焊接工艺规程
材料介绍
1 Q345化学成分表（）：
元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti
含量 02 1016 055 0035 0035 0015 002015 0015006 00202
Q345C力学性表（）：
机械性指标 伸长率（） 试验温度0℃ 抗拉强度MPa 屈服点MPa≥
数值 δ5≥22 J≥34 σb（470650） σs（324259）
中壁厚介1635mm时σs≥325Mpa壁厚介 3550mm时σs≥295Mpa
2 Q345钢焊接特点
21 碳量(Ceq)计算
CeqC+Mn6+Ni15+Cu15+Cr5+Mo5+V5
计算Ceq049045见Q345钢焊接性需焊接时制定严格工艺措施
22 Q345钢焊接时易出现问题
221 热影响区淬硬倾
Q345钢焊接冷程中热影响区容易形成淬火组织马氏体缝区硬度提高塑性降结果导致焊发生裂纹
222 冷裂纹敏感性
Q345钢焊接裂纹冷裂纹
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→检专检→焊热处理→损检验（焊缝质量级合格）
三焊接工艺参数选择
通Q345钢焊接性分析制定措施：
1 焊接材料选
Q345钢冷裂纹倾较应选低氢型焊接材料时考虑焊接接头应母材等强原选E5015 （J507）型电焊条
化学成分见表（）：
元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti
含量 0071 111 053 0009 0016 002 001 001 001
力学性见表：
机械性指标 σb（Mpa） σs（Mpa） δ5（） Ψ（） AkvJ30℃
数值 440 540 31 79 164 114 76
2 坡口形式：（根图纸设备供货）
3 焊接方法：采手工电弧焊（D）
4 焊接电流：避免焊缝组织粗造成击韧性降必须采规范焊接具体措施：选直径焊条窄焊道薄焊层层道焊接工艺（焊接序图示）焊道宽度焊条3倍焊层厚度5mm第层第三层采Ф32电焊条焊接电流100130A第四层第六层采Ф40电焊条焊接电流120180A
5 预热温度：Q345钢Ceq＞045焊接前应进行预热预热温度T0100150℃层间温度Ti≤400℃
6 焊热处理参数：降低焊接残余应力减焊缝中氢含量改善焊缝金属组织性焊应焊缝进行热处理热处理温度：600640℃恒温时间2时（板厚40mm时）升降温速度125℃h
四现场焊接序：
1 焊前预热
翼缘板焊接前首先翼缘板进行预热恒温30分钟开始焊接 焊接预热层间温度热处理热处理控温柜动控制采远红外履带式加热炉片微电脑动设定曲线记录曲线热电偶测量温度预热时热电偶测点距离坡口边缘15mm20mm
2 焊接
21 防止焊接变形柱接头采二称施焊焊接方中间两边施焊焊接里口时（里口腹板坡口）第层第三层必须规范操作焊接影响焊接变形原焊接三层结束背面进行清根碳弧气刨清根结束必须焊缝进行机械磨清理焊缝表面渗碳露出金属光泽防止表层碳化严重造成裂纹外口焊接应次焊完焊接里口剩余部分
22 焊接第二层时焊接方应第层方相反类推层焊接接头应错开1520mm
23 两名焊工焊接时焊接电流焊接速度焊接层数应保持致
24 焊接中应引弧板开始施焊收弧板结束焊接完成割掉磨干净
3 焊热处理：焊口焊接完成应12时进行热处理时进行热处理应采取保温缓冷措施进行热处理时应采两根热电偶测温热电偶点焊焊口里外侧
Q345钢焊接温度曲线图
4 焊接检验
根钢结构工程施工验收规范求焊口采超声波探伤法进行检验检验例100
五现场技术理
1 编制详细焊接施工作业指导书
2 全程控制焊接工艺确保质量核心
柱接头焊接时应专监控焊接工艺焊工作业指导书施工应立终止焊接焊接程中热处理员应全程监控层间温度超标应立通知焊工暂停
3 提高施工员质量意识贯彻焊接工艺关键
施工前进行全员交底开取施工工艺卡交底中详细讲解焊接工艺特点严格控制现场焊接工艺必性控制点
六结
焊接工艺措施施工实际施工验证焊接工艺措施仅现场指导Q345钢焊接够保证焊接质量
Q345钢种焊性钢材采埋弧焊丝H08MnA没问题焊剂SJ301属烧结焊剂建议熔炼焊剂HJ431完全满足质量求焊剂烘干求太高q345钢板热轧钢16Mn种钢焊接性较焊接线量敏感性正火钢调质钢等选择焊接材料时候考虑强度匹配问题考虑熔合冷速度热处理等方面素
q345钢板埋弧焊采H08MNAH08A具体情况定开坡口接焊时母材溶入量较普通低碳钢焊丝H08A配合高硅高锰焊剂达求坡口接焊时母材熔入量减少H08A焊缝强度偏低采含Mn高焊丝H08MNAH10Mn2补充焊缝中含Mn量外开坡口角焊缝时然母材溶入量冷速度接焊接时焊接时候采低碳钢焊丝效果采H08MNAH10Mn2会引起焊缝强度偏高塑性偏低果
焊接Q345R应焊丝H10Mn2 +SJ101者H10MnSi+HJ431
表7 低合金高强钢焊接材料选
钢 号
强度级
（MPa）
手弧焊
埋 弧 焊
电 渣 焊
CO2焊焊丝
焊条
焊剂
焊丝
焊剂
焊丝
09Mn2
09Mn2Si
09MnV
294
E43
HJ430
HJ431
SJ301
H08A
H08MnA
H10MnSi
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
16Mn
16MnCu
14MnNb
343
E50
SJ501
薄板：H08A
H08MnA
HJ431
HJ360
H08MnMoA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
YJ5021
YJ5023
YJ5064
HJ431
HJ430
SJ301
中板开坡口接
开I形坡口接
H08MnA
H10Mn2
HJ350
厚板深坡口
H10Mn2
H08MnMoA
15MnV
15MnVCu
16MnNb
392
E50
E55
HJ430
HJ431
开I形坡口接
H08MnA
中板开坡口接
H10Mn2
H10MnSi
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ250
HJ350
SJ101
厚板深坡口
H08MnMoA
15MnVN
15MnVNCu
15MnVTiRe
441
E55
E60
SJ431
H10Mn2
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ350
HJ250
SJ101
H08MnMoA
H08Mn2MoA
18MnMoNb
14MnMoV
14MnMoVCu
490
E60
E70
HJ250
HJ350
SJ101
H08Mn2MoA
H08Mn2MoVA
H08Mn2NiMo
HJ431
HJ360
H10Mn2MoA
H10Mn2MoVA
H10Mn2NiMoA
H08Mn2SiMoA
16Mn钢焊接工艺
16Mn钢属碳锰钢碳量0345～0491屈服点等343MPa（强度级属343MPa级）16Mn钢合金含量较少焊接性良焊前般必预热16Mn钢淬硬倾低碳钢稍低温（冬季露天作业）刚性厚度结构焊接时防止出现冷裂纹需采取预热措施板厚环境温度16Mn钢预热温度见表8
16Mn钢手弧焊时应选 E50型焊条碱性焊条E5015E5016重结构选酸性焊条E5003E5001厚度坡口窄焊件选E4315E4316焊条
表8 焊接16Mn钢预热温度
焊件厚度 （mm）
气温预热温度计（℃）
16
16～24
25～40
40
低－10℃预热－10℃预热100～150℃
低－5℃预热－5℃预热100～150℃
低0℃预热0℃预热100～150℃
均预热100～150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口接）H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口接）需焊接厚板深坡口焊缝时应选H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431
16Mn钢目前国应广低合金钢制造焊接结构16Mn钢均16MnR16Mng钢
低温钢焊接工艺
工作温度等低－20℃低碳素结构钢低合金钢称低温钢牌号成分见表9低温钢求应保证温度具足够塑性抵抗脆性破坏力
表9 低温容器钢牌号成分
钢 号
化学成分（质量分数）（）
C
Mn
Si
V
Ti
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
≤020
≤012
≤012
≤007
120～160
140～170
140～170
120～160
020～060
≤040
020～005
017～037
004～010
003～008
钢 号
化学成分（质量分数）（）
Cu
Nb
RE
S
P
≤
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
020～040
002～005
015(加入量)
0035
0035
0035
0030
0035
0035
0035
0030
低温钢含碳量低淬硬倾冷裂倾焊接性良焊接时避免焊缝金属热影响区形成粗晶组织降低低温韧性求采焊接线量焊接电流宜宜快速道焊减轻焊道热通层焊重热作细化晶粒道焊时控制层间温度高焊接06MnNbDR低温钢时层间温度300℃
焊接低温钢焊条见表10
表10 焊接低温钢焊条
焊 条 牌 号
焊条型号
途
J506G
J507GR
W707
W707Ni
W907Ni
W107Ni
E5016G
E5015G
TW707Cu
E5515C1
E5515C2
TW107Cu
焊接－40℃工作16MnDR 钢
焊接－70℃工作09Mn2V09MnTiCuRe钢
焊接－70℃工作低温钢25Ni钢
焊接－90℃工作35Ni钢
焊接－100℃工作06MnNb06AINbCuN35Ni钢
低温钢焊进行消应力热处理降低焊接结构脆断倾
3）埋弧焊焊接材料选配：
钢材
焊剂型号焊丝牌号
牌号
等级
Q235
ABC
F4A0——H08A
D
F4A2——H08A
Q345
A
F5004——H08AF5004——H08MnAF5004——H10Mn2
B
F5014——H08AF5014——H08MnAF5014——H10Mn2
F5011——H08AF5011——H08MnAF5011——H10Mn2
C
F5024——H08AF5024——H08MnAF5024——H10MnA
F5021——H08AF5021——H08MnAF5021——H10MnA
D
F5034——H08AF5034——H08MnAF5034——H10MnA
F5031——H08AF5031——H08MnA F5031——H10MnA
E
F5041
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材料介绍
1 Q345化学成分表（）：
元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti
含量 02 1016 055 0035 0035 0015 002015 0015006 00202
Q345C力学性表（）：
机械性指标 伸长率（） 试验温度0℃ 抗拉强度MPa 屈服点MPa≥
数值 δ5≥22 J≥34 σb（470650） σs（324259）
中壁厚介1635mm时σs≥325Mpa壁厚介 3550mm时σs≥295Mpa
2 Q345钢焊接特点
21 碳量(Ceq)计算
CeqC+Mn6+Ni15+Cu15+Cr5+Mo5+V5
计算Ceq049045见Q345钢焊接性需焊接时制定严格工艺措施
22 Q345钢焊接时易出现问题
221 热影响区淬硬倾
Q345钢焊接冷程中热影响区容易形成淬火组织马氏体缝区硬度提高塑性降结果导致焊发生裂纹
222 冷裂纹敏感性
Q345钢焊接裂纹冷裂纹
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→检专检→焊热处理→损检验（焊缝质量级合格）
三焊接工艺参数选择
通Q345钢焊接性分析制定措施：
1 焊接材料选
Q345钢冷裂纹倾较应选低氢型焊接材料时考虑焊接接头应母材等强原选E5015 （J507）型电焊条
化学成分见表（）：
元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti
含量 0071 111 053 0009 0016 002 001 001 001
力学性见表：
机械性指标 σb（Mpa） σs（Mpa） δ5（） Ψ（） AkvJ30℃
数值 440 540 31 79 164 114 76
2 坡口形式：（根图纸设备供货）
3 焊接方法：采手工电弧焊（D）
4 焊接电流：避免焊缝组织粗造成击韧性降必须采规范焊接具体措施：选直径焊条窄焊道薄焊层层道焊接工艺（焊接序图示）焊道宽度焊条3倍焊层厚度5mm第层第三层采Ф32电焊条焊接电流100130A第四层第六层采Ф40电焊条焊接电流120180A
5 预热温度：Q345钢Ceq＞045焊接前应进行预热预热温度T0100150℃层间温度Ti≤400℃
6 焊热处理参数：降低焊接残余应力减焊缝中氢含量改善焊缝金属组织性焊应焊缝进行热处理热处理温度：600640℃恒温时间2时（板厚40mm时）升降温速度125℃h
四现场焊接序：
1 焊前预热
翼缘板焊接前首先翼缘板进行预热恒温30分钟开始焊接 焊接预热层间温度热处理热处理控温柜动控制采远红外履带式加热炉片微电脑动设定曲线记录曲线热电偶测量温度预热时热电偶测点距离坡口边缘15mm20mm
2 焊接
21 防止焊接变形柱接头采二称施焊焊接方中间两边施焊焊接里口时（里口腹板坡口）第层第三层必须规范操作焊接影响焊接变形原焊接三层结束背面进行清根碳弧气刨清根结束必须焊缝进行机械磨清理焊缝表面渗碳露出金属光泽防止表层碳化严重造成裂纹外口焊接应次焊完焊接里口剩余部分
22 焊接第二层时焊接方应第层方相反类推层焊接接头应错开1520mm
23 两名焊工焊接时焊接电流焊接速度焊接层数应保持致
24 焊接中应引弧板开始施焊收弧板结束焊接完成割掉磨干净
3 焊热处理：焊口焊接完成应12时进行热处理时进行热处理应采取保温缓冷措施进行热处理时应采两根热电偶测温热电偶点焊焊口里外侧
Q345钢焊接温度曲线图
4 焊接检验
根钢结构工程施工验收规范求焊口采超声波探伤法进行检验检验例100
五现场技术理
1 编制详细焊接施工作业指导书
2 全程控制焊接工艺确保质量核心
柱接头焊接时应专监控焊接工艺焊工作业指导书施工应立终止焊接焊接程中热处理员应全程监控层间温度超标应立通知焊工暂停
3 提高施工员质量意识贯彻焊接工艺关键
施工前进行全员交底开取施工工艺卡交底中详细讲解焊接工艺特点严格控制现场焊接工艺必性控制点
六结
焊接工艺措施施工实际施工验证焊接工艺措施仅现场指导Q345钢焊接够保证焊接质量
Q345钢种焊性钢材采埋弧焊丝H08MnA没问题焊剂SJ301属烧结焊剂建议熔炼焊剂HJ431完全满足质量求焊剂烘干求太高q345钢板热轧钢16Mn种钢焊接性较焊接线量敏感性正火钢调质钢等选择焊接材料时候考虑强度匹配问题考虑熔合冷速度热处理等方面素
q345钢板埋弧焊采H08MNAH08A具体情况定开坡口接焊时母材溶入量较普通低碳钢焊丝H08A配合高硅高锰焊剂达求坡口接焊时母材熔入量减少H08A焊缝强度偏低采含Mn高焊丝H08MNAH10Mn2补充焊缝中含Mn量外开坡口角焊缝时然母材溶入量冷速度接焊接时焊接时候采低碳钢焊丝效果采H08MNAH10Mn2会引起焊缝强度偏高塑性偏低果
焊接Q345R应焊丝H10Mn2 +SJ101者H10MnSi+HJ431
表7 低合金高强钢焊接材料选
钢 号
强度级
（MPa）
手弧焊
埋 弧 焊
电 渣 焊
CO2焊焊丝
焊条
焊剂
焊丝
焊剂
焊丝
09Mn2
09Mn2Si
09MnV
294
E43
HJ430
HJ431
SJ301
H08A
H08MnA
H10MnSi
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
16Mn
16MnCu
14MnNb
343
E50
SJ501
薄板：H08A
H08MnA
HJ431
HJ360
H08MnMoA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
YJ5021
YJ5023
YJ5064
HJ431
HJ430
SJ301
中板开坡口接
开I形坡口接
H08MnA
H10Mn2
HJ350
厚板深坡口
H10Mn2
H08MnMoA
15MnV
15MnVCu
16MnNb
392
E50
E55
HJ430
HJ431
开I形坡口接
H08MnA
中板开坡口接
H10Mn2
H10MnSi
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ250
HJ350
SJ101
厚板深坡口
H08MnMoA
15MnVN
15MnVNCu
15MnVTiRe
441
E55
E60
SJ431
H10Mn2
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ350
HJ250
SJ101
H08MnMoA
H08Mn2MoA
18MnMoNb
14MnMoV
14MnMoVCu
490
E60
E70
HJ250
HJ350
SJ101
H08Mn2MoA
H08Mn2MoVA
H08Mn2NiMo
HJ431
HJ360
H10Mn2MoA
H10Mn2MoVA
H10Mn2NiMoA
H08Mn2SiMoA
16Mn钢焊接工艺
16Mn钢属碳锰钢碳量0345～0491屈服点等343MPa（强度级属343MPa级）16Mn钢合金含量较少焊接性良焊前般必预热16Mn钢淬硬倾低碳钢稍低温（冬季露天作业）刚性厚度结构焊接时防止出现冷裂纹需采取预热措施板厚环境温度16Mn钢预热温度见表8
16Mn钢手弧焊时应选 E50型焊条碱性焊条E5015E5016重结构选酸性焊条E5003E5001厚度坡口窄焊件选E4315E4316焊条
表8 焊接16Mn钢预热温度
焊件厚度 （mm）
气温预热温度计（℃）
16
16～24
25～40
40
低－10℃预热－10℃预热100～150℃
低－5℃预热－5℃预热100～150℃
低0℃预热0℃预热100～150℃
均预热100～150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口接）H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口接）需焊接厚板深坡口焊缝时应选H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431
16Mn钢目前国应广低合金钢制造焊接结构16Mn钢均16MnR16Mng钢
低温钢焊接工艺
工作温度等低－20℃低碳素结构钢低合金钢称低温钢牌号成分见表9低温钢求应保证温度具足够塑性抵抗脆性破坏力
表9 低温容器钢牌号成分
钢 号
化学成分（质量分数）（）
C
Mn
Si
V
Ti
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
≤020
≤012
≤012
≤007
120～160
140～170
140～170
120～160
020～060
≤040
020～005
017～037
004～010
003～008
钢 号
化学成分（质量分数）（）
Cu
Nb
RE
S
P
≤
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
020～040
002～005
015(加入量)
0035
0035
0035
0030
0035
0035
0035
0030
低温钢含碳量低淬硬倾冷裂倾焊接性良焊接时避免焊缝金属热影响区形成粗晶组织降低低温韧性求采焊接线量焊接电流宜宜快速道焊减轻焊道热通层焊重热作细化晶粒道焊时控制层间温度高焊接06MnNbDR低温钢时层间温度300℃
焊接低温钢焊条见表10
表10 焊接低温钢焊条
焊 条 牌 号
焊条型号
途
J506G
J507GR
W707
W707Ni
W907Ni
W107Ni
E5016G
E5015G
TW707Cu
E5515C1
E5515C2
TW107Cu
焊接－40℃工作16MnDR 钢
焊接－70℃工作09Mn2V09MnTiCuRe钢
焊接－70℃工作低温钢25Ni钢
焊接－90℃工作35Ni钢
焊接－100℃工作06MnNb06AINbCuN35Ni钢
低温钢焊进行消应力热处理降低焊接结构脆断倾
3）埋弧焊焊接材料选配：
钢材
焊剂型号焊丝牌号
牌号
等级
Q235
ABC
F4A0——H08A
D
F4A2——H08A
Q345
A
F5004——H08AF5004——H08MnAF5004——H10Mn2
B
F5014——H08AF5014——H08MnAF5014——H10Mn2
F5011——H08AF5011——H08MnAF5011——H10Mn2
C
F5024——H08AF5024——H08MnAF5024——H10MnA
F5021——H08AF5021——H08MnAF5021——H10MnA
D
F5034——H08AF5034——H08MnAF5034——H10MnA
F5031——H08AF5031——H08MnA F5031——H10MnA
E
F5041
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