低焊接裂纹敏感性高强度钢板
《低焊接裂纹敏感性高强度钢板》行业标准编制说明
《低焊接裂纹敏感性高强度钢板》行业标准编制组
一、任务来源
根据全国钢标准化技术委员会2010年第一批行业标准制修订项目计划，计划编号2010-0245T-YB，由舞阳钢铁有限责任公司和冶金信息标准研究院共同研究修订《低焊接裂纹敏感性高强度钢板》行业标准。
二、修订标准的目的
随着冶金行业钢板产品的研究及应用，YB/T4137-2005在技术内容、标准格式等方面已有不适应，有必要对技术内容进行更新和完善，以反映当今技术状况和需求实际。
三、修订标准的主要技术依据
焊接冷裂纹是最常出现的焊接工艺缺陷，对高强度钢的焊接结构危害尤为严重，是必须要避免的焊接工艺缺陷。焊接裂纹敏感性是评判钢的焊接性能优劣的重要项目，在钢的化学成分中用焊接裂纹敏感性指数（Pcm）表示。降低钢的焊接裂纹敏感性，生产并应用低焊接裂纹敏感性钢或称焊接无裂纹钢是冶金行业和焊接行业的共同追求。通常认为低焊接裂纹敏感性钢是指当板厚不大于50mm时，钢板在焊接前不需预热或稍加预热（预热温度不超过50℃）而不产生焊接冷裂纹的低合金高强度钢。低焊接裂纹敏感性钢（CF钢）的设计原理就是降低碳和多元微量合金化。通过降碳，降低钢的淬硬倾向，提高钢的韧性。通过多元微量元素来保证钢的强度，通过降低钢中的杂质，提高钢的延性和韧性。从而保证焊接时不产生冷裂纹。
低焊接裂纹敏感性钢（国际上也称焊接无裂纹钢，简称CF钢，crack free的缩写）是二十世纪七十年代开始研制的一类具有优良焊接性的低合金高强度钢，这类钢由于其合金元素含量少、碳含量很低，Ceq及Pcm值相应降低，加之钢的纯净度大大提高，从而在根本上保证了钢材的优良韧性及可焊性，保证了钢材在焊接区域的薄弱地带——熔合区及热影响区具有优良的抗裂能力，保证在焊前不预热或低预热的条件下不出现裂纹，从而提高了钢结构的安全可靠性。
鉴于低焊接裂纹敏感性钢具有优异的焊接性能且高强韧性匹配优良，被广泛用于水电站、压力容器、桥梁、造船、工程机械等对大型高强钢结构不预热、不焊后热处理焊接的焊接要求高的行业。日本新日铁、住友、川崎、神户等钢铁公司均开发有自己的低焊接裂纹敏感性钢板品种。国内目前已生产此类钢板的企业有舞钢、宝钢、鞍钢、武钢、湘钢等，主要用于水电站压力钢管、压力容器、工程机械等行业。
本标准结合GB19189《压力容器用调质高强度钢板》、日本JFE-HITEN钢板、舞钢实际生产数据及供货技术要求，并结合国内低焊接裂纹敏感性宽厚钢板生产发展情况，反映国内先进的低焊接裂纹敏感性钢板科研成果，并起到引导设计、订货与规范生产的作用。
四、标准的主要技术内容
1 适用范围及牌号
与YB/T4137-2005相关内容保持一致。
2 技术要求
2.1化学成分
化学成分
化学成分设计参照GB19189、JFE-HITEN570U2（590U1、U2；610U1、U2；780EX），并结合舞钢公司的供货技术要求及实际生产实践，强调低C含量、低杂质含量（P、S含量低于YB/T4137-2005的规定）、微合金化，分强度级别，规定不同的成分含量；同时，增加“6.1.2为改善钢板的性能，供方可添加表1以外的合金元素，具体含量在质量证明书中注明。”条款，提高了标准的灵活性，便于生产厂的成分设计。
焊接裂纹敏感性指数（Pcm）值与钢的强度及厚度紧密相关的，因此，根据实际生产应用，根据Q500CF~Q800CF强度级别及厚度的不同，规定了不同的焊接裂纹敏感性指数（Pcm）——厚度≤50mm的钢板，其熔炼焊接裂纹敏感性指数（Pcm）值与原YB/T4137-2005一致；当厚度>50mm时，根据不同厚度，不同强度级别，规定了不同的焊接裂纹敏感性指数（Pcm），使规定的焊接裂纹敏感性指数（Pcm）更合理、科学、切合实际。
2.2冶炼方法
冶炼方法中强调“钢液应进行炉外精炼”，这也是生产此类钢的一个工艺保证措施。
2.3交货状态
交货状态与YB/T4137-2005保持一致，即“钢板的交货状态为温度-形变控轧控冷（TMCP）、温度-形变控轧控冷（TMCP）+回火或淬火+回火，具体由供需双方商定并在合同中注明。”
2.4力学性能及工艺性能
与降低P、S含量对应，提高了Q460CF~Q800CF牌号C、D级钢的冲击功值，并增加表3注“b：经供需双方协商并在合同中注明，冲击试样方向可为横向，以代替纵向”，以满足不同用户的需求。其它同YB/T4137-2005的规定。
2.5超声波探伤
本标准规定“根据需方要求，钢板可进行超声波检验，检验方法按GB/T2970或JB/T4730.3，检验方法和合格级别在合同中注明。”
2.6表面质量
表面质量的规定同YB/T4137-2005的规定，符合国内标准的常规描述，便于操作、执行。
2.7其它特殊要求
本标准保留YB/T4137-2005“其它特殊要求”条款，即“经双方协议，需方可对钢板提出其它特殊技术要求。”，体现了标准的最大自由度原则。
3检验规则
保持与YB/T4137-2005一致。
4包装、标志及质量证明书
保持与YB/T4137-2005一致。
5数值修约
增加“数值修约”规定。
附录1
1 本标准规定的钢板最大厚度与YB/T4137-2005一致，最大厚度为100mm。
2 本标准与原标准YB/T4137-2005的成分（C、Mn、P、S、Pcm）对比、与GB19189-2011同屈服强度级别的Pcm的对比：
2各牌号C、D
3
3 与JFE
4
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。
高强度结构用调质钢板
高强度结构用调质钢板（GB/T16270-2009） 一、用途高强度结构用调质钢板是以调质（淬火加回火）状态交货的结构用钢板，屈 服强度为460-960MPa。广泛用于船舶、车辆、桥梁及钢结构件等。 二、尺寸规格钢板厚度不大于150mm 高强度结构用调质钢板的牌号和化学成分（％） 牌号 化学成分（质量分数）≤ C Si Mn P S Cu Cr Ni Mo B V Nb Ti CEV 产品厚度/mm ≤50 ＞ 50-100 ＞ 100-150 Q460C 0.2 0.8 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.06 0.05 0.47 0.48 0.5 Q460D 1.7 0.12 Q460E 0.02 0.01 Q460F Q500C 0.2 0.8 1.7 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0.47 0.7 0.7 Q500D Q500E 0.02 0.01 QSOOF Q550C 0.2 0.8 1.7 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0.65 0.77 0.83 Q550D Q550E 0.02 0.01 Q550F Q620C 0.2 0.8 1.7 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0.65 0.77 0.83 Q620D Q620E 0.02 0.01 Q620F Q690C 0.2 0.8 1.8 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0.65 0.77 0.83 Q690D Q690E 0.02 0.01 Q690F Q800C 0.2 0.8 2 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0.72 0.82 — Q800D Q800E 0.02 0.01 Q800F Q890C 0.2 0.8 2 0.025 0.015 0.5 1.5 2 0.7 0.005 0.12 0.06 0.05 0,72 0.82 — Q890D
镀锌钢板焊接工艺研究
镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2 镀锌钢的焊接工艺 镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。 （1）手工电弧焊 1) 焊前准备 为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～2mm内，
薄板焊接工艺方法
薄板焊接工艺方法公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等，其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响* 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量，所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。7 R" F: v" @, `8 H5 C7 N 尽可能减少不必要的焊缝； 合理安排焊缝位置：焊缝位置应便于施焊，尽可能对称分布焊缝； 合理地选择焊缝的尺寸和形式，焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝（角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形）； 3 1 `2、点固焊工艺对焊接变形的影响 2 e' }$ [8 l' x! w 1 L- l, {; [. ^% T 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说，点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力，对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证，如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。 J
# u: e# `$ x$ J& T% 3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力，如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装，并核对坡口形式、坡口角度和组装位置， 对接接头焊接： 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口， 对于板厚~双面焊可以不开坡口，但只能单面焊时，可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接； 板厚~双面焊时应在背面用小砂轮清根；只能单面焊时都应开坡口；
Q960E高强度结构用调质钢板
Q960E高强度结构用调质钢板 （本牌号执行标准GB/T 16270-2009） 1、范围 本标准规定了高强度结构用调制钢板的牌号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。 本标准适用于厚度不大于150mm，以调质（淬火+回火）状态交货的高强度结构用钢板。 2、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成本本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223.5 钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GBT/T 223.9 钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法 GB/T 223.11 钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取取光度法测定钒含量 GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛含量 GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛含量 GB/T 223.23 钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法 GB/T 223.26 钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法 GB/T 223.40 钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S分光光度法 GB/T 223.53 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜含量 GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定镍量 GB/T 223.58 钢铁及合金化学分析方法亚坤酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量 GB/T 223.59 钢铁及合金化学分析方法锑磷钼蓝光度法测定磷量 GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量 FB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 GB/T 223.64 钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法 GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 GB/T 223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钒含量 GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定硼含量 GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法（GB/T 228-2002,eqvISO6892：1998） GT/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T 229-2007，ISO 148-1:2006，MOD） GB/T 247 钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定 GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 2970 厚钢板超声波检验方法 GB/T 钢及钢产品的力学性能实验取样位置及试样的制备（GB/T 2975-1998，eqvISO377：1997） GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法） GB/T 14977 热轧钢板表面质量一般要求
超高强钢焊接注意事项
超高强钢焊接注意事项 为了降低结构自重、提高承载能力,低合金高强度钢在工矿机械上的应用越来越受重视。近年来屈服强度> 800MPa超高强度钢在国内的工程机械上被普遍采用，以满足工程机械向大型化、轻量化、高效能化方向发展的需求。由于超高强钢合金系统复杂、淬硬性较大,焊接时容易产生冷裂纹;此外超高强钢强度级别高,焊接过程中容易导致包括焊 接热影响区在内的焊接接头脆化。因此防止焊接冷裂纹产生、确保焊接接头具有优良的力学性能是该系列钢材的焊接技 术关键。 焊接材料的选择和匹配超高强度钢由于强度提高,钢材塑性、韧性相应下降。如果仍采用等强原则，选用高组配的焊接接头，焊缝的韧性不容易保证，将可能导致由于焊缝金属韧性不足引起低应力脆性破坏。因此高强钢焊接应采用等韧性原则，选择焊缝韧性不低于基体金属的低组配焊接接头比较合理。采用低强的焊缝金属并不总是意味着焊接接头的强度一定低于母材。根据多年来的焊接接头力学性能试验经验，只要焊缝金属的强度不低于母材的87%，仍可保证接头与母材等强。 当焊接较厚的超高强度钢板材时，在焊缝的不同部位应匹配不同强度级别的焊接材料。即:根部焊道采用低强度焊材打底、
填充与盖面焊道采用高强度焊材；对角焊而言通常采用低强焊材。选用低强焊接材料比选择高强焊接材料的优点在于，焊缝金属的塑韧性储备大、焊接接头延伸性能好,使接头产生裂纹的可能性减小。 超高强钢焊接时应选用超低氢焊接材料,熔敷金属的含氢量应不超过5 ml/100 g(水银法),以尽量减少焊接过程中由焊接材料带入焊接接头的氢含量。同时为了避免吸潮,焊接材料应根据规定进行储存,使用前按要求重新烘焙。预热温度的确定实际焊接过程中应特别重视对超高强度钢对接焊缝和根 部焊道的预热。钢板越厚,预热的必要性越大。预热温度与钢板的当量板厚相关,此外,预热温度应根据实际情况进行相应调整: (1)如果环境湿度大或温度低于5℃ ,则预热温度应再增加25℃ ;如果工件属刚性固定,预热温度也应相应增加; (2)在当量板厚小于极限值,工件温度低于5℃或空气湿度大于65%时,应将工件预热至50～80℃。焊接热输入控制焊接热输入量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。为了避免超高强钢焊接时产生焊接冷裂纹和焊缝热影响区韧性的降低，必须严格控制焊接热输入量，控制焊接冷却速度以得到理想的焊缝及焊接热影响区金相组织。冷却时间t8 /5是决定焊后超强钢的性能和焊接接头性能的一个
钢板焊接施工方案
河南省南水北调受水区 焦作供水配套工程施工3标 （合同编号：NSBD-JZPT/SG-03） 钢板焊接施工方案 批准: 审核: 编制: 宁夏回族自治区水利水电工程局 南水北调焦作供水配套工程 施工3标项目部 一、工程概况 施工3标（合同编号NSBD-JZPT/SG-03），为26号输水线路，起止桩号8+600～14+500。输水管道为PCCP管材，管径DN1400。共有阀门井等各类主要建筑物16座，蒋沟河倒虹吸钢筋用量47t，混凝土503m3，土方开挖量为1.6万m3，穿越河道倒虹吸工程，钢管安装共计103m；共8节管道，弯头4个，总重 49.4 吨。安装工期为2013年6月13日~2013年6月 18日。合同投资 78.8万。 二、编制依据 1）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/3223-2005）； 2）《钢结构防火涂料通用技术条件》（GB14907-2002）； 3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB14907-2002）； 4）《钢结构施工技术验收规范》（GB50205-2001）； 5）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）； 6）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）； 7）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）； 8）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6062-2007）； 9）《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）；
10）《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24：1990）； 11）《水利水电工程压力钢管制造、安装及验收规范》（SL432-2008）； 12）招投标文件、图纸。 三、施工准备 3.1人员配置 钢板焊接主要人员：技师1名，高级焊工5名，辅助焊工3名，实验人员1名，实验协作人员1名，安全人员1名，工人6人，施工员2名，质量检测2名。 2、主要设备 ⑴氩弧焊机：ZX7400两台； ⑵直流焊机ZX315三台； ⑶100t吊车一台 （4）实板焊缝检测委托国家金属品质量监督中心/中钢集团郑州金属制品研究院材料实验室进行检测。 3、材料准备 钢板焊接施材为青龙厂家提供的压力钢管板材，材质Q235C，所有材料质量证明文件齐全、清晰、完整，物理性能指标符合设计及合同、图纸要求。 四、焊接材料的使用 4.1焊接材料符合《SL432-2008》等规范要求，焊条使用前，检查批号、合格证及外观质量状况， 严格按照使用说明书规定进行烘干； 4.2焊接材料设专人负责保管、烘干和发放，并有记录； 4.3烘干后的焊条保存在100-150℃恒温箱内，随用随取，焊工应备有焊条保温筒； 4.4本标段钢板接缝焊接材料埋弧焊丝采用H08Mn；焊条采用E5017/ E5017焊条。 五、定位焊要求 5.1定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同； 5.2一、二类焊缝定位焊由持有效合格证书的焊工承担； 5.3定位焊缝应有一定强度，钢板厚度为14mm，长度大于500*600mm，间距1-3mm；
薄板件焊接变形计算公式
薄板件中焊接焊接焊接变形量大，容易变形 焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。 为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式： 1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式： y = 1.01*e^（0.0464x） y＝收缩近似值 e＝2.718282 x＝板厚 2、script id=text173432>双V对接焊缝横向收缩近似值及公式： y = 0.908*e^（0.0467x ） y＝收缩近似值 e＝2.718282 x＝板厚
3、
5、
1、预热处理是为了防止裂纹，同时兼有一定改善接头性能的作用，但是预热也恶化劳动条件，延长生产周期，增加制造成本。过高预热温度反会使接头韧性下降。 预热温度确定取决于钢材的化学成分、焊件结构形状、约束度、环境温度和焊后热处理等。随着钢材碳当量、板厚、结构约束度增大和环境温度下降，焊前预热温度也需相应提高。焊后进行热处理的可以不预热或降低预热温度。 Q345焊接的预热温度板厚≤40mm，可不预热； 板厚＞40mm，预热温度≥100度（以上为理论参考） 2、焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。具体经验公式见附件！ 3、低合金钢接头焊接区的清理是一项不可忽视的工作，是建立低氢环境的主要环节之一。 若直接在焊件切割边缘和切割坡口上的焊接接头，则焊前必须清理干净切割面得氧化皮盒熔化金属的毛刺，必要时可用砂轮打磨。 如果焊件表面未经喷丸、喷砂等预处理，则在焊缝两侧的内外表面必须用砂轮打磨至露出金属光泽。焊条电弧焊接头的打磨区要求每侧为20mm，埋弧焊为30mm。
钢板分层和焊接冷脆性开裂的区别及处理
钢板分层和焊接冷脆性开裂的区别及处理-陈定乾 钢板分层和焊接（火切）冷脆性开裂的区别及处理 （指导老师：全国劳动模范艾爱国） （见《质量问题分析指南》-陈定乾著 核心提示：伴随着国际铁矿石价格的大幅上涨，我国钢铁工业陷入微（薄）利时代。2010年我国大中型钢铁企业实际利润897亿元，销售利润率2.91%，远低于全国工业企业6.2%的平均水平，其中宝钢380亿元，占到利润的42%，多数企业处于微利或亏损状态。而钢厂降成本的大头在于降低合金和改变工艺路线。二流钢厂的钢板质量大幅度下降，分层钢板大幅增加，主要原因是调合金和工艺路线的简化。采用“提碳降锰”，甚至Q345B也要预热了，否则都可能有冷脆性裂纹产生。钢板绝大多数用于加工，而焊条钢又为钢厂所生产，生产的钢板改变了化学成份，改变了组织结构，焊条钢也改变了，两者的改变，也会出现不匹配的现象。目前分层钢板多，偏析严重钢板多，焊接后问题多在所难免。对焊接工艺相当调整，解决一些焊接后出现的问题，成为当前的焦点之一。 钢板分层与钢板火切、焊接后的冷脆性裂纹，表现形式一般相同，都为板材中部的裂纹，从使用上来讲，分层钢板必须切除，整块分层就整块摘除，局部分层可以局部摘除。钢板的冷脆性裂纹，表现的形式为中部开裂，有的人也称之为“开裂”，为方便分析，定义为“冷脆性开裂”较为妥当些，这种缺陷可以采用补救措施，用适当焊接工艺来处理，不用报废。 1、钢板分层 分层是钢板（坯）断面出现局部的缝隙，使钢板断面形成局部层状，是钢材中的一种致命性缺陷，钢板不得有分层，见图1。分层亦称夹层、离层，是钢材的内部缺陷。钢锭（坯）内的气泡、大块的非金属夹杂物、未完全切除的残余缩孔或发生折叠、严重的偏析均可能引起钢材的分层，而不太合理的轧制压下规程又可能使分层加剧。
Q690高强度钢板地焊接实用工艺
Q690高强度钢板的焊接工艺 Q690高强度钢板气体保护焊焊接质量，对ZY10000/26/25液压支架起到举足轻重的作用，考虑到Q690高强度钢板焊接接头的强度，焊前预热，选择不同的焊接工艺方法和焊接材料，将直接影响焊接质量，本文主要从Q690高强度钢板在大采高支架顶梁方面的气体保护焊焊前准备及焊接过程等的工艺方面论述，制定出合理的焊接工艺。 Q690高强度钢板在屈服强度高,焊接性能好,主要应用于港口机械、起重机、煤矿机械、挖掘机等。十一五规划中：煤炭行业的技术进步和结构调整将对煤炭用钢提出新要求：一是钢材用量将有较大幅度提高，对钢材质量性能提出了更高要求。木支护等落后开采式会被取代，锚杆支护是煤炭巷道支护技术的发展方向，预计2010年锚杆支护用钢量将达350万吨以上。为提高煤矿巷道安全性，高强度、高韧性、有一定抗冲击性的钢材（如82B钢绞线等）需求将增加。二是高强度、高性能的中厚板需求量将增加。近年来，为适应综合机械化采煤的需要，我国液压支架产量呈现爆发性的上升态势，同时液压支架所承受的压力增大，这将大量使用抗拉强度在70公斤和80公斤级别的钢板（Q690及以上级别）。可见Q690高强度板在煤炭支护方面应用的广泛。Q690高强度钢板在我公司今年生产的大采高支架中的比例占到85%以上。本篇主要论述Q690高强度钢板气体保护焊焊接工艺方法。 焊接工艺准备 1、焊接设备： 500ACO2气体保护焊机。
2、焊接材料选用：为保证焊缝的强度和机械性能，焊丝材料更要有一定的含碳量和较高的合金含量。 焊丝：采用80Kg级高锰中硅φ1.6mm 实芯焊丝(要求焊丝表面镀铜，不允许生锈受潮)。 3、焊接的坡口设计：根据Q690高强度钢板，在ZY10000/26/25液压支架上的部位和结构，质量要求，材质特点和气体保护焊焊接工艺特点，综合考虑后进行设计，采用单面V型坡口和T型对接，如图所示。 4、坡口的加工：采用热切割方法，进行垂直平行切割，再进行正、反坡口加工，坡口的加工，可以用机械方法和热切割方法进行，机械加工方法，即刨坡口角度，刨后要去油污，热切割后要去熔渣，去氧化皮并打磨光顺。气体保护焊焊的坡口要求精度不太高，坡口角度的允差一般±5°，钝边高±2mm。 5、铆工点组：1）个结构件在点组时必须按规定点组。点组时的定位焊缝焊脚高为7mm-8mm，长为20mm-50mm，间隔为200mm-300mm。当焊缝长度不足700mm时，单侧定位焊缝不得少于两处。 2）定位焊缝出现裂纹时，必须清除，重新定位焊缝。 3）为防止工件变形，允许加支撑焊接，但焊后必须铲磨平整。 4）焊道及焊道边缘必须清理干净，不允许有油、锈水、渣等物。焊道两侧用风动砂轮机清理边缘单侧不得小于20mm。
(完整版)钢板焊接施工方案
一、工程概况 本工程施工3标（合同编号NSBD-JZPT/SG-03），为26号输水线路，起止桩号8+600～14+500。输水管道为PCCP管材，管径DN1400。共有阀门井等各类主要建筑物16座，蒋沟河倒虹吸钢筋用量47t，混凝土503m3，土方开挖量为1.6万m3，穿越河道倒虹吸工程，钢管安装共计103m；共8节管道，弯头4个，总重 49.4 吨。安装工期为2013年6月13日~2013年6月 18日。合同投资 78.8万。 二、编制依据 1）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/3223-2005）； 2）《钢结构防火涂料通用技术条件》（GB14907-2002）； 3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB14907-2002）； 4）《钢结构施工技术验收规范》（GB50205-2001）； 5）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）；6）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）； 7）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）； 8）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6062-2007）； 9）《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）； 10）《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24：1990）； 11）《水利水电工程压力钢管制造、安装及验收规范》（SL432-2008）；12）招投标文件、图纸。 三、施工准备 3.1人员配置 钢板焊接主要人员：技师1名，高级焊工5名，辅助焊工3名，实验人员1名，实验协作人员1名，安全人员1名，工人6人，施工员2名，质量检测2名。
2、主要设备 ⑴氩弧焊机：ZX7400两台； ⑵直流焊机ZX315三台； ⑶100t吊车一台 （4）实板焊缝检测委托国家金属品质量监督中心/中钢集团郑州金属制品研究院材料实验室进行检测。 3、材料准备 钢板焊接施材为青龙厂家提供的压力钢管板材，材质Q235C，所有材料质量证明文件齐全、清晰、完整，物理性能指标符合设计及合同、图纸要求。 四、焊接材料的使用 4.1焊接材料符合《SL432-2008》等规范要求，焊条使用前，检查批 号、合格证及外观质量状况，严格按照使用说明书规定进行烘干； 4.2焊接材料设专人负责保管、烘干和发放，并有记录； 4.3烘干后的焊条保存在100-150℃恒温箱内，随用随取，焊工应备 有焊条保温筒； 4.4本标段钢板接缝焊接材料埋弧焊丝采用H08Mn；焊条采用E5017/ E5017焊条。 五、定位焊要求 5.1定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同； 5.2一、二类焊缝定位焊由持有效合格证书的焊工承担； 5.3定位焊缝应有一定强度，钢板厚度为14mm，长度大于500*600mm，间距1-3mm；
在焊接中什么是冷裂纹和热裂纹
在焊接中什么是冷裂纹和热裂纹低碳钢焊接性分析： （一）冷裂纹 碳当量：钢材和熔敷金属的碳含量增加大桥焊条，焊接性变差；硅锰含量增加，焊接性变差;CE值增加，产生冷裂纹倾向增大，焊接性变差淬硬倾向：淬硬组织或马氏体组织越多，其硬度越高，焊缝和热影响区硬度越高，焊接性差。冷却速度影响因素：（1）钢材厚度和接头几何形状，（2）焊接时母材的实际起始温度（3）焊接线能量大小。拘束度和氢。板厚增加，拘束度增加;焊接区被刚性固定，拘束度增加，提高氢致裂纹敏感性 钢材成分一定，淬硬组织比例越高，冷裂所需临界氢含量越低，所需拘束应力也就越低，冷裂倾向越大。组织氢含量一定时，拘束度越大，冷裂纹敏感性越大。 （二）热裂纹 在焊接SP过高的碳钢时，一方面：在焊接热影响区的晶界上聚集的低熔点SP化物，引起热影响区熔合线附近的液化裂纹;若板厚较大，沿不同偏析带分布的碳化物等，在T形等接头中引起层状撕裂。另一方面：当母材稀释率较高时，进入焊缝的SP也偏多，容易引起焊缝中热裂纹。中碳钢焊接大多需要预热和控制层间温度，以降低焊缝金属和热影响区冷却速度，抑制马氏体形成，提高接头塑性，减小残余应力。 合金结构钢种类：低合金钢，中合金钢，高合金钢。1强度用钢：热轧及正火钢，低碳调质钢，中碳调质钢。2专用钢：珠光体耐热钢，低温钢，低合金耐蚀钢热轧钢：把钢锭加热到1300度左右，经热轧成板材，然后空冷。正火钢：钢板轧制和冷却后，再加热到900度附近，然后在空气中冷却。调质钢：900度附近加热后放入淬火设备中水淬，后在600度左右回火处理。 控轧：采用控制钢板温度和轧制工艺得到高强度，高韧性钢的方法。热轧钢通常是铝镇静的细晶粒铁素体+珠光体组织。正火钢是在固溶强化基础上，加入合金元素在正火条件下通过沉淀强化和细化晶粒来提高强度和保证韧性的。热轧及正火钢焊接性分析：Q345（16Mn)裂纹脆化 1冷裂纹淬硬组织是引起冷裂纹的决定性因素。冷裂敏感性一般随强度提高而增加2热裂纹降低焊缝中碳含量和提高锰含量，解决了热裂纹问题。Si的有害作用也与促使S的偏析有关。再热裂纹采取提高
浅析超高强钢焊接
浅析超高强度钢的焊接 张勇 摘要：针对性地介绍了超高强度钢焊接时如何合理选择工艺参数、存在的主要问题、注意事项及应采取的预防措施。 关键词：超高强度钢；焊接；冷裂纹；疲劳 超高强度钢一般是指屈服强度大于700Mpa的细晶粒高强钢，如：HQ80（鞍钢）、STE690、STE890、STE960（德国）、WELDOX700、WELDOX900、WELDOX960、WELDOX1100（瑞典奥克隆德钢铁公司）等。其焊接存在的主要问题为：焊接氢致裂纹（冷裂纹）、焊接热影响区软化及韧性下降、焊接接头的疲劳等。本文针对高强钢焊接进行比较详细的分析和介绍。 1．高强钢焊接目标： 在焊接接头处获得适当的强度（抗拉强度和疲劳强度），在焊接接头处获得良好的韧性，避免产生冷裂纹。 2．防止冷裂纹措施 2.1 焊前预热 预热对对接焊缝和根部焊道最为重要，焊接过程中和焊接后的温度越高，则氢越易从钢中逸出；钢板越厚，预热的必要性越大，以补偿厚板更快的冷却速度，而且厚板比薄板的碳当量（CE）值更高。工件具体的预热温度和要求见表一与图一，如果不同钢种的焊接或所用焊材的碳当量比母材高，则预热温度由碳当量高的母材或焊材的碳当时决定。 2.2确保焊接面的清洁和干燥 产生冷裂纹的主要原因是有应力存在的焊缝金属中有氢的存在。焊件在组装前应彻底清除坡口表面及附近母材上的各种脏物（例如：氧化皮，铁锈，油污，水份等，这些脏物在焊接时分解出氢而导致焊缝产生延迟纹或气孔，使焊接接头性能受损），
直至露出金属光泽并保证清理范围内无裂纹与夹层等缺陷。 2.3减小构件内应力 通过采用良好的焊接顺序；合理组装，避免强力组对以减少构件的残余应力；焊接组装时应将工件压紧或垫置牢固，以防止因焊接受热而产生附加的应力和变形。 2.4选择含氢量小的焊接材料 选用的焊接材料其熔敷金属含氢量应小于5ml/100g；为了避免吸潮，焊接材料应根据厂家的规定进行储存，使用前按厂应家要求重新烘焙，以免工件在焊后或使用过程中产生延迟冷裂纹。 2.5焊后后热消氢处理 在焊接完成后，立即将焊件后热到150-250℃，并按每毫米板厚不少于5分钟进行恒温处理后缓冷（且总的恒温时间不得小于1小时），确保焊接接头中的残余氢能扩散逸出，减少延迟冷裂纹的产生。 2.5焊后热处理 进行焊后热处理是为了减少焊接残余应力，高强钢焊后一般不进行焊后热处理，热处理会使接头的某些机械性能下降，如：冲击韧性等。只有在设计规则有特殊说明时，方应进行焊后热处理。但应注意其焊后热处理温度不能超过其调质回火温度。 图一： 预热温度测量位置及当量板厚的确定 S3=0 S1= S2 钢板的当量板厚S K=S1+S2+S3，或至少为2倍板厚 S1=距焊缝金属75mm内的平均厚度
厚钢板焊接技术.doc
厚钢板焊接技术 一、工程状况： 屋顶网壳由124根梭形钢管柱支承，除指廊内侧直钢柱外，其余外侧支撑屋顶的钢管柱向外倾斜14.5°，共74根。钢管柱柱板厚为36mm、42mm、50mm，拉结节点板厚为60mm、120mm，材质为Q345GJC Z15、Z25。 二、施工方法及创新点 2.1难点与创新点 钢管材质为Q345GJC Z15、Z25碳当量为Ceq=0.42%，且板厚最大为120mm，按《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81~2002）关于建筑钢结构工程焊接难度分级法属于难档，施工中重点解决厚板的焊接以保证钢结构的焊接质量。 钢管柱设计要求的安装精度很高，必须满足屋面结构安装，因此必须做好焊接变形控制。 钢管柱截面较大（直径为1100 mm ~3024mm）侧面刚度很大，一旦焊接成形，若出现垂直度等尺寸超差，调校难度非常大，因此必须控制焊接工艺，使之产生的焊接变形值及不均匀收缩差值最小。 由于钢管柱的碳当量及拘束度均较大，必须严格执行焊接工艺减少焊接应力，防止焊接（冷）裂缝等缺陷。 钢管斜柱设有二道水平拉结点，拉结撑杆一端与预埋在钢筋混凝土板中的预埋件连接，另一端与钢管柱连接。拉结撑杆与钢管柱节点焊缝因垂直于柱表面且拘束应力很大，易出现层状撕裂。 2.2施工方法： （1）、焊接准备：按照《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）和设计要求，用50mm原钢板（Q345GJC、Z15）作钢板横对接和120厚钢板做T型接头仰焊和平焊及为确保斜柱垂直度达到精度要求，需对120mm厚拉结点做焊接变形数据测试进行焊接工艺评定试验，根据焊接接工艺评定数据，确定焊接顺序及焊接各项参数。焊接材料采用低氢型焊条。 （2）焊接顺序 A、焊接顺序与吊装顺序协调一致，并考虑焊接本身的技术问题，为减小收缩变 形与应力，所以焊接顺序应均衡对称。
解决薄板不锈钢焊接变形、烧穿的方法要点
解决薄板不锈钢焊接变形、烧穿的方法要点 不锈钢薄板拘束度较小?在焊接过程中受到局部加热、冷却作用?形成了不均匀的加热、冷却?焊件会产生不均匀的应力和应变?焊缝的纵向缩短对薄板边缘的压力超过一定值时?即会产生较严重的波浪式变形?影响工件的外形质量。 解决不锈钢薄板焊接时烧穿、变形的主要措施有： 1、严格控制焊接接头上的热输入量?选择合适的焊接方法和工艺参数(主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度)。 2、通常对薄板焊接一般采用较小的喷嘴，但我们建议尽量采用大的喷嘴直径，这样使焊接时的焊缝保护面大一些，能有效且较长时间隔绝空气，使焊缝形成较好的抗氧化能力强。 3、用φ1.5铈钨极棒，磨削的尖度要更尖，且使钨极棒伸出喷嘴的长度应尽量长些，这样会使母材更快的熔化，也就是说熔化温度上升更快，温度会更集中，能使我们对需要熔化的位置尽可能快的熔化，且不会让更多的母才温度上升，这样使材料的内应力发生变化的区域变小，最终也使材料的变形也会减少。 4、装配尺寸力求精确?接口间隙尽量小。间隙稍大容易烧穿?或形成较大的焊瘤。
5、必须采用精装夹具?夹紧力平衡均匀。焊接不锈钢薄板关键要注意:严格控制焊接接头上的线能量?力求在能完成焊接的前提下尽量减小热量输入?从而减小热影响区?避免上述缺陷的出现。 6、选择合理的焊接顺序，对于控制焊接残余变形尤为重要，对于对称焊缝的结构，应尽量采用对称焊接；不对称的结构，则采用先焊焊缝少的一则，后焊焊缝多的一侧。使后焊的变形足以拟消前一侧的变形，以使总体变形减小。 7、不锈钢薄板最好的是激光焊0.1MM都可以焊接?激光光点大小任意调节?能够很好的把控。变形比本上也是没有的。
冷裂纹试验(小铁研实验)概述
焊接冷裂纹及其测定方法(小铁研) 焊接裂纹是最危险的焊接缺陷，严重地影响着焊接结构的使用性能和安全可靠性。根据形成焊接裂纹的温度可分为热裂纹和冷裂纹；根据裂纹发生的位置可分为焊缝金属中的裂纹和热影响区中的裂纹。而其中尤以冷裂纹的危害最大。 冷裂纹与热裂纹的主要区别就是：冷裂纹在较低的温度下形成，一般在200-300℃以下形成；冷裂纹不是在焊接过程中产生的，而是在焊后延续一定的时间后才产生，如果钢的焊接接头冷却到湿温后并在一定的时间（几小时、几天、甚至十几天以后）才出现的冷裂纹称为延迟裂纹；冷裂纹多在焊接热影响区内产生，如沿应力集中的焊缝根部形成的冷裂纹称为焊根裂纹。沿应力集中的焊趾处形成的冷裂纹称为焊趾裂纹。在靠近堆焊焊道的热影响区内所形成的裂纹称为焊道下裂纹。冷裂纹有时也在焊缝金属内发生。一般焊缝金属的横向裂纹多为冷裂纹。冷裂纹与热裂纹相比，冷裂纹的断口无氧化色。 冷裂纹产生的原因： 钢材的淬火倾向，残余应力，焊缝金属和热影响区的扩散氢含量。其中氢的作用是形成冷裂纹的重要因素。当焊缝和热影响区的含量较高时，焊缝中的氢在结晶过程中向热影响区扩散，当这些氢不能逸出时，就聚集在离熔合线不远的热影响区中；如果被焊材料的淬火倾向较大，焊后冷却下来，在热影响区可能形成马氏体组织，该种组织脆而硬；在加上焊后的焊接残余应力，在上述几种因素的作用下，导致了冷裂纹的产生。 防止冷裂纹的具体措施如下： （1）焊前预热和焊后缓冷，不仅能改善焊接接头的组织，降低热影响区的硬性和脆性，还能加速焊缝中的氢向外扩散，并起到减少焊接应力的作用。 （2）选择合适的焊接材料，如选用碱性低氢型焊条，在焊前将焊条烘干，并随用随 取。在焊前应仔细清除坡口周围的水、油、锈等污物，以减少氢的来源。 （3）选择合适的焊接规范。尤其是焊接速度，即不能过快，也不能太慢。焊接速度 太快，易形成淬火组织；焊接速度太慢，会使热影响区变宽，总之，都会产生 冷裂纹。在焊接时，采用合理的装配和焊接顺序，以减少焊接残余应力。 （4）焊后及时进行消除应力热处理和去氢处理，消除残余应力，使氢从焊接接头中 充分逸出。所谓的去氢处理就是一般指焊件焊后立即在200-350℃的温度下保温2h-6h，然后缓冷。其主要目的使焊缝金属内的氢的扩散加速逸出。 因此，正确测定焊接冷裂纹十分重要。焊接冷裂纹倾向的测定方法很多，常用的有：最高硬度法、斜y坡口对接裂纹试验法（“小铁研式”抗裂实验）、刚性拘束裂纹试验（RRC 试验）、拉伸拘束试验(TRC)、插销试验等。 按照接头拘束类型可把抗裂试验分为自拘束抗裂试验和外拘束性抗裂试验两大类。 自拘束抗裂试验主要评价材料（焊材）抗热、冷裂纹性能，确定焊接规范(不开裂时)及热处理情况（包括预热、后热）。这种试验只是定性地进行。象小铁研试验、窗口试验等。 外拘束性试验适用于定量评定材料的裂纹倾向，以及可以比较深入地进行有关理论研究工作，像插销试验法等。 我在此仅简要对小铁研实验进行介绍。
简述钛合金复合钢板焊接技术
简述钛钢复合板的焊接技术 钛有第三金属”之称，有高的比强度，良好的塑韧性和耐腐蚀性，已被广泛应用在航空航天、造船及化学工业中。正是由于材料本身及焊接的特殊性，以及钛钢复合板焊接属于比较新的施工领域，施工措施还不成熟、不完善，致使现场焊接施工中经常会出现质量问题。 一、焊接方法的选择 由于钛钢复合板基层钢材质为Q235钢，焊接工艺已经相当成熟稳定，因此可用多种焊接方法，焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但考虑到现场实际施工问题，焊条电弧焊效率比较低，还要专门清理熔渣；采用焊条电弧焊/埋弧焊方法，需要焊条电弧焊打底，增加工序，且由于埋弧焊焊接参数较大容易击穿打底层，焊接质量难以保证，而且热影响区较大，会对附近复合区钛板造成一定负面影响；CO2气体保护焊为半自动化操作，而且减少了中间环节，大大提高了焊接施工效率，有利于保证施工进度和焊接质量。但由于CO2气体保护焊产生的飞溅较大，因此建议使用Ar CO2气体的混合气体。 钛钢复合板焊接采用钨极氩弧焊，施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊，钛填条厚度为1.5mm，钛板厚度为1.2mm。由于钛元素在元素周期表中属于过渡元素，具有一定的化学活性。光洁的钛板在常温下就能与空气中的氧发生反应，并且随温度的升高活性增加，达到250℃时开始吸氢，400℃时开始吸氧，600℃时开始吸收氮元素，与氢、氧、氮元素发生反应，生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒组织中，形成间隙固溶体，改变金属晶格，降低钛板的力学性能和使用性能。为此，在钛板焊接的过程中，必须做好钛板、钛填条、钛焊丝的清理和焊接过程中的防护工作。 二、焊接参数选择 焊接参数选择也会对钛焊缝及热影响区组织产生很大影响。由于钛金属具有熔点高、热容量大和导热性差等特性，如果选择焊接参数较大，热输入量多，会造成高温热影响区较宽，高温停留时间较长，致使焊缝和热影响区晶粒粗大，甚至出现钛板与基层钢互溶。两者互溶所产生的中间化合物是脆性组织，破坏和改变了原有金属晶格，是焊缝中的应力集中点和薄弱环节，增加焊缝脆性，降低了焊缝的塑韧性以及屈服强度、抗拉强度，使钛钢复合板焊缝的力学性能急剧下降。焊缝及热影响区在冷却过程中转变为针状组织，导致焊接接头塑性下降。热输入量过大，如果防护措施不当，焊缝及热影响区暴露于空气中就会导致氧化变色，降低或无法满足使用要求；反之电流过小，则无法保证焊缝熔合性，使热影响区淬硬，不利于氢的逸出，增大了冷裂倾向，而且施工进度比较慢。因此，焊接电流的选择必须合理、实用。现场施工推荐使用电流为110～150A，氩气流量为10～14L/m i n。在钛填条的焊接过程中，焊缝及热影响区的氧化变色及裂纹的产生是经常出现的问题。氧化变色主要是钛表面温度过高，钛元素活性增加，与空气中的氧在接触过程中发生反应。由于氧化程度不同，表现出的表面颜
薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微
薄板焊接变形的影响因素及控制措施探微 发表时间：2018-09-04T14:40:06.387Z 来源：《防护工程》2018年第9期作者：魏栓张沛[导读] 但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考魏栓张沛 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000 摘要:工业建造过程中为减轻自重,提升结构强度,时常会选择工艺拘束较小,结构稳定易加工成型的材料进行焊接,薄板焊接结构由于构造简单,工艺性能好,在工业建造过程中得到广泛应用?但受到自身特性影响,薄板的焊接过程中经常会发生形变和收缩现象,基于此,本文主要对薄板焊接变形的影响因素进行了分析,并在此基础上替代了一定的控制措施,旨在提升薄板焊接水平,为技术创新提供工艺参数以及方案参考? 关键词:薄板焊接;变形;影响因素;控制措施 引言 造船?车辆等制造行业在进行薄板焊接时,会出现形态各异的局部变形,这不仅影响外观,降低结构的承载能力,而且极不容易校正,往往耗费大量的人力物力,还达不到要求?薄板结构焊接变形具有复杂性?多元性,要成功实现薄板焊接变形的控制,必需了解薄板焊接变形质量影响因素? 1薄板焊接变形的影响因素 1.1焊缝的结构位置 焊缝在船体结构中的位置错误是导致焊缝形变的原因之一,应保持焊缝与焊接截面中和轴的贴近，如距离较远则会产生幅度较高的变形。 1.2焊接结构的刚性 薄板焊接的结构稳定性和刚性决定了抗侧力水平,在水体航行过程中薄板承受的水平作用力不变的前提下,刚性强度的降低会降低使用寿命,提升形变程度? 1.3焊接装焊顺序 焊接装焊顺序会影响到构建装配的稳定性和刚性,甚至引发结构重心的偏移? 1.4工艺方法和焊接参数 焊接方法会影响到结构的热变形幅度,建议采用变形度小的断续焊;焊接参数(电流?电压?和焊接速度)应符合施工标准,焊接时电压和电流的增大都将诱发变形,焊接速度的滞后会加深变形幅度,保障焊接速度是控制变形的方案之一? 1.5焊接面 由于焊接面的大小会影响到变形幅度,焊缝的数量应在符合设计标准的前提下尽可能保持控制在合理范围内;焊接的材料要符合热物理性能指标,其比热容?导热系数都会影响到变形区间,膨胀系数也应当控制在质量标准内,降低变形几率? 1.6焊接方向 焊缝位置的变化会随着焊接方向的不同而变动,从而改变航行应力状态?此外,在进行预处理时应综合考虑形变条件,对变形原因进行深入调研,多方面制订合理措施控制焊接变形? 2薄板焊接变形控制措施 2.1整体加工流程 2.1.1基准孔的加工 零件数控加工时,通常采用两孔一面作为基准(利用零件本身具有的两个通孔作为加工基准孔)?此零件不算厚,在加工孔时,将其钻通即可,而且都是借用孔(先借用钻个定位小孔,后期铣切掉,按数模铣成两个大通孔)?在钻借用定位孔时,没有高精度尺寸的严格要求,容易加工?如果毛料很厚,在加工基准孔时加工成盲孔,避免孔太深导致孔垂直度不合格? 2.1.2内形粗加工 根据实际零件状态选用大直径刀具( 63R3)进行粗加工去除余量?为了减少零件控制变形,粗加工采用快进刀片浅切,每层切深1mm,并且需要跨槽加工,即不按顺序铣每一个槽,要先1槽?3槽?5槽……再铣2槽?4槽?6槽……?内外形的加强筋预留通过辅助夹具来控制加工变形?3.3精加工及闭角残留的处理在半精加工时,根据槽宽的大小,采用 40R3或 30R3刀具加工腹板?腹板加工到位后,再保证筋条和缘条的厚度尺寸?筋条与缘条相连接处的R角需要用 16R3的刀具保证,避免大直径刀具加工后的残留量,此零件在内形局部存在闭角?为了保证零件的重量要求,用 8R3刀具行切加工闭角残留处理,以满足设计需要?这样既保证加工后重量又保证数控加工后接刀光顺? 2.1.3刀具的选择及切削参数 整个切削过程中刀具的选择非常重要?粗加工时,要选择大直径刀具进行快进浅切,大直径刀具能提高加工速度;而后选用常用的 40R3或 30R3的刀具进行半精加工,更换刀具后,由于大直径刀具加工后转角的残留比较大,精加工时选择小直径的刀具加工时,转角处要提前处理—转角进行插铣?如不处理,粗加工后直接用小刀进行精加工,在转角处的吃刀量较大,容易打刀切伤零件? 2.2CO2气体保护自动焊对焊接变形的控制 2.2.1CO2气体保护自动焊的特点及施工工艺 1)由于焊接电流密度较大,电弧热量利用率较高,焊丝又是连续送进,焊后清渣比碱性焊条容易,因此提高了生产效率?2)CO2气体价格便宜,电能消耗小,所以焊接成本低?3)电弧加热集中,工作受热面积小,同时CO2气流有较强的冷却作用,焊接变形和应力小?4)焊缝含氢量少,抗裂性能好,焊接接头的力学性能良好,焊缝质量高?5)焊接过程可以观察到电弧和熔池的情况,故操作容易掌握,不易焊偏,有利于实现机械化和自动焊焊接?CO2气体保护焊是一种高效焊接方法,适用范围广,厚度不限,可进行全位置焊,可焊1mm以下薄板?根据内河船厂的实际情况,使用Φ1.2mm细丝,国产CO2焊机加辅助装置,焊接上层建筑薄板,获得理想的效果?