摘要：本文對(duì)Q345E厚鋼板焊接工藝做了簡(jiǎn)單的介紹。

　　關(guān)鍵詞：Q345E鋼板,施工工藝

　　Q345E鋼板具有良好的韌性、塑性、冷彎性和焊接性能。一般在熱軋或正火狀態(tài)下使用。廣泛適用于橋梁、車輛、船舶、管道、鍋爐、各種容器、油罐、電站、廠房結(jié)構(gòu)、低溫壓力容器等結(jié)構(gòu)件。一般20mm以下的中板焊接時(shí)不用焊前預(yù)熱和焊前熱處理。40~60mm算厚度板，由于較大的拘束度，焊接時(shí)需采取焊前預(yù)熱、后熱等措施。

　　1、下料加工：采用氧—液化石油氣切割，與氧—乙炔氣切割相比，雖然預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)、切割速度較慢，但切割面光滑，滲碳少，成本下降20%以上，比較經(jīng)濟(jì)安全。

　　2、焊接方法：用焊條電弧焊打底，填充和蓋面采用埋弧自動(dòng)焊。

　　3、焊接坡口 ：精度要求較高的坡口，采用龍門刨刨削而成，加工后用樣板檢查坡口尺寸， 厚鋼板對(duì)接在專用平臺(tái)上進(jìn)行，以保證對(duì)口錯(cuò)邊不大于2mm。一般要求的，坡口采用火焰切割加工。

　　4、坡口尺寸：坡口形式及尺寸見(jiàn)圖1。

　　5、鋼板對(duì)接：鋼板對(duì)接前，對(duì)坡口及坡口邊緣100mm范圍內(nèi)的油、銹、漆等污物進(jìn)行徹底清理，直到露出金屬光澤為止。并采用超聲波檢查內(nèi)部缺陷，對(duì)毛邊、夾層、裂紋、夾灰等缺陷及時(shí)進(jìn)行處理。

　　6、焊接材料：對(duì)于焊接材料的選用, 應(yīng)嚴(yán)格控制其含 擴(kuò)散氫含 量。一般要求選用低氫型(E5015/J507)或超低氫型焊條。焊條的含氫量不超過(guò) 5ml/100g (水銀法擴(kuò)散氫測(cè)定法)。焊前嚴(yán)格按規(guī)定烘干350~380℃并保溫 1.5~2h。烘好的焊條放于保溫桶中，隨用隨取;焊條連續(xù)烘干次數(shù)不得超過(guò)3次。

　　對(duì)于采用埋弧自動(dòng)焊時(shí), 焊劑中不準(zhǔn)混入灰塵、鐵屑及其它雜物。熔煉型焊劑 ( HJ331) 必須烘到300℃以 上 , 保 溫 1 ～2h。 如 采 用 燒 結(jié) 型 焊 劑(SJ101), 必須烘到 350℃并保溫 2h 以上。

　　7、焊接設(shè)備：焊條電弧焊采用性能穩(wěn)定可靠的直流焊機(jī)。

　　8、焊前預(yù)熱： 由于厚40~60mm的Q345E鋼板的焊接拘束度較大，不采取措施或采取的焊接措施不當(dāng)，焊后容易產(chǎn)生焊接冷裂紋。所以焊前要預(yù)熱。環(huán)境溫度低于零攝氏度時(shí)，禁止焊接。鋼板對(duì)接定位后，在焊道兩側(cè)100mm范圍內(nèi)的母材用每隔 500mm設(shè)置電爐板一塊(2.0kW)，均勻加熱至100℃左右，停止加熱20分鐘，以利于熱量向板中心傳遞，然后繼續(xù)加熱至150℃，測(cè)溫點(diǎn)設(shè)在焊道兩側(cè)100mm邊遠(yuǎn)處。

　　9、焊接過(guò)程 ：焊接條件見(jiàn)表1

　　9.1 層間溫度：層間溫度一般控制在 200～250℃之間。為了保持該溫度，在焊接時(shí), 要求一次焊接連續(xù)作業(yè)完成。當(dāng)構(gòu)件較長(zhǎng) ( L>10m) 時(shí), 在焊接過(guò)程中, 厚板冷卻速度較快, 因此在焊接過(guò)程中一直保持預(yù)加熱溫度, 防止焊接后的急速冷卻造成的層間溫度的下降, 焊接時(shí)還可采取焊后立即蓋上保溫板, 防止焊接區(qū)域溫度過(guò)快冷卻。

　　9.2 t8/5 值：對(duì)厚鋼板施焊時(shí)，嚴(yán)格控制 t8/5 值，焊縫從 800℃冷卻到 500℃時(shí)所需要的時(shí)間。打底層t8/5 ≥20s，其余t8/5 ≥28s。

　　9.3 焊接順序：厚鋼板剖口焊中留鈍邊6mm，主要是防止焊穿。為控制焊接變形，工藝要求先焊正面T/3(T為鋼板厚度)然后翻轉(zhuǎn)工件采用碳弧氣刨清根后，用砂輪打磨清除滲碳層與溶渣(碳弧氣刨使用后，焊縫表面附著一層高碳晶粒，它是產(chǎn)生裂縫的致命缺陷源)，直至露出金屬光澤后再采用磁粉探傷法進(jìn)行底部焊接檢測(cè)，待確定無(wú)裂縫后進(jìn)行反面焊縫(約T/3) 的施焊。焊完后再翻轉(zhuǎn)從工件，焊接正面的其余焊道，直至完成蓋面焊。蓋面焊結(jié)束后立即將焊縫及150mm范圍內(nèi)用石棉布覆蓋，并加熱至200℃~300℃保持5小時(shí)以上， 焊縫施焊完畢24小時(shí)后作無(wú)損探傷。

　　9.4 焊接過(guò)程控制

　　9.4.1定位焊: 定位焊是厚板施工過(guò)程中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位。由于厚板在定位焊時(shí),定位焊處的溫度被周圍的 “冷卻介質(zhì)”很快冷卻, 造成局部過(guò)大的應(yīng)力集中, 引起裂紋的產(chǎn)生, 對(duì)材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時(shí), 提高預(yù)加熱溫度, 加大定位焊縫長(zhǎng)度和焊腳尺寸。

　　9.4.2焊條電弧焊的引弧問(wèn)題: 當(dāng)一根焊條引弧時(shí), 嚴(yán)禁在焊縫周圍的鋼板表面四處敲擊引弧，這一不良引弧習(xí)慣對(duì)厚板的危害最大, 原理同上。因此在厚板焊接過(guò)程中, 必須嚴(yán)禁這種不規(guī)范的行為發(fā)生。

　　9.4.3多層多道焊: 在厚板焊接過(guò)程中, 堅(jiān)持的一個(gè)重要的工藝原則是多層多道焊, 嚴(yán)禁擺寬道。這是因?yàn)楹癜搴缚p的坡口較大, 單道焊縫無(wú)法填滿截面內(nèi)的坡口, 而一些焊工為了方便就擺寬道焊接, 這種焊接造成的結(jié)果是, 母材對(duì)焊縫拘束應(yīng)力大, 焊縫強(qiáng)度相對(duì)較弱, 容易引起焊縫開(kāi)裂或延遲裂紋的發(fā)生。而多層多道焊有利的一面是: 前一道焊縫對(duì)后一道焊縫來(lái)說(shuō)是一個(gè) “預(yù)熱”的過(guò)程; 后一道焊縫對(duì)前一道焊縫來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè) “后熱處理”的過(guò)程, 有效地改善了焊接過(guò)程中應(yīng)力分布狀態(tài), 利于保證焊接質(zhì)量。

　　9.4.4焊接過(guò)程中的檢查: 厚板焊接不同于中薄板, 需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾十小時(shí)才能施焊完成一個(gè)構(gòu)件, 因此加強(qiáng)對(duì)焊接過(guò)程的中間檢查, 就顯得尤為重要, 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。中間檢查不能使施工停止, 而是邊施工、邊檢查。如在清渣過(guò)程中, 認(rèn)真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理。

　　9.4.5在焊接過(guò)程中, 正面和反面的首道都使用小的焊接線能量, 這不單純是因?yàn)閾?dān)心正面的首道施焊時(shí)會(huì)將坡口的鈍邊焊穿, 而主要是為了防止出現(xiàn)裂紋。厚鋼板對(duì)接焊后的變形主要是角變形。實(shí)踐中為控制變形，先焊正面的一部分焊道, 翻轉(zhuǎn)工件, 碳刨清根后焊反面的焊道, 再翻轉(zhuǎn)工件,這樣循環(huán)往復(fù), 一般來(lái)說(shuō), 每次翻身焊接三至五道后即可翻身, 直至焊滿正面的各道焊縫。同時(shí)在施焊時(shí)要隨時(shí)觀察其角變形情況, 注意隨時(shí)準(zhǔn)備翻身焊接, 以盡可能地減少焊接變形及焊縫內(nèi)應(yīng)力。