100mm厚高层建筑用Q345GJD特厚板的焊接性能研究

8??@@厚高

层建筑用

I

<=A ’C .特厚板

的焊接性能研究

马朝晖1"屈朝霞."王海涛."李自刚.

!1-东北大学#沈阳"11////$.-宝山钢铁股份有限公司#上海"./10//"

摘"要!采用斜8坡口裂纹试验方法’焊接热影响区最高硬度试验方法和不同焊接方法所得接头的力学性能测试!对1//G G 厚‘63U c 9b 特厚板进行详细的焊接性研究和焊接工艺试验"经分析得出&预热1U /h !

可有效防止1//G G 厚‘63U c 9b 钢出现焊接冷裂纹#焊态下!传统电弧焊方法均可获得良好性能的焊接接头"关键词!厚板#‘63U c 9b #

焊接性#焊接工艺试验%&4.3)"&+$7$,.!"’)*&+$I <=A ’C .+$(#32,(&$7!&+&+$

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H ,$,">#L #$@,’;F )&+#@*)#"#(",’;

第一作者&马朝晖#男#105S 年11月出生#

高级工程师%O G :,$&G :T B !H :&("##$M +&G

收稿日期&.//S I /0I 15

""随着各种高层建筑和大型体育场馆的建设#

需要大量使用厚钢板和高强度钢’1(

%对所用钢板进行

焊接性研究和焊接工艺试验#是制定施工时钢板焊接工艺的前提和基础%*高建钢+的主要特点是随着钢板厚度的增加#其力学性能基本保持不变%为保持特厚钢板的力学性能基本不变#在保持或适当提高碳)锰等元素含量基础上#还需要添加一定量的合金元素#这些元素将对钢板的焊接性产生一定的影响%再加上特厚板焊接接头高拘束和焊后焊态下高残余应力的特点#对其抗裂性和接头性能产生一定影响%该文以1//G G 厚高层建筑用钢‘63U c 9b 为研究对象#评价手工电弧焊和富氩气体保护焊条件下的焊接性#并进行手工焊条电弧焊)气体保护焊和埋弧焊三种焊接方法的焊接工艺试验%关于该厚板的焊后热处理工艺选择#另文讨论%8"试验材料简介8:8"钢"材

1//G G 厚的‘63U c 9bC 6U 钢#其化学成分和力学性能见表1和表.%8:;"焊接材料

手工电弧焊采用直径$3-/G G 的O U /1U 焊条%富氩气保焊对接焊缝采用焊丝直径1-.G G 的实心焊丝O K R /!I c $焊接气体采用富氩气&S /^7)]./^%_.%埋弧自动焊对接焊缝采用a 1/P ’.]!91/1#焊丝直径为U -/G G %;"焊接性研究

手工焊的焊接参数为&焊接电流1R /7#焊接电压.3#.52#焊接速度1U /G G ,G ,’#焊接热输入为1RE 9,+G 左右%富氩气保焊的焊接热输入与手工焊相同%试验温度为&室温1R #U /#1//#1U /h %预热方法为加热炉方式%;:8"斜8坡口焊接裂纹试验

斜8坡口焊接裂纹试件的形状和尺寸见图1%

表8"8??@@厚I<=A’C.钢板化学成分

项目板厚,G G

百分比含量,^

%!,P’Y!7$(4H2A,

标准U/#1//+/-1S+/-U U+1-5/+/-/.+/-//U-/-/1U/-/1U#/-/5//-/.#/-1U/-/1#/-1/实际1///-1U S/-6161-3S/-//S/-//13/-/.R/-/61/-/U S/-/.6

表;"I<=A’C.钢板的力学性能和工艺性能要求

项目屈服点R#e,P Y:抗拉强度

R G,P Y:

伸长率

;,^

断面收缩率

H,^

纵向冲击功

;E=,9

1S/g冷弯

直径,GG

屈强比

标准63U#3U U66U#33U6.U#36U30/#51/-..-6U-63#W./h61+/-S/ !15#6U"!6U#U/"!U/#1//"!15#1//"

实际6.U U6U6U-/5S-/153

63U U6U6U-/5R-/./5

63/U6U63-U5S-U1R0合格/-51

/-53

/-53

""注&括号内为钢板厚度#G G$实际项目中钢板厚度为1//GG$1为弯心直径

%

图1"斜8坡口焊接裂纹试件形状和尺寸

注&1V1//GG%

""参照c J35R U-1W S3/斜8坡口焊接裂纹试验方法0对1//G G的‘63U c9b钢板分别进行了手工电弧焊和富氩气体保护焊的斜8坡口焊接裂纹试验#每一试验温度)每一焊接方法分别焊接三组试板%首先焊接拘束焊缝%拘束焊缝采用%_

.

气体保护焊焊接#焊接过程中严格控制试件的角变形%拘束焊缝焊接.3B后再焊接试验焊缝#试验焊缝完成3SB后#检查焊缝表面裂纹)断面裂纹和根部裂纹#焊接裂纹检查的试验结果见表6%

由表3斜8坡口焊接裂纹试验结果#按照零裂纹率原则#1//GG厚‘63U c9b钢板预热1U/h 时#可以完全防止冷裂纹的产生%;:;"焊接热影响区最高硬度试验

参照c J35R U-U W S3/焊接热影响区最高硬度试验方法0对板厚1//GG的‘63U c9b钢板进行了焊接热影响区最高硬度试验%加工时#保留钢板的一个轧制面#室温试样加工成规格为./G G Z

R U G GZ.//G G的标准试件$带预热温度的试样加工成规格为./G GZ1U/GGZ.//G G的标准试件%试件焊接.3B后制作断面检测硬度#焊接热影响区最高硬度试验结果见表3%

由表3的试验结果可以看出#板厚1//GG的

‘63U c9b钢板在室温1R h时#手工焊和气体保护焊的热影响区最高硬度为60R)600#大于6U/的临界硬度$预热U/h时#手工焊和气体保护焊的热影响区最高硬度为6U U)65U#稍大于6U/$预热1//h 时#手工焊和气体保护焊的热影响区最高硬度为.R5).5U#显著低于6U/$预热1U/h时#手工焊和气体保护焊的热影响区最高硬度为.U3).U1#显著低于6U/%这说明钢板预热温度1//h时#不易产生淬硬组织%

<"不同焊接方法的焊接工艺试验

该文试验了手工焊条电弧焊)气体保护焊和埋弧焊三种焊接方法%手工焊和气保焊时#板厚!1//] 1//"G G的坡口形式为不对称的3U g\型坡口#埋弧焊为不对称的<型坡口%预热温度为1U/h#预热宽度为板厚1-U倍以上#且不小于1//G G%接头冲击试验)接头的侧弯和拉伸性能结果分别见表U W 表R%对接接头的宏观金相如图.所示%

此次试验中#以表.中对钢板的最低力学性能要求作为判断焊接接头力学性能是否合格的标准%

表<"斜3坡口焊接裂纹试验结果

焊接方法

预热

温度,h

间隙,

G G

表面裂纹率,^

单个值平均值

断面裂纹率,^

单个值平均值

根部裂纹率,^

单个值平均值

手工电弧焊""1R.-/R1R.0R U S10S05

1-0U3U S.0/

.-/S.3S U1//

U/.-./16053U R356/

.-/51U R..U

1-S./6U1S

1//1-00/R513/3/3.

.-16.1U5S/

.-1U/3U

1U/.-/U//////

.-/////

.-/U///

富氩气体保护焊1R.-//3S.6S.5U56R5

1-S U36S56

.-./1S R505

U/1-0/53U S R.R0.6.S

1-S/R30636

.-1U65R110

1//.-.////3//

.-1R/11/

.-16/./

1U/.-/3//////

.-15///

.-1U///

表="焊接热影响区最高硬度试验结果

距切点距离, G G

手工电弧焊预热温度h

1R

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

U/

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

1//

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

1U/

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

富氩气体保护焊预热温度h

1R

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

U/

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

1//

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

1U/

硬度

-J1/

最高硬

度-J1/

W6M U1R160R1R/6U U./6.R510/.U31R060015/65U1U0.5U15..U1 W6M/1R560R1S/6U U.1..R5./5.U31S160015U65U105.5U10..U1 W.M U.6R60R..16U U....R5.16.U3..060015565U./..5U./5.U1 W.-/.5/60R.U16U U.63.R5..R.U3.536001R U65U.1U.5U./R.U1 W1M U6//60R.0S6U U.50.R5.35.U36//600.1U65U..3.5U.13.U1 W1M/65560R6U U6U U.50.R5.60.U360S600.U.65U.65.5U.6U.U1 W/M U60.60R6U S6U U.5..R5.33.U36656606U365U.U0.5U.U1.U1 /6S060R6/.6U U.5..R5.U3.U3.0/6006.165U.6R.5U.35.U1 /M U60R60R6656U U.U..R5.33.U36R U60065U65U.6R.5U.61.U1 1M/6S560R6366U U.R1.R5.3..U3600600.R.65U.5U.5U..5.U1 1M U63160R6116U U.R..R5.33.U3613600.6S65U.U5.5U./U.U1 .M/.R660R.5.6U U.R5.R5.3R.U3.U R600.1/65U..0.5U./6.U1 .M U.3360R.3/6U U.66.R5.1U.U3.3560015S65U.11.5U103.U1 6M/../60R...6U U..1.R5./U.U31S36001R/65U./U.5U150.U1 6M U1R.60R1R U6U U105.R51S6.U31R/60015R65U10..5U1U0.U1

表A"焊态下E;?J时(不同焊接方法所得对接接头的冲击试验结果!K L C 焊接方法焊缝金属熔合线熔合线]1G G熔合线]6G G

手工焊7I1101#1R0#155#1R U#1R0

!1R S"

163#1R0#153#1U3#1/R

!1U1"

1/R#1/3#113#100#R U

!1/S"

气保焊7I.5U#U R#1.0#S3#U S

!50"

3.#03#U1#R.#55

!56"

.S.#6/#U0#163#06

!0U"

埋弧焊7I613R#S5#13R#S R#6R

!1/R"

10U#50#1S5#./3#5/

!1U/"

5U#.U S#.S U#.10#16U

!./3"

.3S#..5#.11#113#1S R

!./S"

""注&表中数字表示冲击数值单个值$括号中数字表示对应冲击值的平均值%

表9"不同焊接方法所得对接接头的侧弯试验结果

编号

弯心直径,

G G 弯曲角度3,!g "结果评定7I 1上.中.下I 1#36/!61"1S /合格7I .上.中.下I 1#36/!61"1S /合格7I 6上.中.下I 1#3

6/!61"

1S /

合格

""注&

表中1代表冷弯试件的厚度%""由表U 可知#

焊接接头不同部位在W./h 下的冲击韧性全部大于639#接头冲击满足要求%表5中接头的侧弯全部满足要求%表R 中的接头抗拉强度全部符合要求!30/#51/P Y :"#接头的强度满足要求%

表H "不同焊接方法所得对接接头的板状拉伸试验结果

编号沿板厚不同部位的抗拉强度R G ,P Y :

上I 1上I .上中I 1上中I .下中I 1下中I .下I 1下I .断裂位置

7I 1U 6/U .U U .U U .U U 6/U 6/U .U U ./7I .U 1U U 1U U /U U //U 6U U /U U 6/U 6/7I 6

"U //!

"U //!

U 3/

U 6U

U 6U

U 6U

U .U

U .U

除带有!标记的试样断焊缝外#

其余断母材

图."不同焊接方法所得对接接头的宏观金相

="结"论

1

"斜8坡口焊接裂纹试验和焊接热影响区最高硬度试验的焊接性研究结果表明&1//G G 厚‘63U c 9b 特厚板有一定的淬硬和冷裂纹倾向$该特厚板焊前需要预热至1//h #可以有效降低淬硬性倾向#防止冷裂纹的产生%预热1U /h 以上时#可完全消除焊接冷裂纹的产生%

."

手工焊条电弧焊)气体保护焊和埋弧焊三种焊接方法的焊接工艺试验结果表明&在预热温度为1U /h 情况下#所用焊接材料和焊接工艺所得焊接接头#在焊态下各项力学性能可达到母材最低要求%

参考文献

’1("屈朝霞M 建筑结构钢及其焊接技术’%(,,.//5钢结构焊接国

际论坛论文集M 北京&机械工业出版社#.//5&’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’

00I 1/3M

万事达与您携手共赢发展研讨暨客户答谢年会

山东万事达集团*万事达与您携手共赢发展研讨暨客户答谢年会+于.//0年1月0日在山东省淄博市举行%本次会议以*立足新起点)开拓新思路)谋求新发展+为主题#会议邀请了我国著名钢铁行业分析专家马忠普和国内著名管理咨询专家黄培对钢铁行业和钢结构产业行情和发展趋势进行分析和讲解%

.//S 年钢铁行情可谓大起大落#上半年钢铁行业经历了风光无限的增长期#下半年就逆转成可怕的*行业寒冬+%市场行情的骤变对于企业来说是挑战更是机遇#作为北方大型钢铁贸易企业与钢结构企业典型代表的万事达在此环境下全面推行*A Y P I U !管理+#公司领导迅速反应调整经营战术#通过一系列措施弥补了市场行情波动造成的损失%组织此次年会一方面是对上下游企业的支持表示感谢#另一方面在于共同探讨新形势下钢铁上下游企业的发展道路%近6//名钢结构上下游企业领导参与了此次年会%

高层民用建筑钢筋结构技术规范

高层民用建筑钢结构技术规 第二章材料 第2.0.1条高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢，以及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢，其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）和《低合金高强度结构钢》的规定，当有可靠根据时可采用其他牌号的钢材。 第2.0.2条承重结构的钢材应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、环境温度以及构件所处部位等不同情况，选择其牌号和材质，并应保证抗拉强、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷含量符合限值。对焊接结构尚应保证碳含量符合限值。 第2.0.3条抗震结构钢材的强屈比不应小于1.2，应有明显的屈服台阶，伸长率应大于20%，应有良好的可焊性。 第2.0.4条承重结构处于外露情况和低温环境时，其钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低温冷脆的要求。 第2.0.5条采用焊接连接的节点，当板厚等于或大于50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用时，应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》（GB5313）的规定，附加板厚方向的断面收缩率，并不得小于该标准 Z15级规定的允许值。 第2.0.6条结构采用的钢材强度设计值，不得小于表2.0.6的规定。 第2.0.7条钢材的物理性能，应按现行国家标准《钢结构设计规》（GBJ 17）第2.2.3条的规定。 在高层建筑钢结构的设计和钢材订货文件中，应注明所采用钢材的牌号、等级和对Z 向性能的附加保证要求。

第2.0.8条钢结构的焊接材料应符合下列要求： 一、手工焊接用焊条的质量，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB5117）或《低合金钢焊条》（GB5118）的规定。选用的焊条型号应与主体金属相匹配。 二自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》（GB/T 14957），或《气体保护焊用钢丝》（GB/14958）的规定。 焊缝的强度设计值应按表2.0.8规定采用 焊焊条的抗拉强度。 2、一、二级是指现行国家标准《钢结构工程施工及验收规》（GB 50205）规定的全熔透焊缝部缺陷的质量等级。 第2.0.9条钢结构螺栓连接的材料应符合下列要求： 一普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓——A和B级》（GB 5782）和《六角头螺栓-C级》（GB 5780）的规定。 二锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》（GB 700）规定的Q 235钢或《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）规定的Q345钢 三高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228—1231）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB3632——GB3633）的规定。 四、螺栓连接的强度设计值，应按现行国家标准《钢结构设计规》（GBJ17）表3.21—6 的规定采用。高强度螺栓的设计预拉力值，应按现行国家标准《钢结构设计规》表7.2.2—2的规定采用。高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数值，应按现行国家标准《钢结构设计规》（GBJ17）表7.2.2—1的规定采用。

中厚板不开坡口的焊接工艺

中厚板不开坡口的焊接工艺 摘要：中厚板的埋弧自动焊可以采用I型坡口和X型坡口等型式，通过对焊接试板的焊接工艺性能分析以及焊接填充材料用量的分析，说明I型坡口焊接可减少焊接残余变形，节省填充材料，提高劳动效率。 在目前的一些容器和钢结构工程中，中厚板的焊接采用埋弧自动焊的方法。坡口型式可采用I型和X型两种。对于中厚板，坡口直接影响焊缝的截面积及焊接应力的分布，在板厚相同的情况下，坡口尺寸越大(包括间隙和角度)，收缩变形越大，必然会增加焊接成本和拖延施工进度。因此，坡口型式及尺寸的选择是相当重要的，除符合有关国标及设计要求外，还需满足坡口加工及施焊要求。 结合某炼钢工程钢结构制作的实际情况，对中厚板的对接焊缝进行了焊接工艺性能分析与选择，通过工艺试验评定，满足了焊缝的质量要求。 1焊接工艺参数 （1）试板一，钢板厚度为δ=32 mm，Q345C，开X型坡口。（背面碳弧气刨清根）。钢板的尺寸及接头形式简图见图1，焊接工艺参数见表1。

焊接层数为5层，焊接时间为657 s，加上层间清理焊剂、药皮的时间，焊接试板所需时间大致为40 min（经过多次焊接的平均时间）。 （2）试板二，钢板厚度为δ=32mm，Q345C，开I型坡口。钢板的尺寸及接头形式简图见图2，焊接工艺参数见表2。

焊层为2层，焊接时间为355 s，加上清理焊剂、药皮的时间，焊接试板所需时间大致为15 min（经过多次焊接的平均时间）。 采用I型坡口的焊接方法，背面无需碳弧气刨清根。因此大大缩短了施焊时间，加快了施工进度。此外，由于焊接层数少，焊剂的用量也会相对减少。 2无损检测 试板一Ⅰ级合格（检测标准为GB11345），试板二Ⅰ级合格（检测标准为 GB11345）试板一熔合比小，熔深和余高也较小。焊接残余变形小，焊丝用量较小。 3焊接接头的力学性能分析 对焊接接头力学性能试验数据的分析，可直接反映焊接工艺参数的选择对厚板焊接的影响。对于上述两个试板，分别取拉伸试验件2件，侧弯试验件4件，冲击6件（焊缝、热影响区各3件）。 试板一的力学性能见表3，试板二的力学性能见表4。由表3、表4可知，二者的力学性能均符合要求。

Q345钢板焊接性能分析解析

Q345钢板焊接性能分析 摘要：本文进行了Q345钢板焊接性能分析。首先根据板材制定了埋弧焊对接试验，然后用卧式显微镜对焊接接头进行宏观和微观分析，并用维氏硬度测试仪检测焊接接头的维氏硬度，同时通过磁粉检测对焊接试样进行了无损检测。最终通过对试验数据进行分析，得出此种材料的焊接性能，并与理论进行分析比较，总结了影响Q345焊接性的因素。 关键词：Q345；埋弧焊；卧式显微镜；维氏硬度；磁粉检测 The Welding Performance Analysis of Q345 Steel Plate Abstract:This article has conducted the welding performance analysis of Q345 steel plate.First of all, on the basis of the plate, we drew up a submerged arc welding butt joint test, then used horizontal microscope to analyze the macrostructure and microstructure of the welding joint, and used HV tester to test its Vickers hardness, at the same time, using the magnetic particle testing to detect the welding sample on the nondestructive testing.Finally analyzed the test data, summing up such material welding performance, and carried on the analysis comparison theory, summarized the influence factors of Q345 weld ability. Keywords:Q345; Submerged Arc Welding; Horizontal Microscope; HV; Magnetic Particle Testing

大面积薄板焊接变形的控制

论文关键词：大面积薄板焊接变形控制 论文摘要：在大面积薄板焊接工程中．焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志，也是工程质量好环的关键，因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解，旨在类似工程中借鉴和参考。 如何控制焊接应力和变形到最小是大面积薄板焊接中最关键的一个环节。控制大面积薄板焊接工程的焊接变形不能单一行事，而应综合治理。试验经验告诉我们，焊接工程中的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象。两者之间的联系是有机的，它们同时存在于同一焊件，相辅相成而又相互制约。大面积薄板焊接焊缝形式主要为对接和搭接。但这两种焊缝形式产生的变形基本一样，出产生横向收缩和纵向收缩外，如图一、二所示，还会产生失稳翘曲变形如图三所示，即常见的薄板焊接后产生的鼓包。 图一焊接横向收缩图二焊接纵向收缩

图三焊接失稳翘曲变形 在实际工程中要想获得最佳的理想状态。使三种方式的应力和变形合理分布在该结构中，使之相互制约、相互控制，正负压力保持在一个平衡的状态下。这一指导是控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径。本文一工程中常见的曼型煤气柜的底板焊接为例进行分析。 1、以10万立曼型煤气柜的底板为例 煤气柜底板焊接工程是十分典型的大面积薄板焊接工程。底板面积为1586.27m2，焊缝总长为。底板由中心板和内外环板组成。中心板和内环板为δ=5mm厚钢板组成，外环板为δ=8mm钢板组成。钢板材质均为Q235B。底板的结构形式如图四所示。

图四罐底板焊接布置图 2、技术难点 面积大，板比较薄，内外环板厚度不一致，为厚板与薄板对接，规范要求底板的平面度不大于D/500，且不大于60mm。这就要求在施工时根据理论与施工经验来制定严格的施工工艺，稍不注意就会使产生较大的凸起，给后续施工带来很大的麻烦。重新修理难度较大，同时会使生产成本大大地增加。而此问题的产生原因归根到底就是由于焊接工程中由于对焊接应力和变形产生的机理不了解，不能合理地安排施工工艺而导致的结果。因此，合理的施工工艺安排，是在掌握其产生机理原理分析的基础上产生的，也就是要理论与实践要相结合。 3、焊接工艺及剖析 (1)分析焊接应力和变形产生的机理、影响因素及其内在联系 如下图四所示，给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。

高强钢超长超厚板现场焊接工法

高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 二00 七年二月

高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 一、前言 近年来，随着经济的发展、产钢量的提高，钢结构工程由于其优越的力学和环保节能等性能得到了迅速的发展，特别是2008 年奥运会、2010 年上海世博会、2010年广州亚运会即将在我国举行，大型体育场馆、公共建筑、构筑物以及大跨经的厂房及市政共用工程等建设方兴未艾，给我国的钢结构设计施工带来了前所未有的挑战。随着各类特大型复杂钢结构工程的涌现，高强超厚板（如 60~100mm 厚的Q390D、Q420D、Q460E 等材质钢板）的现场焊接就越来越多，焊接难度也越来越大，特别是多杆件汇交形成的复杂节点，为满足节点构造要求和现场吊装要求，一些超长、超厚焊缝在施工现场进行焊接也就在所难免，而高强钢材的可焊性程度、焊接参数、焊接应力和变形控制等受现场条件、焊接位置及环境的影响，存在较多的不确定性因素，尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照。研究、探索高强超厚板现场焊接工艺具有十分重要的理论意义和实际意义，也是十分必要迫切需要解决的问题；同时对施工单位也提出很高的要求，需要根据工程本身特点与实际工况，依托传统、成熟的焊接技术，开展科技创新、大胆探索，进行施工工艺革新。中建三局股份钢结构公司近年来在钢结构厚板焊接方面不断总结经验，推陈出新。通过在中央电视台新台址工程CCTV 主楼钢结构安装中，以10 根超大

型复杂蝶形节点的多箱型分体钢柱为代表的超长、超厚焊缝的成功焊接，总结了一整套关于高强钢超长、超厚板的现场焊接思路和方法，形成本焊接工法。 二、工法特点 2.1使用半自动实芯焊丝C02气体保护焊（FCAW-G）和半自动药芯焊丝C02气体保护焊（GMAW）相结合的焊接方法，模拟工况进行焊接工艺试验，获取焊接参数。 2.2用电脑控制的电加热设备进行焊前预热、焊中层间温度控制以及焊后后热消氢处理，确保母材受热均匀，有效控制了冷裂纹的产生，提高了焊接工效、保障了连续施焊，避免了大量火焰烘烤工的集中作业，节约了焊接时间和焊接成本。 2.3采取分段退焊顺序，并在焊前、焊中与焊后用全站仪进行时实监测，及时调整加热能量，减少焊接变形。 2.4焊后48小时焊接探伤和 1 5天后延迟裂纹探伤检验，进一步保障了焊接质量。 三、适用范围 本工法适用于厚板、长焊缝的焊接，最适用于钢结构安装工程中高强材质 Q390D、Q420D、Q460E 的长焊缝的二氧化碳气体半自动保护焊、立焊位置的焊接；对于其它板厚在100mm 以上的现场焊缝焊接同样具有很大的参考价值。 四、工艺原理 4.1 施工前，根据焊接形式有针对性地进行焊接工艺评定。 4.2 钢分体安装，先安装本体钢柱、并部分焊接，然后安装分离下来的一部

高层建筑钢的应用现状与展望

２００７年第１期 建材发展导向 增加１０％的碎玻璃，可以节约２％～３％的能量。 现在玻璃回收工作取得了稳步的发展。玻璃厂对其生产的各类玻璃（少量存在质量技术问题的除外）全部实行回收。平板玻璃业同样对加工玻璃（汽车玻璃、建筑玻璃）的废料进行回收。只要分 选、回收得当，玻璃回收就不会产生污染等问题。至今所做的一切正朝着良好的方向发展。 收稿日期：２００６年１１月 （责任编辑：何 彬） 高层建筑钢的应用现状与展望 李湘洲 （长春理工大学西校区，１３００２２） ０概述 改革开放促进了我国高层建筑的飞速发展。２０ 年来，我国的高层建筑不仅在结构和造型上变化多端，而且在材料上也打破了过去仅采用钢筋混凝土材料的一统天下，一栋栋采用钢骨架建造的高层、超高层大厦，在我国大地上拔地而起。这些超高层建筑物，有利于节约城市用地、减少市政基础设施的投入、增加城市现代化氛围、丰富城市空间层次、创造更优美的城市环境，同时也使我国高层钢结构建筑设计、制作、安装和施工水平得到长足的进展。 按我国有关规定，１０层及１０层以上的住宅和高度≥２４ｍ的其它建筑为高层建筑；１００ｍ及其以上的高层建筑称之为超高层建筑。 我国现代高层建筑钢结构自２０世纪８０年代中期起步，至今建成和正在建设的约有３０多栋，多 数为写字楼、饭店， 主要分布在北京、上海、深圳。１９９０年前建成了１１栋。这些年又形成了新的高潮，随着上海浦东开发区的建设，上海高层钢结构发展尤其迅速，目前上海浦东陆家嘴金融区正在建设及筹备的有２栋９０层左右的高层钢结构。迄今建造的高层钢结构使我国高层建筑的高度上了新的台阶，８０年代的京广中心在当时为最高的建筑，不久前竣工的上海金茂大厦和正在施工的环球金融中心，使我国的高层建筑已进入世界前列。与此相适应，我国在高层钢结构的科学研究、设计软件的编制、设计能力及各项配套的工艺方面均取得了较大的进展，在钢结构的制作及安装方面的国产化已具有相当水准。 我国的钢产量，已从１９７８年的３１７８万ｔ，发展到１９９６年超过１亿ｔ，钢材产量也从２０２８万ｔ，发展到８０００万ｔ， 品种、质量均有较大发展， 这 些都为钢结构的发展提供了有利的物质基础。高层建筑钢结构的设计、制造、生产已经逐步地形成完整的体系。 目前，我国高层建筑结构技术已发展到一个较高水平，科研生产、设计制造等已逐步形成完整体系， 高层建筑用Ｈ型钢的生产正在发展， 钢管混 凝土使用增多，尤其是符合我国国情的钢—混结构体系，在我国已获得越来越广泛的采用。 １国外现状 世界上的高层钢结构建筑，１８８５年始建于美国芝加哥，高度为５５ｍ，进入２０世纪，特别是近２０年来，高层钢结构越建越多，据统计，国外２００ｍ以上的建筑， 钢结构的占８５％以上。日本绝大多数 的超高层建筑均采用钢结构。全世界最高的１０栋钢结构摩天大楼均建在美国， 其中最高的是１９７４ 年建在芝加哥的西尔斯大厦，１１０层，高度４４３ｍ。近年来，相继在美国、加拿大、法国、澳大利亚、日本、新加坡、墨西哥和我国香港等地建起近百栋高度超过２００ｍ的钢结构建筑， 但高度都未超过 ４４３ｍ。 目前，美国正积极准备于２０世纪末在纽约及费尼克斯城建造高度突破５００ｍ达５０９ｍ和５１６ｍ的钢结构建筑。这２项工程目前正在设计中，它们建成后，将为钢结构建筑写下更光辉的篇章。 美国是世界上高层建筑钢结构最多的国家，在高度在２００ｍ以上的高层建筑钢结构房屋中，美国占了绝大部分。 """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 摘 要：介绍了我国和国外高层建筑钢的发展及应用现状，阐述了高层建筑钢的优点、性能和承 重结构的形式，并对高层建筑钢今后的发展提出了建议。关键词：高层钢结构；应用现状；承重形式 市场导向 ５５

钢结构中厚板的焊接技术

钢结构中厚板的焊接技术 从20世纪80年代以来，中国建筑钢结构得到了空前的发展，建筑钢结构在国民经济建设中占有非常重要的地位。钢结构由于自身的诸多优点，包括自重轻、建设周期短、适应性强、造型美观、维护方便等，其应用越来越广泛。钢结构的发展与钢产量紧密相关。我国已经成为世界产钢大国，2006年中国生产钢已达4.1亿t，其中钢结构的产量高达1.4亿t，能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑及基础设施建设等领域的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。我国轻钢钢结构、空间钢结构、高层钢结构、桥梁钢结构和住宅钢结构等工业与民用建筑，如雨后春笋般涌现，遍布全国。 与此同时，建筑钢结构中厚钢板得到越来越大量的使用，如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125mm（ASTMA913Gr60），国家体育场（鸟巢）工程用钢最大板厚达110mm（Q460E-Z35），大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展，同时也丰富了建筑用钢的范围。 厚板焊接 厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大，焊接时间长，热输入总量高，构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大，焊后应力和变形大。焊接施焊过程中，易产生热裂纹与冷裂纹。

厚板在焊接前，钢板的板温较低，在开始焊时，电弧的温度高达1250～1300℃，厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀，使得焊缝热影响区容易产生淬硬——马氏体组织，焊缝金属变脆，产生冷裂纹的倾向增大，为避免此类情况发生，厚板焊前必须进行加热。 在实际生产制造过程中，应对焊接过程进行控制，以防止焊接裂纹的产生。 1. 定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。 2. 多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，摆宽道焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过

控制焊接变形的工艺措施

控制焊接变形的工艺措施 宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形: 1 对于对接接头、T 形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或易于翻身的情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面的构件，宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接； 2 对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、 后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序； 3 对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用； 4 宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。 5 在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下，宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法，并采用较小的热输入。 6 宜采用反变形法控制角变形。 7 对一般构件可用定位焊固定同时限制变形；对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。 8 对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。 钢材应符合以下要求： 1 清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污； 2 焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过25mm 时，应采用无损探伤检测其深度，如深度不大于6mm，应用机械方法清除；如深度大于6mm，应用机械方法清除后焊接填满；若缺陷深度大于25mm 时，应采用超声波探伤测定其尺寸，当单个缺陷面积(a ×d)或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积(B×L)的4%时为合格，否则该板

不宜使用； 3 钢材内部的夹层缺陷，其尺寸位置离母材坡口表面距离(b)大于或等于25mm 时不需要修理；如该距离小于25mm 则应进行修补； 4 夹层缺陷是裂纹时，如裂纹长度(a)和深度(d)均不大于50mm，其修补方法应符合第6.6 节的规定；如裂纹深度超过50mm 或累计长度超过板宽的20% 时，该钢板不宜使用。 焊接材料应符合下列规定: 1 焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管； 2 焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。 3 低氢型焊条烘干温度应为350～380_，保温时间应为1.5～2h，烘干后应缓冷放置于110～120_的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h 应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过2 次；受潮的焊条不应使用；

Q420高强度钢板焊接工艺性能研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ba911462.html, Q420高强度钢板焊接工艺性能研究 作者：裴广州 来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2013年第08期 摘要：在对凤凰山矿井下所使用的电机护罩用高强度钢板Q420的电阻点焊工艺性能进行深入研究中，对不同工艺条件下点焊接头宏观金相、焊接接头力学性能进行了分析，研究结果表明：该实验条件下，最佳点焊工艺参数为：焊接电流7.5～8.0KA，焊接时间20cyc，电极压力450kgf。为了防止发生焊接缺陷，避免焊接电流过小或者焊接时间过长，导致锻压力不足等现象，在焊接过程中需要保持电极和工件表面的清洁。 关键词：Q420钢电阻点焊焊接工艺缺陷防止 0 引言 Q420钢具有较高的碳当量，焊后硬化可能性更高。因此，许多先进煤机制造企业密切关注着其焊接性能。鉴于此，为了探讨不同点焊工艺参数下Q420的焊接性能，本文通过点焊工艺和力学性能试验等对凤凰山矿井下电机护罩所用的Q420钢进行研究分析，进而对Q420钢合理的点焊规范参数范围进行确定。 1 实验方法 1.1 设定焊接参数本文通过采用单脉冲规范对Q420进行点焊工艺试验。电极压力为 350kgf、400kgf、450kgf，焊接时间为7cyc、10cyc、15cyc、20cyc和24cyc。在进行每组试验的过程中，固定电极压力和焊接时间，通过改变型控DIN100制器的焊接热量（功率输m百分比）进而改变焊接电流的大小，对Q420进行焊接。最小焊接热量通过拉伸试验进行确定，在焊接过程中以5%数量级进行取样焊接，发生飞溅时停止对Q420焊接。同一焊接热量，通常 情况下要进行2-3次的取样。由于焊件和电极表面状态存在差异，在一定程度上造成电流值大小的不同，由于这些微小的变化对试验不构成影响，所以在较小范围内可以忽略不计。 1.2 力学性能实验通常情况下，借助接头强度来反映点焊接头质量的好坏，然而一般采用拉伸剪切强度对接头强度进行评定。因此，本文通过利用拉剪试验对点焊工艺试验后的试样进行试验。在试验过程中，根据GB2651-81《焊接接头拉伸试验法》中的相关规定，确定拉剪试样的形状与尺寸。 2 试验结果与分析 2.1 工艺参数对焊点性能的影响 2.1.1 焊接电流。按照焊接规范，电极压力选450kgf，焊接时间为7cyc、10cyc、15cyc、20cyc、24cyc。通过点焊工艺和接头拉剪试验对不同焊接电流下的点焊接头的拉剪断裂载荷进

高层建筑用Q460GJE_Z35大厚度钢板的研制

第４ ７卷　第１期　２　０　１　 ２年１月钢铁 Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　 Ｓｔｅｅｌ　Ｖ ｏｌ．４７，Ｎｏ．１Ｊａｎｕａｒｙ 　２０１２高层建筑用Ｑ４６０ＧＪＥ－ Ｚ３５大厚度钢板的研制唐郑磊，　张　涛，　杨　东，　李红洋，　徐　昭，　庞　琳 （南阳汉冶特钢有限公司钢铁研究所，河南南阳４７４５００ ）摘　要：在生产试验的条件下，通过成分设计和轧制、热处理工艺设计，采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段，对８０、１１０、１２０ｍｍ厚的Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５高强度钢板的研发工艺及过程进行了试验研究。结果表明：通过铌、钒、钛、镍复合微合金化和控轧控冷、正火快冷（ＮＡＣ）热处理相结合生产的模铸Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５钢板晶粒细小、组织均匀，强度和韧性匹配良好、内部质量较优。 关键词：Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５钢板；成分设计；正火加速冷却文献标志码：Ａ 文章编号：０４４９－７４９Ｘ（２０１２）０１－０１００－ ０４Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５Ｌａｒｇ ｅ　ＴｈｉｃｋｎｅｓｓＳｔｅｅｌ　Ｐｌａｔｅ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ　Ｒｉｓｅ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＴＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ－ｌｅｉ，　ＺＨＡＮＧ　Ｔａｏ，　ＹＡＮＧ　Ｄｏｎｇ，　ＬＩ　Ｈｏｎｇ－ｙａｎｇ ，　ＸＵ　Ｚｈａｏ，　ＰＡＮＧ　Ｌｉｎ（Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｙａｎｇ　Ｈａｎｙｅ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｙａｎｇ　 ４７４５００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｉｎ　８０ｍｍ，１１０ｍｍ　ａｎｄ　１２０ｍｍ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ，ｒｏｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂｙｕｓｉｎｇ　ｇｒａｉｎ　ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ，ｓｏｌｉｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔｍｏｌｄｅｄ　Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ，ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｎｉｏｂｉｕｍ，ｖａｎａｄｉｕｍ，ｔｉｔａｎｉｕｍ，ｎｉｃｋｅｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍｉ－ｃｒｏ　ａｌｌｏｙｉｎｇ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｒｏｌｌｉｎｇ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆａｓｔ　ｃｏｏｌｉｎｇ（ＮＡＣ）ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｈａｓ　ｓｕｃｈｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｓ　ｇｒａｉｎ　ｔｉｎｙ，ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ　ｇｏｏｄ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｋｅｙ　 ｗｏｒｄｓ：Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５ｐｌａｔｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ；ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ作者简介：唐郑磊（１９８５—），男，大学本科，助理工程师； Ｅ－ｍａｉｌ：ｔａｎｇｌｅｒｙ ＠１６３．ｃｏｍ； 收稿日期：２０１１－０１－１７ 随着建筑结构的高层化和向大跨距发展， 需要性能更好的钢材以减轻钢结构自身质量，提高其可靠性。由于高层建筑受风力、地震等作用承受横向载荷，因而要求钢板不但具备高强度、高韧塑性，而且具备易焊接性、抗层状撕裂性能。大型结构件在焊接部位因为板厚方向的约束很大，焊接量又多，产生层状撕裂的危险很大。因此，对这类结构要采用抗层状撕裂的钢板建造，以保证构件的安全性。抗层状撕裂钢板除应用于北方地区风力发电塔架外，广泛应用于高层和超高层钢结构建筑、大跨度体育场馆、机场、会展中心、桥梁、重型厂房等。其中标志性建筑有中央电视台新台址、上海国际金融中心、广 州歌剧院等［１］ 。为满足国内高层建筑、大跨度场馆、 高寒地区风力发电塔架建设用钢，把对化学成分的优化设计与热处理工艺的完善作为提高钢的强韧性 的有效手段［２ ］。本文通过成分设计和轧制、热处理工 艺设计，采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段，得到性能优异的Ｑ４６０ＧＪＥ－Ｚ３５大厚度高强度钢板，满足客户需求，促进了国家高层建筑用钢的发展。 １　工艺开发重点 大断面钢锭的生产难度较大，影响钢板性能的关键因素是钢锭的内在质量。在厚规格钢板冶炼生产时， 相对一般钢种要求有更高的钢水纯净度，以保证钢锭良好的内部质量。特厚板压缩比偏小。随着轧制钢板厚度的增加，钢板的压缩比就会越来越小，降低了钢板的综合力学性能。为确保探伤合格，考虑压缩比至少要大于等于５。常规模铸锭选择２４、２６、３２、３３ｔ，水冷模锭选择３６～４０ｔ，优选３６ｔ水冷 模。该钢锭厚度７８０ｍｍ，锭模底盘和四周通水冷却，帽口保温，压缩比６．５， 可以达到设计要求。在成分设计时，重点应放在纯净钢质、降低碳当量和微合金化。碳是钢中的强化元素，但如果钢中碳含量高，残余的固溶碳形成渗碳体，并造成奥氏体晶粒粗化，使钢的延展性受到影响，对钢的韧性、塑性和焊接性能均不利。作为焊接用钢，碳的质量分数应控制在０．１２％～０．１８％范围内，而不宜超过０．２０％。调整碳、 硅、锰的成分范围，降低碳当量，以

焊接过程中应力与变形控制

焊接过程中应力与变形控制 摘要焊接应力与变形是直接影响焊接结构性能、安全可靠性和制造工艺性的重要因素，了解其作用与影响，采取措施进行控制与消除，对于焊接结构的完整性设计和焊接工艺方法的选择以及产品在运行中的安全评定都有重大意义。 关键词焊接应力；焊接变形；规律；控制 焊接是一种特殊而又重要的加工工艺，随着焊接技术的发展，一个重要技术课题是控制焊接件的焊接变形以提高产品制造精度，使焊件焊后加工量减少或不加工即可用于精度要求高的机械产品中，因此，了解焊接应力产生机理，掌握结构件焊接变形规律，在焊接工艺中采取措施进行控制和消除，从而保证焊接质量。 1 焊接应力 1.1 焊接应力产生机理及影响因素 焊接时的局部不均匀热输入是产生焊接应力与变形的决定因素，焊接热输入引起材料不均匀局部加热，使焊缝区融化，而与熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀压缩塑性变形，在冷却过程中，已发生压缩变形的这部分材料又受到周围条件的制约，而不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载；与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩也产生相应的收缩应力与变形，使得焊接接头区产生不协调的应变，称为初始应变或固有应变。与此相对应，在构件中会形成自身相平衡的内应力，通常称为焊接应力；而焊后，在在室温条件下，残留于构件中的内应力场和宏观变形，称为焊接残余应力与焊接残余变形。 焊接应力与焊接材料（主要包含材料特性、热物理常数及力学性能）、焊接接头形状和尺寸、焊接工艺参数，焊接结构（结构形状、厚度及刚性）有关。 1.2 焊接应力的分类 1.2.1 接应力在焊件空间位置 一维空间应力沿着焊件—个方向作用；二维空间应力应力在—个平面内不同方向上作用；三维空间应力应力在空间所有方向上作。 1.2.2 按产生应力的原因 （1）热应力它是在焊接过程中，焊件内部温差所引起应力，随着温度的消失而消失，并且是引起热裂纹的力学原因。 （2）相变应力焊接过程中，局部金属发生相变，相比容增大或减小而引起的应力。

厚板焊接工艺共24页文档

资料简介(钢结构厚板焊接作业指导书) 一、目的/使用范围 在钢结构加工过程中，会涉及到板厚大于40mm板材的焊接，由于大于40mm的板材焊接难度较大，焊接成型后检验也较难，特制定厚板焊接作业指导书，以保证焊接质量和控制其焊接所带来的变形。 本作业指导书适应于钢结构焊连接中板厚大于40mm板材焊接。 二、作业前的准备 1、人员的准备 明确现场管理人员与操作者对焊接施工各工序的责任人，明确工作内容及责任范围，焊接作业前要对焊接人员进行培训，必须持证上岗，并对焊接作业人员进行必要的安全保护措施，各相关部门对作业前对质量、安全、环保方面进行技术交底。2、材料的准备 所有钢材进厂前必须附有出厂质量说明书和检验报告单，分批抽取试件进行相关试验，以确定是否合格，严禁不经检验就进厂进行加工作业，对焊接过程中所使用的各种焊条、焊剂要严格按照要求之规定进行使用。（详见具体施工方案） 3、机具的准备 进行焊接作业前各种焊机工作性能进行检查，防止存在安全隐患，尽量采用低噪声、低污染的焊接器具，且专门的 焊机要由专人负责管理及使用。 三、操作工艺 1、概述 以往我们接触到的钢结构焊接件板厚一般≤40mm，但是有些工程中也有时会出现板厚大于40mm的情况，根据具体的工程情况特制定合理的焊接参数既满足焊接质量又应最大限度控制焊接变形。 2、焊接要求 ①、所有厚板对接要求全熔透，即国内Ⅰ级焊缝质量。 ②、应极大限度地控制焊接变形，厚钢板一旦变形，矫形将非常困难。 3、焊接方法 厚板焊接采用埋弧自动焊焊机进行，辅助采用手工电弧焊机、电弧气刨和角向磨光机等工具。

4、焊接特点 ①、≥40mm板要求开双面X型破口，随钢板厚度的增加，坡口增大(如厚80mm、70mm钢板坡口开到了70o) ②、厚板焊接前必须预热100～120℃ ③、厚板需采用多层多道焊接，应严格控制层间温度，防止钢板收缩过大，导致变形量增大 ④、焊接前坡口用角磨机打磨干净 ⑤、为防止第一遍焊接击穿，采用Φ3.2焊条手工打底。 15 试述16Mn钢的焊接工艺。 16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。16Mn 钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。不同板 厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表8。 16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条。 16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。 16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。 焊接通用技术条件 时间: 2019-01-12 13:37:38 | [<<][>>] 水利电力部机械制造局局标准 焊接通用技术条件 SDZ018-85 本标准适用于水利电力系统一般机械及钢结构产品的手工电弧焊和埋弧自动焊。凡产品图样或

高强度钢板的性能及焊接

BS系列高强钢简介 Brief introduction 开发历史 工程机械用系列高强、超高强结构钢是宝钢于2000年在国内率先开发成功的一类热轧新产品，牌号大多采用“BS”开头， 如第一代高强钢BS600MC和BS700MC已大量应用于工程机械、集装箱制造等行业。2005年宝钢开发成功具有优良低温韧性的第二代高强钢，牌号为BS700MCK2、BS600MCJ4、BS550MCK4等等。BS系列高强钢为低碳低合金结构钢，具有良好的可焊接性和冷成形性，可广泛应用于工程机械、车辆结构、集装箱等制造行业。 高强钢 BS系列高强结构钢采用宝钢股份公司先进的冶炼技术、铌钛微合金化处理以及精确的控制轧制和控制冷却技术获得金相显微组织为少量铁素体加针状体组织。制造工艺和金相组织保证了合格稳定的力学性能、加工性能和可靠的质量。自从2000年开发成功以后，深受用户青睐，产销量逐年增加。超高强钢选用高强钢代替传统产品可显著减小钢板的设计厚度，进而减轻结构的自重。除此之外，BS系列高强钢还具有如下特点： ? 优良的成形性，不同强度级别钢板均能够冷加工成形； ? 良好的焊接性，钢板具有低焊接裂纹敏感性，焊接接头的性能优良； ? 良好的低温冲击韧性。 制造工艺及交货状态 生产工艺流程： BS系列高强钢采用氧气转炉冶炼镇静钢，经过二次精炼后进行连续铸造，连铸坯送热轧厂再加热并采用控轧控冷工艺轧制成卷，精整检验后可以钢卷状态交货，也可以矫直切板后以钢板状态交货。交货状态： BS系列高强钢基本采用轧态（TMCP）交货。 所示，超出规格范围可与宝钢热轧高强钢产销研小组联系（附后）。 牌号Steel grade 可供厚度Thickness，mm 可供宽度Width，mm 可供长度Length，mm BS550- 2.5-16 850-1750 2000-12000 BS600- 2.5-16 850-1750 2000-12000 BS700- 2.5-14 850-1600 2000-12000 BS960- 4-10 950-1200 2000-12000 牌号及可供规格范围 Product range of dimensions 宽度 (width), mm 18 10 14 6 17 9 13 5 16 8 12 4

由肋板盒焊接引论如何合理控制焊接变形

图1 肋板盒（材质:316）图2 肋板盒焊接未改之前 3 肋板盒焊接改善之后图 4 焊接内应力消除处理肋板盒案例分析： 结构组成：侧板（400*374*1259*46*44）3部分。 316不锈钢。 MIG焊接（氩弧焊） 型坡口，单边倒角 接使侧板与底板根部母材完全熔合。二层、三层再利用焊丝焊接；

，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。 1.5 焊接层数的影响 1)横向收缩 :在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似，因此，收缩变形相对较小。 2)纵向收缩 :多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小 在工程焊接实践中，由于各种条件因素的综合作用，焊接残余变形的规律比较复杂，了解各因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以，了解焊接变形产生的原因和影响因素，则可以采取以下控制变形的措施 : 1)减小焊缝截面积，在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸 (角度和间 隙 316不锈钢成分及机械性能 2)对屈服强度345ＭＰa以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度；优先采用热输入较小的焊接方法，如CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。 4)在满足设计要求情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)Ｔ形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。 7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如Ｈ形纵向焊缝每米长可预留0.5ｍｍ～0.7ｍｍ。

高层建筑用钢材概述和应用

高层建筑用钢材概述和应用 ISHII Takumi *1 FUJISAWA Seiji *2 OHMORI AKIO *3 摘要： 为了满足客户需求，JFE钢厂已经通过使用最先进在线快速冷却系统的热机控制轧制工艺技术（TMCP）生产了钢板、宽扁钢、H型钢和管材，同时考虑了各种高层建筑设计方法和建筑技术。本文介绍了JFE钢厂有代表性的高层建筑用钢材的概述和应用。 1.序言 霞关大厦（Kasumigaseki），建于1968年，曾经是日本第一做超高层建筑。设计方法借助于先进的计算机分析技术不断进步，为超高层建筑成为现实奠定了坚实的基础。因此，计算机技术和设计方法对霞关大厦的建设作出了巨大贡献。另外一个作出重要贡献的是提供改良性能和加工性能钢材的材料生产厂。自从霞关大厦建设以来，超高层写字楼主要在大城市一个接一个盖起。相对轻型重量、高强度和高延性的钢制框架结构成为超高层写字楼抗震结构的主流。 商业空间、办公室、旅馆的大跨度结构和多层结构是近期主要在市区建设的高层建筑的共同特点1)。这就需要使用高强度、厚壁钢材。另一方面，1995年兵库县坂神地震以及其它灾害中持续的横梁端部连接的断裂破坏都证明需要改良的钢材。因此对地屈强比、高韧性和良好焊接性能的高性能钢材的需求也稳步提高。通过引入基于性能的设计方法，工程师们开始不断重视采用符合合性能规范和焊接技术的各种钢材的高质量结构，以有效利用材料的性能。 JFE钢厂的热机控制轧制工艺（TMCP）技术3）在钢铁工艺领域是最精确的、也是冷却速率最高的技术之一。凭借该技术，JFE钢厂已经在市场上推出了钢板、宽边H型钢和钢管，以满足高层建筑多种多样的设计和建筑需求。 本文介绍了JFE钢厂所生产超高层建筑用途钢材的特点和应用。

ND钢焊接性能及检验

ND钢的焊接 耐硫酸露点腐蚀用09CrCuSb钢板的可焊接性及焊接技术要求，通过焊接工艺试验制定了合理的焊接工艺参数，在酸性气燃烧炉的焊接施工中应用，获得了满意的焊接质量，保证了设备的制造要求。 1、概况 露点腐蚀对加热炉设备的使用寿命有很大的影响，为了提高燃料的热效率，稍降低排烟温度就会使设备严重腐蚀，这就给生产带来了很大的困难，由此也可以看出解决露点腐蚀的难度。1987-1990年间由中石化北京设计院、江苏江阴兴澄钢铁有限公司与机械部伤害材料研究所共同研究开发了新型耐硫酸露点腐蚀用钢---ND钢，其主要特点是在中温中浓度的硫酸（如70℃、50%H2SO4溶液）中表面发生钝化，形成一层富含Cu、Cr、Sb等合金元素的保护层，因而具有高的耐硫酸腐蚀能力。 在兰炼酸性水汽提及硫酸回收装置的技术改造过程中，酸性气燃烧炉壳体材质就选用了ND钢——09CrCuSb，炉内介质为H2S、SO2、H2O，用ND钢可防止硫酸露点腐蚀，保证设备的正常运行。 2 09CrCuSb钢的可焊性 09CrCuSb钢的显微组织为铁素体+珠光体组织，珠光体含量为15%，夹杂物为硫化物及少量氧化物，晶粒度为8-9级。其化学成分及力学性能见表1、表2 表1 09CrCuSb钢板（厚12mm）的力学性能 须控制在C＜0.10%、Sb＜0.10%范围以内，除此以外要保证主要合金元素含量越高越耐蚀，耐蚀性能主要取决于合金元素的配比，任何合金成分中元素的偏析都将使ND钢的耐蚀性受到影响，甚至出现局部腐蚀。可通过严格控制合金元素的成分，使合金元素达到均匀化的目的。 一般来说，钢的可焊性是用它的碳当量C eq、焊后最高硬度值HV max及焊接裂纹敏感系数P cm 来衡量的。 （1）按实际元素含量计算碳当量C eq： C eq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14=0.355% C eq＜0.4% 由此可知09CrCuSb钢板焊接时基本无淬硬倾向。 （2）按碳当量用下式近似估算09CrCuSb钢焊接后的硬度HV max HV max=1200×C eq－200： HV226.5＜HV350 由此可知该钢板焊前无须预热，而且焊接时冷裂倾向很小。 （3）焊接裂纹敏感系数P cm： P cm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B=0.179% 由P cm值可以看出09CrCuSb钢属于地焊接裂纹敏感性钢材。 综上所述，09CrCuSb钢含碳量较低，又添加了少量Cr、Cu、Sb等合金元素，补偿了由于碳含量较低可能引起的强度损失，同时根据碳当量C eq及焊后硬度HV max值可知这种钢的淬硬倾向较小，焊前无须预热，而且由焊接裂纹敏感系数P cm可知这种钢是一种低焊接裂纹敏感性的钢材，因此可以看出09CrCuSb钢具有良好的焊接性能。