碳素结构钢与低合金高强钢焊接工艺
钢结构工程焊接专项方案
一、工程概况 (2)二、编制依据 (2)三、焊接要求 (3)四、材料 (3)五、施工方法 (4)六、安装焊接的质量验收 (11)七、焊接质量保证措施 (13)八、主要安全技术措施 (14)九、成品保护 (16)一、工程概况本工程位于桐洲监狱内，原 AB 门处。
因桐洲监狱改建，原 AB 门拆除，并在 AB 门处新建厂房，代替原旧三监区工艺房，该厂房采用平面桁架结构形式，建造高度 6m(本处为檐口高度) ，建造面积： 1987.59m。
本工程结构安全等级为二级，设计使用年限为 10 年，结构重要性系数为 1.0；建造工程等级二级。
本工程屋面为 0.5mm820 型采钢板+75mm 玻璃丝绵保温层(带钢丝网)。
墙面 1.2m 以下为 200mm 厚轻质砖墙 1.2m 以上为 0.5mm900 型彩钢板+75mm 玻璃丝绵保温面(带钢丝网)二、编制依据1、《碳素结构钢》 (GB 700-2022)；2、《通用冷弯开口型钢》 (GB 6723-2022)；3、《碳钢焊条》 (GB 5117-1995)；4、《钢结构焊接规范》 (GB50661-2022)；5、《钢管结构技术规程》 (CECS 280:2022)6、《冷弯薄壁型钢结构技术规程》 (GB 50018-2002)；7、《冷弯型钢技术条件》 (GB 6725-2022)；8、《直缝电焊钢管》 (GB/T13793—2022)；9、《碳钢药芯焊丝》 (GB 10045-2001)；三、焊接要求1、组合 H 型钢的腹板与翼缘的焊接应采用自动埋弧焊机焊,且四道连接焊缝均应双面满焊,不得单面焊接。
2、组合 H 型钢因焊接产生的变形应以机械或者火焰矫正调直。
3、焊缝质量等级：连接板与 H 型钢的连接焊缝为全熔透坡口焊，质量等级为二级，其他为三级。
所有非施工图所示构件拼接用的对接焊缝质量应达到二级。
对于全熔透焊缝，可根据焊接规程的基本要求，结合焊缝质量等级、焊接工艺和焊接次序，确定坡口形式和尺寸。
优质碳素钢技术要求分析
优质碳素钢技术要求分析优质碳素钢的生产质量和数量是一个国家钢铁行业发展程度的重要检验指标，优质碳素钢的生产技术长期受到国外垄断，我国优质碳素钢的生产工艺和设备研发都还难以达到国际水平。
本文主要以优质碳素钢冷轧带钢为例，分析了当前世界范围内优质碳素钢的生产技术条件和主要存在的技术难题，并对退火工艺的改进提出了自己的建议。
标签：优质；碳素钢；技术要求1 優质碳素钢加工工艺主要技术要求（1）不同组织的带材性能表现。
带材的组织材料是指带材中钢的类型，例如：奥氏体、珠光体等，其中珠光体又包括片状珠光体、球状珠光体等。
带钢中组织结构多以珠光体为主，包括粗片状珠光体、细片状珠光体、球形珠光体等，主要影响材料的延展性。
其中，粗片状珠光体因片层间距较大，延展性较差，细片状珠光体和粒径较小的球形珠光体因间隙较小，延展性较好。
实际生产中会根据对材料的力学性能的具体要求把各种珠光体进行混合来生产特定延展性强度的带钢材料。
（2）带钢半成品退火以后的组织要求。
退火是指钢材在经过高温煅烧以后进行急剧降温定型和定性的操作。
退火的过程往往伴随着材料的一定程度的形变，形变的同时也有一定量球化的碳化物产生，且形变量越大碳化物的球化效果越好。
退火以后球状珠光体的质量和含量不同直接影响到粗钢的质量，因此，退火条件需要严格控制来控制粗钢中金属铁、锰、钛等的含量。
（3）球化退火工艺介绍。
球化退火工艺即上文中提到的退火过程中的退火操作。
要达到生产预先设定的组织结构条件要求，关键是要确定退火操作以后钢材中的球形碳化物的含量和质量。
目前使用最多的是罩式炉成卷退火技术，这项技术的主要原理是在低于临界点的温度下长时间处理以达到较好的球度，但是这项技术的一个重要问题是，能耗极高，大幅增加了生产成本。
因此，球化工艺的改进主要从退火温度入手，在以后的热处理中只要采取更低温度的再结晶退火处理就可以很好的提高球化级别和应力。
（4）冷轧压下制度。
冷轧主要参考数据为最后轧程压下率?n。
钢结构构件焊接技术要求及焊接技术
钢结构构件焊接技术要求一、常规要求1、焊工应经培训合格,方可担任焊接工作.2、重要结构件的重要焊缝，焊缝两端或焊缝交叉处必须打上焊工代号钢印。
3、焊前对焊件应预先清除焊缝附近表面的污物，如氧化皮、油、防腐涂料等.6、钢结构件隐蔽部位应焊接、涂装、并经检查合格后方可封闭。
7、双面对接焊焊接应挑焊根，挑焊根可采用风铲、炭弧气刨,气刨及机械加工等方法。
8、多层焊接应连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查、清除缺陷后再焊。
9、焊接过程中,尽可能采用平焊位置。
10、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳；焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。
12、焊接时，焊工应遵守焊接工艺,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧.13、对接接头、T形接头、角接接头、十字接等对接焊缝及对接和角接组合焊缝,应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。
引弧和引出的焊缝长度：埋弧焊应大于50mm，手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。
焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。
14、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因,订出修补工艺后方可处理.15、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的溶渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
二、根据焊接结构件的特点、材料及现场条件的可能，焊接方法可选择手工电弧焊、埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊。
三、返修1、焊接过程中或焊后发现缺陷必须及时返修.2、焊缝缺陷可用风铲或碳弧气刨清除，对于淬火倾向大的钢材，使用碳弧气刨时必须将焊件预热至150℃以上。
3、发现缺陷，特别是裂纹应进行质量分析,找出原因，订出措施后返修，裂纹清除前应仔细查找其首尾，在尾端钻孔以防扩展，然后再清除、焊补。
4、要求焊后热处理的构件,应在热处理前返修，如果在热处理之后发现缺陷，待返修后应重新热处理。
四、焊接检查1、焊接检查员应根据构件技术条件、工艺文件和本守则规定内容进行检查.2、检查工作内容:①焊前检查焊接材料、焊接零部件、构件及装配质量；②焊接过程中检查焊接规范、焊接顺序和分段方法；③焊后检查焊接质量、合格后打上检查员印记。
钢结构焊接与连接施工工艺标准
钢结构焊接与连接施工工艺标准RSS 打印复制链接大中小发布时间：2012-01-04 08:07:243.1 手工电弧焊焊接施工工艺标准3.1.1 适用范围本工艺适用于钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工艺。
工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢手工电弧焊的基本要求。
凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件手工电弧焊均应按本工艺规定执行。
3.1.2 引用标准（1）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205—2001）；（2）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300—2001）；（3）建筑钢结构焊接规程（JGJ81—2002）；（4）碳钢焊条（GB5117—85）；（5）低合金钢焊条（GB5118—85）；（6）钢结构焊缝外形尺寸（GB10854—89）；（7）焊接质量保证钢熔化焊接接头的要求和缺陷等级（GB/T12469—90）；（8）钢焊缝手工超声波探伤和探伤结果的分级（GB11345—89）。
3.1.3 术语焊接工艺——制造焊件所有有关的加工方法实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法的选定、焊接参数、操作要求等。
坡口——根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配的一定几何形状的沟槽。
断续焊缝——焊接成具有一定间隔的焊缝。
塞焊缝——两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角缝者。
焊缝厚度——在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离。
手工焊——手持焊具、焊枪或焊钳进行操作的焊接方法。
预热——焊接开始前，对焊件的全部（或局部）进行加热的工艺措施。
后热——焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施。
焊条——涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。
它由药皮和焊芯两部分组成。
焊药——压涂在焊芯表面上的涂料层。
焊渣——焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣。
焊接工作台——为焊接小型焊件而设计的工作台。
定位板——为保证焊件间的相对位置，防止变形和便于装配而临时焊上的金属板。
q45焊接工艺规程
Q345的焊接工艺一、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 0.02-0.2Q345C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≥295Mpa2. 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 79 164 114 762. 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）。
低合金高强度结构钢简要
低合金高强度结构钢High Strength Low Alloy Steel一、定义中国国家标准GB/T13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。
低合金高强度钢HSLA是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。
成分特点：低碳（Wc≤%），低合金。
性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。
二、低合金高强度钢的发展1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰%桥梁用结构钢。
20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展，锰、硅、铬、镍、钒、钛、铌等微合金元素的强化作用已清楚。
80年代后随着技术进步，通过钢质净化、晶粒细化、组织优化、基体强化等，促进了新型低合金钢的开发。
低合金钢是近30年来发展最快、产量最大、经济性最好、使用面最广、前景最广阔的钢类。
目前，新型的低合金高强度钢以低碳（≤%）和低硫（≤%）为主要特征。
我国是1957年在鞍钢试制成功第一炉低合金钢16Mn，随后研制出16Mn系列的桥梁用、船用、锅炉用、压力容器用、汽车用低合金钢。
1966年，低合金钢产量141万吨，占钢产量8%；至1979年，低合金钢产量254万吨，仍占钢产量8%。
1997年，低合金钢产量2368万吨，占钢产量22%。
各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。
为进一步提高低合金高强度钢的性能，在低合金高强度钢的基础上，通过进一步降低碳质量分数、微合金化和控制轧制而发展了一系列新型低合金高强度结构钢，主要有以下四种：微合金化低碳高强度钢、低碳贝氏体型钢、低碳索氏体型钢、针状铁素体型钢。
三、低合金高强度钢中元素的作用常用的合金元素按其在钢的强化机制中的作用可分为：固溶强化元素（Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等）、细化晶粒元素（Al、Nb、V、Ti、N等）、沉淀硬化元素（Nb、V、Ti等）以及相变强化元素（Mn、Si、Mo等）。
焊接焊丝的选用
焊接资料焊接基础知识问答（3)五、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 25Mn30Mn 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 S4157.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。
浅析MAG焊Q690D低合金钢的焊接试验
浅析MAG焊Q690D低合金钢的焊接试验摘要：通过对低合金高强钢Q690D的焊接性分析,优选合理的焊接材料和焊接工艺参数，实验数据证明采用98%Ar+2%O2 混合气体保护，用E8515-G焊条焊接Q690Ｄ钢板，其结果能够满足相关的标准要求。
关键词：混合气体保护焊；低合金高强度结构钢；Q690D；焊接试验1.前言低合金钢又称为低合金高强度结构钢，是含碳量Wc≤0.20％的碳素结构钢基础上，加入少量的合金元素发展起来的。
依据GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》，把这类钢以其屈服强度平均值划分为345MPa，390MPa，420MPa, 460MPa, 500MPa, 550MPa, 620MPa, 690MPa 8个强度等级，每个强度等级又按A、B、C、D、E分为3个或5个质量等级。
此类钢同碳素结构钢比，具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点。
该类钢大多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。
目前,我国对低合金钢Q690的焊接性、焊接工艺研究相对较少。
结合本公司客户荷兰Huisman公司要求，我们开展了前期焊接试验分析研究,采用E8515-G 焊条98%Ar+2%O2 混合气体保护MAG焊接方法焊接Q690D钢板，得到一系列良好的结果，在产品中得到推广应用。
2.焊接性焊接性是说明材料对焊接加工的适应性，用于衡量材料在一定的焊接工艺条件下获得优质接头的难易程度和该接头能否在使用条件下可靠的运行。
一般条件下，焊接性除了受材料本身性质影响外，还受到工艺条件、结构条件和使用条件的影响。
Q690D钢中含有一定量的合金元素及微合金元素。
其焊接性与碳钢有差别,主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感，热影响区淬硬倾向增大,层状撕裂倾向大,还存在再热裂纹的危险等。
3.MAG焊接工艺在惰性气体中加入一定量的氧化性气体（又称为活性气体）作为保护气体进行熔化极电弧焊的方法称为熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，英文缩写成MAG（Metal Active Gas）焊。