低合金高强钢焊接通用工艺

Gr60低合金高强结构钢焊接施工工法Gr60级低合金高强度结构钢为国内首次在建筑钢结构上使用钢材，符合美国材料标准ASTM903／913M一97 Gr60标准，相当于国内钢材标准中的Q420级钢。

由于Gr60钢为国内首次使用，目前尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照，焊接不确定性因素多，难度较大。

探索总结Gr60级钢的使用，对于推动Q420低合金高强度结构钢在国内建筑钢结构的应用，从节约资源的角度上符合我国的可持续发展国策，对于本企业乃至国内建筑钢结构行业的良性发展，均具有积极的创新意义。

1工法特点1.1Gr60属低合金高强度结构钢，能大幅度提高结构杆件的承载力，减小了杆件截面面积，从而减小自重，增加建筑空间。

1.2 Gr60钢对于需验算疲劳的焊接结构具有一40℃冲击韧性的合格保证，使其应用范围和结构可靠度得以扩大。

1.3 Gr60级钢的焊接性能优于国内工程中正在大量使用的Q345钢。

现场安装施焊操作较易控制。

在常温及低温下，Gr60级钢的预热温度较之同条件下的Q345钢低；并且，在负温下，只需对板厚在lOOmm以上的钢材采取低温度的后热措施。

1.4焊接施工过程须严格按照既定的焊接工艺指导书的工艺参数及焊接规定进行施工，对焊接速度、预热温度、层问温度、后热温度、保护气体的气压与流速等严格控制，方能保证焊接质量。

1.5已经过一15℃条件下冬期施工焊接工艺评定和一7℃下冬期施工实践，寒冷地区冬期也可施工。

1.6本工法是在完成北京新保利大厦工程基础上总结编写的，因此实用性很强。

2适用范围适用于Gr60级低合金高强度结构钢进行CO2气体保护焊的各种焊缝连接形式。

3工艺原理根据Gr60钢化学成分及力学性能进行可焊性分析与试验，在依据国外规范标准对此类钢材的焊接性的指导意见基础上，结合国内在高强钢CO2气体保护焊方面的焊接施工工艺，按照国内焊接规范的规定，进行常温及负温下典型焊缝形式的现场工艺评定试验，以取得指导现场焊接操作的适用的工艺参数。

低碳低合金焊高强度钢（调制钢）焊接简要工艺方案1范围本焊接工艺方案规定了XXXXX您司钢制结构件生产现场组装及焊接的基本规则和要求；本焊接工艺方案适用丁XXXXX松司碳素结构钢、普通低合金结构钢、低合金调质钢的焊接；本通用焊接工艺方案适用丁XXXXX松司各产品零部件的焊条电弧焊、气体保护焊、氯弧焊。

2引用标准下歹0方案所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。

本标准发布时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。

JB-T 9186 二氧化碳气体保护焊工艺规程GB/T324 焊接符号的表示方法GB/T 324 焊缝符号表示法GB/T 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T 8110 碳钢、低合金钢气体保护焊焊丝GB9448 焊接与切割安全3基本要求3.1对操作者的要求3.1.1焊工必须经过焊接理论学习和实作培训，经考核合格取得相应证书后方可上岗从事相应的焊接工作。

严禁实习生对产品进行焊接操作。

3.1.2操作者应按照工艺文件的要求进行操作，同时操作者应熟知自己所施焊的工件材料、焊接材料及焊接规范。

32对焊接设备及附属装置的要求—3.2.1对焊机及附届设备进行日常检查，应确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行。

3.2.2对焊接机要求：1、逆变全数字式焊机2、拥有稳定可靠的焊接性3、焊接条件调节范围宽广、高速焊接性优良、飞溅发生量少4、拥有焊接参数存储功能（推荐OTCCPVM-500/XDS-500 焊机）3.2.3焊接设备仪表装置应准确可靠，应定期进行检修及维护；当设备出现异常时应立即停机，禁止使用，同时通知设备维修人员进行维修。

3.2.4对保温桶的使用要求：烘干后的低氢碱性焊条须放置在保温桶中，随取随用；取出焊条后，应将保温桶盖盖好，并通电保温。

3.3对焊接材料及原材料的要求3.3.1焊接材料包括焊条、焊丝和保护气体。

低合金高强度钢的焊接工艺1）焊接方法的选择低合金高强度钢可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、气电立焊、电渣焊等所有常用的熔焊及压焊方法焊接。

具体选用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、堆性能的要求及生产条件等。

其中焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝及药芯焊丝气体保护电弧焊是常用的焊接方法。

对于氢致裂纹敏感性较强的低合金高强度钢的焊接，无论采用那种焊接工艺，都应采取低氢的工艺措施。

厚度大于100mm低合金高强度钢结构的环形和长直线焊缝，常常采用单丝或双丝载间隙埋弧焊。

当采用高热输入的焊接工艺方法，如电渣焊、气电立焊及多丝埋弧焊焊接低合金高强度钢时，在使用前应对焊缝金属和热影响区的韧性能够满足使用要求。

2）焊接材料的选择低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求，同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。

由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强，因此，选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。

焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。

为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性，正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材，配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。

3）焊接热输入的控制焊接热输入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。

屈服强度不超过500MPa的低合金高强度钢焊缝金属，如能获得细小均匀针状铁素体组织，其焊缝金属则具有优良的强韧性。

而针状铁素体组织的形成需要控制焊接冷却速度。

因此为了确保焊缝金属的韧性，不宜采用过大的焊接热输入。

焊接操作上尽量不用横向摆动和挑弧焊接，推荐采用多层窄焊道焊接。

热输入对焊接热影响区的抗裂性及韧性也有显著的影响。

低合金高强度热影响区组织的脆化或软化都与焊接冷却速度有关。

由于低合金高强度钢的强度及板厚范围都较宽，合金体系及合金含量差别较大，焊接时钢材的状态各不相同，很难对焊接热输入作出统一的规定。

700Mpa以上低合金超高强结构钢板焊接工艺研究论文导读：而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。

针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。

焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。

关键词：试验，强度，匹配，破断脆裂一、立项原因及背景近几年，为了加大资源开采率，厚煤层、薄煤层开采已成为煤炭开采的必然发展趋势。

与之相适应，大采高及薄煤层使用液压支架及重型刮板输送机的制造数量逐年增加。

而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。

故700MPa以上低合金高强板焊接已成为摆在煤机制造行业的一道重要课题。

2006年以来，先后完成的ZY6400/12.5/28型掩护式液压支架结构件及SGZ830/630刮板输送机中部槽中板，选用材料均为σb=800MPa的Q690板材和σb=700MPa的Q550板材，碳当量CE＞0.6，焊接性能差，集团公司属于首次使用，在国内也属于初期使用尚未有十分成熟的焊接规范。

二、研究内容及创新点针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。

1、焊接材料选用焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。

浅论低合金高强钢焊接工艺浅论低合金高强钢焊接工艺摘要：钢结构具有强度高、塑性好的特点，但钢结构截面小、板厚薄，变形问题突出。

本文从低合金高强钢的特征出发，浅论其焊接工艺，掌握焊接方法，防止焊接变形。

关键词：钢焊接工艺焊接变形方法一、低合金高强度钢低合金高强度钢是钢铁产品中最富有特色和最具有竞争力的钢种。

具有良好的可焊性、耐蚀性、耐磨性、成形性，通常以板、带、型、管等钢材形式直接供用户使用的结构钢称为低合金高强钢。

它是在普通碳素结构钢根底上，通过合金化提高强度，并改善使用性能而开展起来的工程结构用钢。

它的主要特点是含碳量低，晶粒细小，屈服强度高，塑性好，并具有优良的低温韧性、耐蚀性、耐磨性、冷加工性和焊接性。

因此低合金高强度钢广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶、压力容器、海上采油平台、石油管线等各种工程结构中，取得了显著的经济效益和社会效益。

二、低合金高强钢焊接工艺低合金高强钢焊接所面临的问题一是防止裂纹。

二是在保证高强度要求的同时，提高焊缝金属及焊接热影响区的冲击韧性。

焊接热影响区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向，对焊后不进行热处理的焊件，必须严格控制焊接区的扩散氢含量以及选择适宜的焊接方法和焊接工艺参数。

特别是随着焊接线能量的提高，传统低合金高强钢的焊接热影响区性能恶化，易产生焊接冷裂纹问题，给大型钢结构的制造带来困难。

低合金高强钢常用的焊接方法主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、混合气体保护焊等。

在确定焊接方法时，必须考虑母材的强度等级、使用性能、施工难易及经济性。

从生产实际出发，所选择的焊接方法必须保证焊接产品的质量优良可靠，生产率高，生产费用低。

能获得较好的经济效益。

比拟容易实现焊接过程的半自动或自动化。

通常，对于对强度等级较低的焊接件各种方法都可采用，对于批量大、焊缝尺寸长的焊接件，采用埋弧自动焊优于其他焊接方法。

低合金高强钢焊接时，选择和制定合理的焊接工艺及标准是十分重要的。

应严格限制焊接线能量，控制焊接热影响区冷却时间不能过长，防止在过低的冷却速度下粗晶区出现上贝氏体。

低合金高强度结构钢低温（-10℃～-25℃）焊接工法低合金高强度结构钢是一类优质材料，广泛应用于汽车、铁路、船舶、桥梁等领域。

然而，针对低温环境下（-10℃～-25℃）的焊接工艺仍然存在一些挑战，如焊缝冷脆、焊接接头低温韧性差等问题。

本文将从焊接工法的角度，探讨低合金高强度结构钢在低温环境下焊接的问题及解决方法。

低温环境下焊接时，焊接接头的强度、韧性、冷脆性等性能需满足工程要求。

低合金高强度结构钢材料中的合金元素间元素间存在显著的互作用，对焊接接头性能产生重要影响。

为了提高焊接接头的低温韧性，应遵循以下几个原则：一、选择合适的焊接材料焊接材料的选择对焊接接头的性能至关重要。

应选用含有足够量的强化相的焊接材料，以提高焊接接头的韧性。

同时，焊接材料的化学成分应与基材匹配，防止碳、氮等元素的沉淀导致接头冷脆。

二、控制焊接热输入热输入对焊接接头的韧性、冷脆性有重要影响。

低温环境下，应控制焊接热输入，降低焊接温度。

采用适当的焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，可有效控制热输入。

三、预热与焊后热处理预热可改善焊接接头的低温韧性。

在焊接前，通过适当的加热处理，使基材达到一定温度。

焊后热处理则能进一步消除残余应力，提高接头的韧性。

预热温度和热处理温度应根据具体情况进行确定。

四、采用适当的焊接工法对于低温环境下的焊接，选择适当的焊接工法也是提高接头性能的关键。

常用的焊接工法包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。

其中，气体保护焊具有焊接速度快、热输入小的优点，可有效控制焊接接头的低温韧性。

五、严格控制焊接缺陷焊接缺陷是影响焊接接头性能的主要因素之一。

应加强焊接工艺控制，确保焊接缺陷的控制在允许范围内。

同时，焊接接头的无损检测也非常重要，可通过探伤、X射线检测等手段，及时发现并修复焊接缺陷。

总之，低合金高强度结构钢在低温环境下焊接需要综合考虑材料选择、焊接工艺参数、预热和热处理等因素，以提高焊接接头的低温韧性。