Q235B和Q345R钢板材的焊接性分析.pdf

第51卷第2期
农业装备与车辆工程
2013年2月
Vol. 51 No. 2
AGRICULTURAL EQUIPMENT VEHICLE ENGINEERING
February 2013
doi:10.3969/js.1673-3142.2013.002.016
0235B和345R钢板材的焊接性分析
赵松岩
(253000山东省德州市德州力德锅炉安装工程有限公司
摘要]主要是通过Q235B和Q345R的可焊性分析制定合适的焊接工艺。在焊接完成后,测试其拉仲强度,分
析焊缝部分的金相组织结构,分析硬度数据等,对整个实验进行总结。
关键词]异种焊接;Q235B:Q345R;可焊性分析
[中图分类号]TC
[文献标志码]A
[文章编号]1673-3142(2013)02-0058-03
Analysis of Welding Performance of Steel Sheet Q235B and Q345R
Dezhou Lide Boiler Installment Engineering Limited Company, Dezhou City, Shandong Province 253000, China)
[Abstract] In this paper, an appropriate process for welding is developed according to weldability analysis through Q235B and
Q345R. After soldering is completed, the tensile strength is tested, the microstructure and hardness data of the weld part is
analyzed, the entire experiment is summarized
[Key words] dissimilar welding; Q235B; Q345R; weldability analysi
0引言
接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:化学
Q345R为345MPa级合金结构钢,具有良好成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中,两侧母
的综合机械性能和工艺性能,低的冲击韧性和耐
材的熔化量,嫆敷金属和母材熔化区的成分因“稀
大气海水腐蚀能力。这类钢在石油化工工业中被
释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不
广泛应用于压力容器、石油储罐、锅炉管道和桥梁仅取决于母材、填充金属各自的原始成分,也受焊
修建等。Q235B碳素构件用钢,能满足一般构件的接工艺的影响,宜采用小电流、浅熔深。组织的不
结构要求,且经济实惠。
均匀性。在焊接热循环的影响下,接头内的各区域
组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂
可焊性分析
的组织结构。性能的不均匀性。由于组织、成分
1.1Q345R钢板与Q25B钢板的焊接性分析的变化,带来了性能上的不同,各种变化会呈倍数
Q345R与Q2358属于不同钢种的焊接,虽然关系变化,特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变
其组织中都有珠光体,但Q345R有较大的淬火倾化更大,同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化
向。焊接这类钢要采取措施防止近缝区裂纹,注意也很大。应力场分布不均匀。由于组织、成分的不
防止或减轻它们由于化学成分不同,特别是碳及同,接头的热膨胀系数和导热系数也不同,热膨胀
碳化物形成元素含量的不同所引起界面组织和力系数不同引起塑性区域不同,残余应力不同;导热
学性能的不稳定性。采取工艺措施能使近缝区在系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应
温度接近受焊钢材的马氏体点时促使马氏体转变力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值,导
发生,同时尽量消除熔池中溶解的氢。焊接接头在致接头发生所裂。
低于马氏体点后缓慢冷却,可以促使马氏体转变,
总之,对于异种钢焊接接头,其成分、组织、性
预热和后热能够缓和条件,并可以消除或减少焊能和应力场的不均匀是主要特点。
接应力们。
2焊接材料的选择
1.2异种钢焊接应注意的问题分析
异种钢焊接的主要问题是熔敷金属与两侧焊
为了达到焊缝与母材的机械性能相等,在选
择焊接材料时,应该从母材的机械性能方面考虑
收稿日期:2012-10-24修回月期:2012-11-12
选择影响强度等级的焊接材料。
万方数据
第51卷第2期
赵松岩:Q235B和Q345R钢板材的焊接性分析
当焊接材料的化学成分与母材的化学成分相5焊接质量检测与分析
同时,则焊缝金属的性能将表现为强度特别高,而
5.1试样的拉伸试验
塑性、韧性很低,这对焊接接头的抗裂性能和使用
将试样在打磨机上打磨出工字型,中间宽度
性能都是非常不利的。
大约为1cm,边上不留毛边。
在选择焊接材料时,必须同时考虑熔合比和
材料,与母材的熔入量和熔合比有很大关系,焊缝
试验之前,先测量试件的直径,在标距两端及
中部3个位置,沿相互垂直的方向,测量试件直
组织的过饱和度与冷却速度有很大关系。
径,求其平均值,将试件的原始尺寸,即平均直径
2.3Q345R钢板与Q235B钢板焊接材料的选择
选用与合金含量较低即Q2358钢板一例的你距输人计算机。
应按钳口所刻的尺寸范围夹持试样,试件应
母材相匹配的珠光体焊接材料E4315并要保证力
该夹在钳口的全长上,一定保证试样夹持部分在
学性能,其接抗强度不低于两种材质强度规定值
钳口体内2/3以上。做静载拉伸试验,试样夹持好
的较低者?,即Q235B钢板的强度。如果不允许或
以后加载直至拉断,计算机绘制出实验数据曲线。
现场无法进行焊前预热和焊后热处理,可以选用
5.2宏观断口检测
奥氏体焊接材料,或者选用H08A、HO8Mn2SiA焊
试样在拉断过程中没有在焊缝处拉断而是从
丝,以利用奥氏体良好的塑性和韧性且排除扩散
氢的来源,从而有效降低焊缝和近缝区产生的冷母材Q235B处断裂,图1、图2宏观断口为Q235B
钢的断口。由实验结果可知,在最大静载荷
裂缝。
223312N时,抗拉强度为310.239MPa,断裂强度
3焊接工艺的设计
为341MPa。由断裂位置可知,焊缝处的抗拉强度
3.1开坡口
大于310.293MPa,小于Q345R钢的抗拉强度
坡口加工采用热切割时,应注意防止母材边(470-630MPa)4。
缘会形成一定深度的淬硬层,这种低塑性的淬硬
层往往成为冷加工的开裂源。
焊前必须消除焊接区钢板表面的水分,坡口
表面的氧化皮、锈斑、油脂以及其他污物。
3.2工艺参数的设定
Q2345R钢板与Q23B钢板焊接。Q345R钢板
与Q235B钢板焊接时,在满足工艺的条件下
Q2345R钢板与Q235B钢板尽量采用小的线能量。
图1Q235B钢的宏观断口
Fig. 1 The macroscopic fracture of Q235 steel
般选用CO2气体保护焊焊接焊缝融合得好,CO
气体保护焊用于焊接Q235B钢和Q345R钢薄板结
构的主要问题是:气孔和飞溅。焊接过程中必须加
强脱氧,应选择含Si,Mn,