低合金高强钢焊接通用工艺
11-4低合金高强度结构钢的焊接
钢材牌号
电渣焊 焊丝牌号 焊剂牌号
焊条电弧焊焊 条型号 E4303、E4301 E4316、E4315
埋弧焊 焊丝型号 H08A H08MnA 不开坡口 H08A 中板开坡口 H08MnA H10Mn2 H10MnSi 厚板开坡口 H10Mn2 焊剂牌号 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350
不开坡口 H08MnA 中板开坡口 H10MnSi H10Mn2 H08MnMoA 厚板开坡口 H08MnMoA H08MnMoA
HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350 HJ250 HJ431 HJ350
Q420
H10MnMoVA
HJ431 HJ360
E5516-G E5515-G E5516-D1 E5515-D1 E7015-G E7015- D2 E6016-D1 E6015-D2
Q460
H10Mn2MoA H10Mn2MoVA
HJ431 HJ360 HJ350 HJ250
H08Mn2MoA H08Mn2MoVA
HJ350 HJ250
预热 低合金高强度钢焊接时常用的工艺措施是焊前预热 焊前预热。 焊前预热 屈服点在390MPa以下 以下的低合金高强度钢焊接时，可不 预热 屈服点在 以下 可不 预热。 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下，需预热 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下 100～150℃。 屈服点在390MPa以上 以上的低合金高强度钢焊接时，一般需要 屈服点在 以上 一般需要 预热。 预热 后热及焊后热处理 低合金高强度钢后热主要是消氢处理。它是防止冷 裂纹的有效措施之一。 低合金高强度结构钢一般不进行焊后热处理。 只有厚板、强度级别较大及有延迟裂纹倾向的钢需焊后进行 热处理。
gr60低合金高强结构钢焊接施工工法
Gr60低合金高强结构钢焊接施工工法Gr60级低合金高强度结构钢为国内首次在建筑钢结构上使用钢材，符合美国材料标准ASTM903／913M一97 Gr60标准，相当于国内钢材标准中的Q420级钢。
由于Gr60钢为国内首次使用，目前尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照，焊接不确定性因素多，难度较大。
探索总结Gr60级钢的使用，对于推动Q420低合金高强度结构钢在国内建筑钢结构的应用，从节约资源的角度上符合我国的可持续发展国策，对于本企业乃至国内建筑钢结构行业的良性发展，均具有积极的创新意义。
1工法特点1.1Gr60属低合金高强度结构钢，能大幅度提高结构杆件的承载力，减小了杆件截面面积，从而减小自重，增加建筑空间。
1.2 Gr60钢对于需验算疲劳的焊接结构具有一40℃冲击韧性的合格保证，使其应用范围和结构可靠度得以扩大。
1.3 Gr60级钢的焊接性能优于国内工程中正在大量使用的Q345钢。
现场安装施焊操作较易控制。
在常温及低温下，Gr60级钢的预热温度较之同条件下的Q345钢低；并且，在负温下，只需对板厚在lOOmm以上的钢材采取低温度的后热措施。
1.4焊接施工过程须严格按照既定的焊接工艺指导书的工艺参数及焊接规定进行施工，对焊接速度、预热温度、层问温度、后热温度、保护气体的气压与流速等严格控制，方能保证焊接质量。
1.5已经过一15℃条件下冬期施工焊接工艺评定和一7℃下冬期施工实践，寒冷地区冬期也可施工。
1.6本工法是在完成北京新保利大厦工程基础上总结编写的，因此实用性很强。
2适用范围适用于Gr60级低合金高强度结构钢进行CO2气体保护焊的各种焊缝连接形式。
3工艺原理根据Gr60钢化学成分及力学性能进行可焊性分析与试验，在依据国外规范标准对此类钢材的焊接性的指导意见基础上，结合国内在高强钢CO2气体保护焊方面的焊接施工工艺，按照国内焊接规范的规定，进行常温及负温下典型焊缝形式的现场工艺评定试验，以取得指导现场焊接操作的适用的工艺参数。
浅论低合金高强钢焊接工艺
Ｉ
浅论 低 合 金 高 强钢 焊 接 工 艺
聂 卫 东 （华 电 重 工 股 份 有 限 公 司 河 南 郑 州 ４５００００）
中 图分 类号 ：ＴＢ
文 献标 识码 ：Ａ
文 章编 号 ：１６７３—５８１１（２０１３）０２—０１１２—０１
摘要 ：钢 结 构 具有 强 度 高 、塑 ·胜好 的特 点 。但 铜 结构截 面小 、板厚 薄 ，变形 问题 突 出。本 文从 低 合金 高强钢 的特 征 出发 ，浅论 其 焊接 工 艺 ．掌握 焊接 方 法 ，防止 焊 接 变形 。 关键 词 ：钢 焊接 工 艺 焊接 变形 方 法
产 费 用 低 能获 得 较 好 的 经 济效 益 比较 容 易 实 现 焊 接过 程 的半
㈤ 反 变形 法
自动 或 自动 化 通 常 ．对 于对 强 度 等 级 较低 的焊 接 件 各种 方 法 都
向 ．对 焊 后 不 进 行 热 处 理 的焊 件 ．必 须 严 格 控 制 焊 接 区 的 扩散 氢 生变 形 构 件 组 装 时 ．为 使 焊 接接 头 均 匀 受 热 以消 除 应 力 和减 少
含 量 以 及 选 择 合 适 的 焊 接 方 法 和 焊 接 工 艺 参 数 。特 别 是 随着 焊 变 形 ．应 做 到 对 接 间 隙 、坡 １：３角 度 、搭 接 长 度 和 Ｔ形 贴 角 连 接 的 接 线 能 量 的 提 高 ．传 统 低 合 金 高 强钢 的 焊 接 热 影 响 区 性 能 恶 化 ． 尺 寸止 确 ，其 形 式 、尺 寸应 符 合 设计 和焊 接 规 范 要 求 。
的钢 种 具 有 良好 的 可 焊 性 、耐 蚀 性 、耐 磨 性 、成 形性 ，通 常 以 板 、 架 或 转 动 胎 具 ．以便 形 成 船 形 位 置焊 缝 ．否 则 可 由 两个 或 四 个 焊
11-3低合金高强度结构钢的焊接
〖课堂总结〗
掌握低合金高强度结构钢的焊接性及焊接工艺要点
了解低合金高强度结构钢的类型及应用
〖布置作业〗
点评、记分
新旧牌号对照表11-1.
仔细分析焊接性
参见表11-2
预热条件参见表11-3。
其预热条件参见表11-5。
正确分析工艺
2、简述轴(35钢)与法兰焊接的工艺措施。
〖讲授新课〗
第三节低合金高强度结构钢的焊接
一、低合金高强度结构钢概述
主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，低合金高强度结构钢可分为二类。
1、热轧、正火钢屈服强度在294Mpa~490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。其通用牌号有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等，若按质量等级又可分为A、B、C、D、E五级。
课题
§11-3低合金高强度结构钢的焊接
课型
讲授新课
分（）课时完成
课堂
记事
月日节
教具
班级
教学
目标
掌握低合金高强度结构钢的焊接性及焊接工艺要点
了解低合金高强度结构钢的类型及应用
教学重点
教学难点
低合金高强度结构钢的焊接性及焊接工艺要点
时间安排
教学内容及步骤
教学
提示
〖组织教学〗
〖复习导入〗
提问：1、中碳钢的焊接工艺要点是什么？
低合金高强度结构钢对焊接方法无特殊要求，如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等一些常用的焊接方法都能采用。应根据所焊的金属材料厚度、装配结构和具体施工条件来确定焊接材料和工艺参数。
1．Q345钢的焊接性
（1）Q345钢淬硬倾向比Q235钢稍大些，在大厚度、低温条件下焊接时应进行适当的预热。
低合金高强钢的焊接性及其焊接工艺措施
够 够 够 唱 移 够 够 够 够 够
够
（） 热 。 热 是 防 止 裂纹 的有 效 措 施 ， 且 还 有 助 于 改 善 接 头 性 能 。 预 热会 恶化 劳 动 条 件 ， 生 产 １预 预 并 但 使 工艺 复杂 化 ， 高 的 预 热 温 度还 会 降低 接 头韧 性 。 此 ， 前 是 否 需 要 预热 以及 预 热 温度 的确 定 应 根据 钢 过 因 焊 材 的成 分 （ 当量 ）板 厚 、 构 形 状 、 度 大 小 以及 环 境 温 度 等 决 定 。 碳 、 结 刚
Ａｎ ａ ｓｏ ｅ Ｃ ＲＰ． ９ ３ ｎ ｌ ｆ ｈ Ｉ ｔ １９ ．
焊接 电源起 闭 、 阀起 闭和关 节 限位 等 状态 量 的 自 气
动控制 和监 控 。 通过 Ｐ Ｃ与上 位机 软件 建立 的接 ＭＡ 口实现 了其与上 位机 间的数据通 信 。试 验结果 表 明
采 用 该 设 计 方 案 ， 以 实 现 开 放 式 机 器 人 的 接 口设 可
会 导 致 在 热 影 响 区 出现 马 氏 体 组 织 。
（） 裂 纹 。 合 金 高 强 钢 焊 接 时 ， 影 响 区 的 冷 裂 倾 向加 大 ， 且 这 种 冷 裂 纹 往 往 具 有 延 迟 的性 质 ， ２冷 低 热 并 危 害 性 很 大 。例 如 ， 料 为 １Ｍｎ ｏ ｂ钢 、 厚 １５ｍ 的 一 大 型容 器 ， 材 ８ ＭＮ 壁 １ ｍ 由于 预 热 温 度 不 够 ， 后 在 热 影 响 焊
区形 成 大 量 冷 裂 纹 。
低 合 金 高 强 钢 的 定 位 焊 缝 很 容 易 开裂 ， 原 因是 由 于 焊缝 尺 寸 小 、 度 短 、 却 速 度 快 ， 种 开 裂 属 其 长 冷 这
低碳低合金焊高强度钢(调制钢)焊接简要工艺方案1
低碳低合金焊高强度钢（调制钢）焊接简要工艺方案1范围本焊接工艺方案规定了XXXXX您司钢制结构件生产现场组装及焊接的基本规则和要求；本焊接工艺方案适用丁XXXXX松司碳素结构钢、普通低合金结构钢、低合金调质钢的焊接；本通用焊接工艺方案适用丁XXXXX松司各产品零部件的焊条电弧焊、气体保护焊、氯弧焊。
2引用标准下歹0方案所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。
本标准发布时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。
JB-T 9186 二氧化碳气体保护焊工艺规程GB/T324 焊接符号的表示方法GB/T 324 焊缝符号表示法GB/T 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T 8110 碳钢、低合金钢气体保护焊焊丝GB9448 焊接与切割安全3基本要求3.1对操作者的要求3.1.1焊工必须经过焊接理论学习和实作培训，经考核合格取得相应证书后方可上岗从事相应的焊接工作。
严禁实习生对产品进行焊接操作。
3.1.2操作者应按照工艺文件的要求进行操作，同时操作者应熟知自己所施焊的工件材料、焊接材料及焊接规范。
32对焊接设备及附属装置的要求—3.2.1对焊机及附届设备进行日常检查，应确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行。
3.2.2对焊接机要求：1、逆变全数字式焊机2、拥有稳定可靠的焊接性3、焊接条件调节范围宽广、高速焊接性优良、飞溅发生量少4、拥有焊接参数存储功能（推荐OTCCPVM-500/XDS-500 焊机）3.2.3焊接设备仪表装置应准确可靠，应定期进行检修及维护；当设备出现异常时应立即停机，禁止使用，同时通知设备维修人员进行维修。
3.2.4对保温桶的使用要求：烘干后的低氢碱性焊条须放置在保温桶中，随取随用；取出焊条后，应将保温桶盖盖好，并通电保温。
3.3对焊接材料及原材料的要求3.3.1焊接材料包括焊条、焊丝和保护气体。
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。
700Mpa以上低合金超高强结构钢板焊接工艺研究.
700Mpa以上低合金超高强结构钢板焊接工艺研究论文导读：而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。
针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。
焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。
关键词：试验，强度，匹配，破断脆裂一、立项原因及背景近几年，为了加大资源开采率，厚煤层、薄煤层开采已成为煤炭开采的必然发展趋势。
与之相适应，大采高及薄煤层使用液压支架及重型刮板输送机的制造数量逐年增加。
而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。
故700MPa以上低合金高强板焊接已成为摆在煤机制造行业的一道重要课题。
2006年以来，先后完成的ZY6400/12.5/28型掩护式液压支架结构件及SGZ830/630刮板输送机中部槽中板，选用材料均为σb=800MPa的Q690板材和σb=700MPa的Q550板材，碳当量CE＞0.6，焊接性能差，集团公司属于首次使用，在国内也属于初期使用尚未有十分成熟的焊接规范。
二、研究内容及创新点针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。
1、焊接材料选用焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。
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气刨
用φ4的碳棒对缺陷处进行碳弧气刨，必须清除干净缺陷。对裂纹头尾处要超出长度20mm。
缺陷长度超出100mm，深度超出10mm的按报废处理。气刨前对缺陷预热，要求见工序5。
3
钳
角磨机打磨气刨处见金属光泽。
4
检
用10倍放大镜检查缺陷是否清除干净。特别检查裂纹缺陷是否清除干净和扩展。如果裂
纹扩展，按工序2，3进行处理。
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材料名称
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名称
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刃、量、模、夹具
8
焊接
外观检验焊缝表面的宽度、高度、裂纹、气孔、咬边、弧坑未填满、未熔合等.
检验
有疑问的焊缝用5-10倍放大镜检查.发现问题及时通知相关人员进行处理.按要
方法
15-20L/Min,焊丝干伸长15-18mm。焊接极性采用:直流反接。
4
焊接
1)同种钢板焊接按等强匹配原则选择焊接材料:
材料
Q460钢板焊接选用焊丝等强度60公斤级焊丝。
Q550钢板焊接选用焊丝等强度70公斤级焊丝。
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更改单号
成未焊透或裂纹。定位焊缝产生裂纹时,应清除干净见金属光泽后,重新焊接。
8)定位焊时采用非顺序焊。
2
焊前
1)焊接前母材的表面要进行喷丸处理至Sa2.5级。
准备
(拼装前
2)焊前清理焊接坡口及焊道两侧20mm范围内油、油漆、水分、铁锈等污物,
进行)
露出基体金属光泽。
3
焊接
焊接采用混合气体保护焊接(MAG焊),保护气体为Ar80%+CO220%。气体流量
规范
填充焊缝:I= 260～300A,焊接电压V=25～30v
盖面焊缝:I=240～260A,焊接电压V=20～25v,
焊接速度: 30～35cm/min
6
预热
1)整体预热采用预热炉,预热温度为100～150℃。局部预热采用预热喷枪,加热
范围为焊缝及周围80～100mm,预热温度为100～150℃。
液态金属超前流动造成的假焊现象.严禁风扇或穿堂风直吹焊接工作区,以免空
气侵入电弧和熔池。
3)选择从焊道中部或工件中部开始向外焊的焊接顺序.焊接方向均采用分中退
焊法,即起焊位置均在工件的中间位置,分别向两端退焊.焊接时严禁采用下坡焊.
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刃、量、模、夹具
1
定位焊
1)定位焊焊丝采用60kg级焊丝。
为避免高的收缩应力,应至少分成两半焊接,且方向相反。
b所有焊缝必须首尾相接形成闭环.主筋板与盖板之间的焊缝必须盖过盖板坡口
斜边和主筋的垂直边。
c最后一层焊缝应先焊与母材相接的焊道,而后焊接中间焊道。
d焊缝的起弧和终焊都不准在两条或两条以上焊缝的交接处息弧,至少要离开
25mm。
e盖板的焊接应先焊横向焊缝,再焊纵向焊缝,从中间向两边焊接。
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编号
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名称
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设备
刃、量、模、夹具
7)定位焊焊接电流采用大规范,定位焊焊缝起头、收尾处应圆滑,以免焊接时造
求返修,并做好记录.
9
焊后
装炉方式:单层平放.
热处理
加热温度:380-420℃,加热保温时间:120-150分钟
冷却介质:空气介质温度:室温
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编号
工序
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设备
刃、量、模、夹具
2)焊接过程中保证层间温度或道间温度不低于预热温度最低值,不焊接的部位
用石棉毯保温。要求检验人员在样机制造过程中全程检验，达不到预热温度时，
必须重新预热,允许用局部预热。(局部预热要求同上工步)
7
焊接
1)引弧、收弧时易产生焊接缺陷。引弧时焊丝伸出长度约为10mm,防止过长引
刃、量、模、夹具
8
后热
焊后对缺陷处周边100mm进行补温200～250℃。
9
检
1）检缺陷周边100mm处后热温度。
2）待工件完全冷却，24小时以后检焊缝及其周边是否产生新的缺陷。
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刃、量、模、夹具
1
检
在肉眼观察到的铸件表面缺陷处打标记，注意裂纹缺陷：要把裂纹长度方向全部标出。
（缺陷包括裂纹、直径大于φ5的气孔、夹渣等，执行标准GB11352）
结构的重要部位,应适当增加定位焊的尺寸或缩小间距。
5) 60Kg以上的高强钢及组合厚度大于50mm时,需经预热定位焊,预热温度按正式焊接要
求。
6)在焊缝交叉处不应有定位焊缝,定位焊离开交叉处位置要大于50mm。
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5
预热
对缺陷及周边100mm进行局部预热达150～200℃。
6
检
检缺陷周边100mm处预热温度。
7
焊
对缺陷坡口进行补焊，多层多道焊。每层之间要进行清理打磨。起弧和收弧处要防止裂纹
产生。焊接电流：120～150A，电压：22～25V。焊丝：ER50-6，直径φ1.2。
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2)定位焊缝焊角高6～8mm,定位焊缝的长度不小于最大厚度件的4倍,任何情况
下不小于30mm。
3)作为正式焊缝的定位焊,应符合正式焊缝的尺寸要求。
4)待焊部位的定位焊缝,对于不开坡口的对接接头应尽可能低而平,对于坡口内的和角焊缝
内的定位焊缝其高度应不超过深度或焊角高度的三分之二,间距200～300mm。对于焊接