低合金高强度结构钢低温(-10℃～-25℃)焊接工法
低温碳钢的焊接要点
通常把-10--196。
C的温度范围称为〃低温〃（我国从-40。
C算起），低于-196。
C时称为〃超低温〃。
低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。
低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性，同时应具有良好的加工性能,主要用于制造・20~・253。
C低温下工作的焊接结构，如贮存和运输各类液化气体的容器等。
1、焊接方法及热输入的选择常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、铝极氮弧焊、熔化极气体保护焊。
低合金低温用钢焊接时，为避免焊缝金属及近缝区形成粗大组织而尽量不摆动，采用窄焊道、多道多层焊，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊以减轻焊道过热，并通过多层焊的重热作用细化晶粒。
多道焊时，要控制道间温度，应采用小的热输入施焊，控制在20KJ∕cm以下。
如果需要预热，应严格控制预热温度及多层多道焊时的道间温度。
焊接线能量也叫焊接热输入，是单位长度焊缝得到的焊接电弧热量。
公式E=U∙I∕v（焦耳/厘米）其中U:电弧电压（伏特），I:焊接电流（安培），v:焊接速度（厘米/分）。
焊接线能量是影响焊接接机械头性能的重要因素。
当焊接电流、电弧电压增大时，焊接线能量增大，当焊接速度减小时，焊接线能量增大。
对于低温钢，焊接线能量过大，接头韧性的下降更为严重，使压力容器在低温状况下运行时易发生瞬间的破坏。
所以焊接时，要严格控制焊接电流、电弧电压、焊接速度，保证焊接接头的各项性能指标。
2、低温钢的焊接特点及其工艺措施低温钢由于含碳量低，其淬硬倾向和冷裂倾向小，具有良好的焊接性。
但是过大的焊接线能量会使焊缝及热影响区形成粗晶组织而使低温韧性大为降低，结构的突变及制造中的强力组对会使结构的局部产生高的应力，从而增大设备在低温状态下的脆性破坏。
为此，在焊接过程中应做到以下几点：⑴采用小的焊接线能量，最大限度的减少过热，防止在焊接接头上出现粗大的组织。
焊条电弧焊常采用12-15KJ∕cm,埋弧焊通常为20KJ∕cm o为此焊条电弧焊尽量不用φ5焊条，埋弧自动焊多选用φ3.2焊丝,焊条电弧焊每层约2mm,埋弧自动焊约2.5mm o⑵采用直焊道，多道快速压焊。
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。
低合金高强钢焊接接头的低温冲击试验
低温高强钢焊接接头的低温冲击试验摘要：通过一系列焊接试验，验证低合金高强钢在埋弧自焊的情况下，影响-40℃低温冲击韧性的主要因素是焊接线能量，并通过工程计算方法找出合适的焊接线能量。
关键词：低合金高强钢埋弧自动焊低温冲击韧性线能量中图分类号：文献标识码：B一、引言钢材的韧性是影响钢结构脆性断裂的主要因素。
而影响脆性断裂的因素之一是温度。
随着温度的降低金属材料的韧性亦急剧下降。
因此，工作在低温环境下的钢结构件必须满足低温冲击韧性的要求。
我公司为内蒙古自治区制造的风力发电塔柱（简称风塔），由于内蒙古自治区地处我国北疆，气温较低，据国家气象局提供的资料，内蒙古自治区是处于月平均气温低于-20℃的地区，因此要求钢材和焊接接头必须满足低于-20℃不至于发生脆性断断裂，故该风塔的设计要求必须满足-40℃冲击值达到标准规定的要求。
为此，为录求最佳焊接工艺规范和焊接材料，我们做了一系的焊接试验。
二、试验材料及方法1、焊接方法风塔的主要焊缝采用埋弧自动焊焊接。
所以试验用焊接方法也采用埋弧自动焊。
2、试验用钢材试验用母材选用GB1591-94中的Q345E，厚度为20mm。
根据JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定该厚度可以复盖厚度范围为15-40mm，基本满足塔筒厚度范围。
该钢材化学成分及力学性以见表一表一3、焊材焊丝选用 H10Mn2 直径Φ4焊剂选用 SJ101、SJ102、HJ431三种，并按表二进行烘干表二4. 焊接电源及极性：直流反接.5. 试板规格：400×130×20mm6.坡口形式及尺寸见图一图一7、试验方法：通过改变不同的焊接工艺规范及不同的焊丝焊剂组合做了五组试验，每一组焊接一块试板，并截取冲击试样进行-40℃冲击试验，见表三表三：焊接工艺规范注：背面用碳弧气刨清根。
三、试验结果及分析1、检验分析及结果对上述五组工艺各焊一块试板，并对每块试板按JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》标准进行外观和内部质量检验；力学性能只做冲击韧性试验。
低合金钢焊接技术
低合金钢焊接技术
低合金钢焊接技术是一种将低合金钢制品通过焊接方法连接在一起的技术。
低合金钢是一种具有较低碳含量和一定量的合金元素（如锰、铬、镍等）的钢材，常用于制造机械设备、汽车零部件、建筑结构等领域。
低合金钢焊接技术的主要方法包括手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等。
这些方法根据具体应用需求和工艺要求而选择，其中手工电弧焊是最常用的方法。
低合金钢的焊接特点是焊接热裂敏感性较高，易产生焊接热裂纹和焊接气孔。
因此，在焊接过程中需要采取相应的预热、控制焊接温度、选择合适的焊接电流等措施，以确保焊接质量和连接强度。
低合金钢焊接技术的发展还包括新型焊接材料、新工艺和设备的应用。
例如，采用低氢型焊接材料和控制氢含量的方法可以有效减小焊接气孔的产生；采用预热、缓冷、后热处理等热处理工艺可以降低焊接热裂的风险；使用先进的焊接设备和自动化控制系统可以提高焊接效率和质量。
总的来说，低合金钢焊接技术在工业生产和建筑领域中具有重要的应用价值，对于确保产品质量和提高生产效率具有重要作用。
随着科技的进步和人们对质量要求的不断提高，低合金钢焊接技术也在不断发展和完善。
一.钢结构冬季焊接施工难点及措施介绍
钢结构工程冬季焊接施工——冬季焊接施工的难点、技术与安全＊冬季焊接技术难点：目前钢结构工程中已普遍、大量使用了以Q345为代表的低合金高强度钢，在一些重点工程中，由於荷载较高或结构形式特异、受力复杂，已使用了强度更高的Q390\Q420\Q460钢材，而且板厚达到50～150mm，这类钢材在常温下焊接施工的裂纹敏感性已较大，在厚板和节点复杂、拘束应力较大的情况下焊接难度更大，技术上要求更严格。
其主要质量控制点为焊接冷却过程中800～500℃区间内的冷却速度，冷却速度太快将使焊缝和热影响区产生马氏体脆性组织,冷却速度太慢将使热影响区过热而产生粗大脆性的侧板条铁素体组织，在较大焊接应力的作用下易于在焊后立即或延迟产生裂纹。
在冬季低温环境下施焊将使冷却速度加快，焊接裂纹敏感性加剧,对防止裂纹产生的各项技术措施要求比常温焊接时更为严格.焊工这一特殊工种的操作质量受焊工身体、精神状态影响较大，负温环境下天寒地滑，焊接质量不易保证，且安全防护要求较高。
* 冬季焊接一般技术与管理措施：1低温焊接温度的规定各国施工规范均规定了低温焊接的最低施工温度，以保证施工质量和结构安全性。
如AWS D1。
1（美)规定为-18℃，JASS6（日)规定为—5℃，BS 5135（英)规定为0℃，低於此规定温度施焊应采取特殊的施工措施。
《建筑工程冬期施工规程》JGJ 104—97的规定是-30℃(对低碳钢）和—26℃（对低合金钢)并对预热温度作了规定，即按钢种规定一定板厚以下预热36℃,超过该板厚预热100~150℃，实际上只是对环境温度的补偿。
JGJ 81-2002规定为0℃，主要是考虑国内大型、复杂、重要的建筑钢结构工程越来越多，而在负温下施工缺乏经验，规程修订时不宜放得太宽，因此同时在4。
1.9条文说明中规定:0℃以下施工时应根据使用的钢材、焊材、工艺方法，制定适当的预热、后热、保温措施，通过低温试验确认焊接接头的安全性.规程对低温焊接试验的项目要求没有规定,可以认为与焊接工艺评定是有区别的，主要目的是施工企业获取技术信息和施工经验。
低合金高强度结构钢焊接操作技能培训PPT课件
1. 焊接工艺分析 在定位焊时使用与正式焊接时完全相同的焊条，严格 遵守工艺规程，必要时应进行预热。
2. 焊接工艺参数
3. Q345钢焊接操作
4. 产品检验项目 主要检验下列项目： (1) 焊件几何尺寸 由于焊件经过弯制、装配和焊接，容 易引起变形，应根据图样测量圆管的圆度和法兰与圆管间的 垂直度是否符合要求。 (2) 焊缝的外观尺寸 检查焊缝的焊脚尺寸、焊缝宽度和 焊缝余高应满足要求，焊缝接头应圆滑过渡，收尾处不应有 弧坑。 (3) 焊缝外观无缺陷 焊缝表面应均匀，接头处不应接偏， 焊波不应有脱节现象，焊缝应无夹渣、气孔、未焊透等缺陷， 焊缝无明显咬边。
2. 选择合适的焊接材料
3. 正确选择焊接参数 采取焊前适当预热和焊后缓冷的措施，来降低接头的 淬硬倾向，改善显微组织，提高韧性。 4. 焊后及时进行热处理 低合金高强度结构钢制造的厚壁容器、刚度大的焊接 结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件，常常要求 焊后及时热处理。
三、低合金高强度结构钢焊接技能训练 焊件为承压管道，焊件材质为Q345。
一、低合金高强度结构钢的焊接性 低合金高强度结构钢的焊接性主要取决于化学成分，强度 级别较低(300~400MPa级)的低合金结构钢，由于钢中合金元 素含量较少，因此焊接性较好，接近于普通低碳钢，随着钢 材强度级别的提高，钢中合金元素含量相应提高，钢材的淬 硬倾向增大，其所含的有些元素在焊接热循环作用下，促使 形成低熔点物质，使焊缝金属和热影响区出现各种不利组织， 造成焊接性变坏，并导致裂纹的产生，因而必须采取一定的 工艺措施。
低合金高强度结构钢焊接操作技能培训
—焊工工艺与技能训练
低合金高强度结构钢是在碳钢基础上加入了含量少于 5％的合金元素ꎮ低合金高强度结构钢分为Q345、Q390、 Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690强度级别，低合 金高强度结构钢的特点是强度高，塑性、韧性良好，焊接 及其加工性能较好，广泛应用于压力容器、车辆、船舶、 桥梁和其他各种主要问题是： 1. 热影响区的淬硬倾向 2. 焊接接头的冷裂纹 3. 热裂纹
低温焊接工艺
冬季焊接施工工艺前言进入冬季，环境温度较低，如果没有防护措施进行钢构件焊接作业，对钢构件的焊接质量会产生重大影响，如在低温下焊接，会使钢材脆化，也会使焊缝和母材热影响区的冷却速度加快，易于产生淬硬组织，脆性增大，这对于建筑钢结构常用的低合金钢（如Q345）的焊接危害性很大。
因此，冬季焊接施工必须要严格按照工艺要求实施，不得盲目焊接。
一、焊材要求1、严格焊材库的管理，焊条必须按标准进行烘干，烘干次数不得超过2次在空气中的暴露时间不得超过2小时。
如现场没有烘箱必须及时申请配备，并安排专人焙烘、发放。
2、焊工持保温桶领取焊条，一次领用不得超过半天用量；焊接过程必须盖好保温桶盖，并使保温桶保持通电状态；定位焊时一次只能取用1根；焊接时一次取用不得超过3根。
严禁焊材外露受潮，如发现焊材受潮不得再次使用。
3、焊丝如在四小时内未用完，应退回焊材一级库保存，不允许留在送丝盘上。
4、气体保护焊采用的二氧化碳，气体纯度不宜低于99.9%（体积比），含水量不得超过0.005%（重量比）。
新瓶气体使用时，必须倒置24小时后打开阀门把水放尽方可使用，防止冻结。
瓶内气体高压低于1MPa时应停止使用。
焊接前要先检查气体压力表上的指示，然后检查气体流量计并调节气体流量。
使用时瓶口必须接加热装置。
5、气瓶必须存放在0℃以上的环境里。
使用瓶装气体时，瓶内气体压力低于1N/mm2时应停止使用。
在零度以下使用时，要检查瓶嘴有无冰冻堵塞现象。
二、焊前一般要求1、清除待焊处钢材表面的水、氧化皮、锈、油污。
2、焊接作业区的相对湿度不得大于90%。
3、当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。
4、T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板。
5、手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。
其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm；非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。
低合金钢的焊接
(1)根据产品对焊缝性能要求选择焊接材料 热轧及正火钢焊接 时，一般应选择与母材强度相当的焊接材料，必须综合考虑焊缝金属 的韧性、塑性及强度，只要焊缝强度或焊接接头的实际强度不低于产 品要求即可。
(2)选择焊接材料时，还要考虑工艺条件的影响 如坡 口和接头形式，焊后加工工艺等。
第十三页，编辑于星期三：二十三点 十分。
第十一页，编辑于星期三：二十三点 十分。
2.焊接方法的选择
热轧及正火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、电渣焊等常用的方法焊接。具体选 用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、对性能的 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CO2气体保护焊是常用的焊接方法。
第二十四页，编辑于星期三：二十三点 十分。
(2)焊接热输入的确定 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成份，并最终影响焊接 接头的力学性能及抗裂性。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。施焊时尽量不用横向摆动和挑弧焊接， 推荐采用多层窄焊道焊接。
常用金属材料
低合金钢的焊接
第一页，编辑于星期三：二十三点 十分。
【学习目标】 本内容主要讲解常用金属材料的焊接工 艺等基础知识，要求通过本内容的学习，理解合金结构钢 的焊接特点与焊接工艺。
第二页，编辑于星期三：二十三点 十分。
综合知识
第4章低合金特殊用钢的焊接介绍
（3）奥氏体低温钢的焊接性 焊接注意： ①选材要与母材的线膨胀系数相近 ②对Ni-Cr奥氏体低温钢，应注意控制线能量 和冷速， 无Ni-Cr奥氏体低温钢，选材和 母材合金系相同。 ③奥氏体低温钢应选用小线能量，防止脆化 和晶间腐蚀。
4.1.3低温钢的焊接工艺 主要焊接性问题：保证焊缝及低温区的低温 韧性
焊接注意:
①控制线能量和层间温度，避免热影响区 晶粒长大。 ②控制焊后热处理温度，避免产生回火脆 性 ③含N的铁素体型低温钢对焊接热循环、 应变比较敏感。
（2）低碳马氏体低温钢的焊接性 典型钢种9%Ni钢，含Ni多，具有一定淬硬性。 热处理：正火+高温回火或900℃水淬+570 ℃回 火 组织：低碳板条马氏体 焊接性较好，但必须控制杂质含量 焊接注意： ①正确选材 ②避免磁偏吹 ③严格控制线能量和层间温度与避免焊前预热
（1）低温钢的分类
-10℃～-40 ℃ -50 ℃ 按使用温度分类 -100 -130 -196 按合金含量和组织分类
～ -90 ℃ ℃ ～ -120 ℃ ℃ ～ -196 ℃ ℃ ～ -273 ℃
低合金铁素体型低温钢 中合金低碳马氏体型低温钢 高合金奥氏体型低温钢
根据有无镍、铬元素分类 根据热处理方法分类
（2）耐石油腐蚀用低合金钢的焊接 主要介绍含Al钢，主要焊接问题： ①焊缝金属的合金化 ②焊接接头脆化 含铝钢脆化与Al含量有关，当含Al高时，会 产生铁素体组织而使焊缝变脆，热影响区脆 化是由于出现了“铁素体带”。 铁素体带:又称脱碳层或白带，主要是Al在 α-Fe中固溶体。
4.2.3低合金耐蚀钢的焊接 （1）焊条电弧焊 耐大气和海水腐蚀的钢一般用焊条电弧焊， 焊条具有与母材相匹配的耐腐蚀性和综合力 学性能，其他工艺也低合金结构钢相同。 （2）埋弧焊 与低合金结构钢基本相同，只是要选用小线 能量 （3）CO2气体保护焊 工艺基本与低合金结构钢基本相同，但要选 择与之匹配的焊丝。
低合金钢的焊接
第10章 低合金钢的焊接
10.2 低合金钢焊接实例
实例三：30CrMo及35CrMo钢的焊接 35CrMo钢组合齿轮结构如图10-3所示。
第10章 低合金钢的焊接
10.2 低合金钢焊接实例
实例三：30CrMo及35CrMo钢的焊接 35CrMo钢组合齿轮的精加工焊接工艺见表10-11。
（3）
热轧及正火钢的焊接工艺
1
焊接方法的选择
4
2
焊接材料的选用
5
3
焊接温度的确定
焊接热输入的确定 焊后热处理
第10章 低合金钢的焊接
10.1 低合金钢的焊接工艺
10.1.2 焊接工艺 10.1.2.2 低碳钢质钢的焊接工艺
（1）
低碳调质钢的焊接性
低碳调质钢主要用于焊接结构制造，在成分设计中充分考虑了焊接性的要求，它的含 碳量很低，而且对硫、磷等杂质控制严格，因而有良好的焊接性 。具体见表10-5
中碳调质钢的焊接工艺
① 中碳调质钢在退火状态下的焊接工艺要点 。常用焊接材料见表10-9。
第10章 低合金钢的焊接
10.1 低合金钢的焊接工艺
10.1.2 焊接工艺 10.1.2.3 中碳钢质钢的焊接工艺
（2）
中碳调质钢的焊接工艺
① 中碳调质钢在调质状态下的焊接工艺要点 。
在调质状态下焊接，要全面保证焊接质量比较困难，而同时解决冷裂纹、 热影响区脆化及软化三方面的问题，所采用的工艺措施相互间有较大矛盾。
1
热轧钢
2
正火状态下使用的钢
3
正火＋回火状态使用的钢
第10章 低合金钢的焊接
10.1 低合金钢的焊接工艺
10.1.2 焊接工艺 10.1.2.1 热轧及正火钢的焊接工艺
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低合金高强度结构钢低温（-10℃～
-25℃）焊接工法
低合金高强度结构钢是一类优质材料，广泛应用于汽车、铁路、船舶、桥梁等领域。
然而，针对低温环境下（-10℃～-25℃）的焊接工艺仍然存在一些挑战，如焊缝冷脆、焊接接头低温韧性差等问题。
本文将从焊接工法的角度，探讨低合金高强度结构钢在低温环境下焊接的问题及解决方法。
低温环境下焊接时，焊接接头的强度、韧性、冷脆性等性能需满足工程要求。
低合金高强度结构钢材料中的合金元素间元素间存在显著的互作用，对焊接接头性能产生重要影响。
为了提高焊接接头的低温韧性，应遵循以下几个原则：
一、选择合适的焊接材料焊接材料的选择对焊接接头的性能至关重要。
应选用含有足够量的强化相的焊接材料，以提高焊接接头的韧性。
同时，焊接材料的化学成分应与基材匹配，防止碳、氮等元素的沉淀导致接头冷脆。
二、控制焊接热输入热输入对焊接接头的韧性、冷脆性有重要影响。
低温环境下，应控制焊接热输入，降低焊接温度。
采用适当的焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，可有效控制热输入。
三、预热与焊后热处理预热可改善焊接接头的低温韧性。
在焊接前，通过适当的加热处理，使基材达到一定温度。
焊后
热处理则能进一步消除残余应力，提高接头的韧性。
预热温度和热处理温度应根据具体情况进行确定。
四、采用适当的焊接工法对于低温环境下的焊接，选择适当的焊接工法也是提高接头性能的关键。
常用的焊接工法包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
其中，气体保护焊具有焊接速度快、热输入小的优点，可有效控制焊接接头的低温韧性。
五、严格控制焊接缺陷焊接缺陷是影响焊接接头性能的主要因素之一。
应加强焊接工艺控制，确保焊接缺陷的控制在允许范围内。
同时，焊接接头的无损检测也非常重要，可通过探伤、X射线检测等手段，及时发现并修复焊接缺陷。
总之，低合金高强度结构钢在低温环境下焊接需要综合考虑材料选择、焊接工艺参数、预热和热处理等因素，以提高焊接接头的低温韧性。
通过合理的焊接工法及严格控制焊接缺陷，可确保低温环境下焊接接头的性能符合工程要求，提高结构钢的使用寿命和安全可靠性。