊。
自动焊丝在焊前需经100℃保温，手工焊条及焊剂需350℃～400℃烘焙1～2个小时后方可保温使用。
以上材料一旦受潮，则禁止使用。
2．定位焊及装配要求
2．1定位焊装配要避免强力装配，对接错边量不得超过 1mm，定位焊缝长度喂50mm，角焊缝的焊喉厚度应小于正式的厚度，禁止在非焊接处引弧。
正式焊接前涵道两侧10mm及坡口内均应打磨干净，不得有油污、水分、毛刺、铁锈等杂物，定位焊缝若有裂纹，则在正式焊接前要求彻底去除。
2．2装配马板、起吊马板及加强排等的焊缝应离开正式焊缝的边缘不少欲30mm。
拆除时马板允许用锤击法拆除，只能用气割拆除后用碳刨铲平，不得损伤母板表面，然后用砂轮磨平。
2．3因所用的船用钢板均为高强钢，所以所有的焊接，无论是正式焊接还是定位焊接，包括补焊，均应在焊前进行预热，预热温度为120℃。
3．焊接要求及施工工艺
3．1高强钢的长直焊缝对接采用埋弧自动焊，采用多层多道焊。
正面焊缝焊3层7～8道，反面焊缝焊2层5道，正面焊缝焊完后，反面焊缝刨清根，用8mm碳棒扣槽8mm（出白为止），再采用自动焊接。
为减少焊接变形，焊正面焊缝时放5mm 的反变形，焊反面焊缝时加马板固定。
在焊接时需控制焊接线能量，保持层间温度在120℃左右。
焊接坡口见图3-1，焊接参数见附表1。
3．2每焊完一道焊缝后，需将焊渣清理干净，并检查焊缝中有无气孔、裂纹等缺陷。
如有上述缺陷，必须将其彻底清除后，方可继续焊接下一道焊缝。
3．3高强钢其它各种位置的对接采用手工电弧焊及
CO气体保护焊，焊条为
2
TL-507，焊丝为TWE-711及Supercored81—K2。
Supercored81—K2焊丝仅用于大于60mm厚的高强钢的对接焊。
25mm及以下的钢板之间的对接采用
CO衬垫焊，开
2
V型坡口；大于25mm的钢板之间的对接
CO焊开双面不对称X型坡口。
为防止焊
2
接收缩引起焊接变形，在焊前需加排，加强排的规格为-20*20*300，间隔150mm。
焊完一面焊缝后，将排移到另一面。
坡口详见图3-2。
焊接参数详见附表2。
图3-1 埋弧自动焊坡口形式
图3-2
CO焊坡口形式
2
3．4手工焊及
CO焊接要点
2
3．4．1焊接时必须采用多层多道焊，采用小电流，焊速适当快些，焊接线能量要小，应尽量使用短弧、小摆动焊接方法。
除打底焊道外，其它各焊层的厚度应控制在2～4mm以内。
3．4．2为防止打底焊道外开裂，焊接打底时应适当增大焊接电流，简慢焊接速度，以增加该焊道的焊缝截面。
3．4．3分段船台焊接时，先焊对接焊缝，后焊角焊缝。
焊对接焊缝时先焊平对接，后焊立对接；焊角焊缝时先焊立角焊，后焊平角焊。
3．4．4对于长直焊缝采用分段退焊法或分中分段法。
4.焊缝缺陷的返修及补焊
4．1焊缝超标缺陷可以用碳弧气刨或砂轮清除，不允许用电弧或火焰熔炼。
清除缺陷后应进行无损检验，以确定缺陷是否完全清除。
认定清除干净后方可进行补焊。
4．2消除缺陷后的坡口，要求用砂轮打磨U型，槽底呈半圆形，槽长不得小于100mm，其深度按4：1的斜度过渡到两端，坡口内及两侧10mm不许有毛刺、凹坑及氧化层等。
见示意图3-3：
4．3补焊所用的焊接材料和工艺要求与正式焊缝相同。
同一部位的返修补焊不得超过二次。
图3-3补焊坡口图
5．焊接参数规范
表1：埋弧焊参考焊接规范参数
正面焊道 电流（A ） 电压（V ） 焊接速度（m/min ） 焊丝直径（mm ） 第一道 500 28 0．7 φ4 第二道至结束 500 27 0．7 φ4 反面焊道
第一道 500 28 0．7 φ4 第二道至结束 500 27 0．7 φ4 表2：2CO 焊参考焊接规范
焊接工艺参数（焊丝直径均为φ1．2mm ）
三．参考内容
1．《船舶焊接手册》 船舶焊接手册编写组 —北京：国防工业出版社，1995．8 2．《焊接材料、工艺及设备手册 邹增大主编 —北京：化学工业出版社，2001．8。