高强钢的焊接技术

Q420高强钢焊接工艺的研究高强钢是一种具有优良力学性能的金属材料，在航空、航天、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。

其焊接工艺研究对于提高焊接接头的性能和可靠性具有重要意义。

本文将探讨Q420高强钢焊接工艺的研究，主要包括焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化等方面。

首先，焊接方法是研究焊接工艺的基础。

常用的高强钢焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、激光焊等。

不同的焊接方法适用于不同的焊接条件和需求。

例如，手工电弧焊适用于返修等小面积焊接，氩弧焊适用于焊接薄板等狭缝焊接，埋弧焊适用于焊接大型结构件等。

通过选择适合的焊接方法，可以提高焊接接头的质量和生产效率。

其次，焊接技术是研究焊接工艺的核心。

高强钢焊接技术包括预热、焊接顺序、焊接速度、焊接温度控制等。

预热是为了减少焊接应力和提高焊接接头的冷裂纹抗性。

焊接顺序是为了避免过高的焊接温度和应力集中。

焊接速度是为了控制热输入和焊接金属的冷却速度，以避免产生过多的残余应力。

焊接温度控制是为了保障焊接接头的性能。

通过采用合理的焊接技术，可以获得高强钢焊接接头的良好性能。

最后，焊接参数的优化也是研究焊接工艺的重要内容。

焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

这些参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。

例如，过高的焊接电流和电压会导致焊接接头产生太大的焊接温度和残余应力，从而降低焊接接头的强度和韧性。

通过优化焊接参数，可以提高焊接接头的质量和可靠性。

综上所述，Q420高强钢焊接工艺的研究需要关注焊接方法、焊接技术和焊接参数的优化。

只有通过合理选择焊接方法、精确控制焊接技术和优化调整焊接参数，才能够获得高强钢焊接接头的良好性能，满足工程需求。

同时，还需要加强对焊接过程中的激光辐射、焊接残余应力等问题的研究，以进一步提高高强钢焊接接头的质量和性能。

钢结构高强钢焊接性及关键技术摘要：目前，随着工程机械行业的快速发展，工程机械用高强钢发展迅速，更高强度及更优综合性能的高强钢的需求日益增加。

为进一步提高工程机械用高强钢的焊接质量，保证产品在工程机械方面的应用性能，对高强钢焊接工艺的优化尤为重要。

高强钢由于碳当量大、强度较高，极易出现冷、热裂纹，焊接应力大，焊接接头开裂以及热影响区软化和过热区脆化等问题。

关键词：钢结构；高强钢焊接性；关键技术引言钢的屈服强度通常为≥390MPa，拉伸强度为500 ~ 1200 MPa，并考虑到焊缝能力而生产的钢。

拉伸强度≥1200MPa通常称为极限强度钢。

高强度钢分为矫正钢和非优质钢。

钢和非优质钢的调整与动态性能、焊接能力和连接性能有很大不同。

不合格钢≤ 6000PA的抗拉强度；而基钢的抗拉强度≥600MPa。

GB/ T191-2018、高强度低合金钢、Q355、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690等标准中规定的8种商标属于光泽度类别。

1高强钢的焊接特性强钢最近被设计为减少二氧化碳排放，添加多样化的微合金元素，以确保可控性和热处理。

硬质钢的HAZ焊接工艺主要受螺母材料化学成分和热焊接循环条件的影响。

焊接束各个部分的热循环不同，导致焊接束是许多微组织共享的区域。

粘结剂附近加热的温度较高，结晶明显生长。

当钢中合金金属含量下降时，铁很容易生长成卫体组织。

对于大量合金或钢中合金元素比例较高的情况，将创建由Bel实体、Markus实体和island标记组成的组织。

熔体区域附近的过大束区对焊缝性能具有决定性影响。

相同冷却速度下结晶度越厚，大理石越强。

1.2焊接高强钢重点防止冷裂纹的产生由于高强钢具有淬硬倾向，是冷裂纹产生的必要条件，同普通低合金钢相比，在扩散氢、拉应力场的共同作用下极易产生冷裂纹；近期桥梁及建筑钢结构高强钢（Q390、Q420）焊接工程中不断出现冷裂纹便是最好的例证。

随着强度级别的提高，板厚的增大，冷裂纹倾向变大。

高强钢焊接理论研究
根据船研所的研究结果，高强钢焊接难点主要是如何提高焊缝韧性等力学性能和降低裂纹的产生。

而其关键点是如何得到合适的晶体结构、降低氢致裂纹的产生和降低焊接拘束。

1、高强钢因其较高的碳当量、高强度、低韧性，如WQ690 40mm钢板碳当量≤0.5，屈服σ0.2=690MPa，焊接时不合适的最高温度、高温保持t8/5和冷却速度，极易导致焊缝和热影响区产生粗大的晶体结构，降低焊接接头的性能。

为此，需要合适的预热温度、道间温度、线能量输入来满足高温保持时间t8/5≤30s和冷却速度控制在30℃/s以内，以得到细小的马式体组织结构。

2、合适的预热温度、线能量输入、后热和焊材氢含量的控制，也影响焊接裂纹的产生。

3、拘束的控制则需要通设计合理的结构、焊接顺序来控制。

综合考虑以上理论，通过反复试验，成功掌握高强钢焊接工艺技术。

如WQ690 40mm钢板焊接，选择预热温度150℃以
上、道间温度150～200℃、线能量1.5～
2.0KJ/mm、后热250～315℃（1.5h）、采
用GEL-11M低氢焊条、正反面交替焊接
顺序，焊接接头可得到力学性能，且无
焊接试验焊前预热
重大返修现象。

Q690高强度钢板的焊接工艺一、焊接工艺准备1、焊接设备：500ACO2气体保护焊机。

2、焊丝：SLD-80高锰中硅φ1.2mm实芯焊丝。

3、坡口的加工：坡口的加工，深度和宽度要比图纸要求的大于或等于0至2个毫米。

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，去氧化皮并打磨光滑。

倒角公差如下表：4、定位焊：（1）结构件的定位焊前，应进行预热，温度为170-200°C。

定位焊缝高度为6-8mm，长为40mm-60mm，间隔为300mm左右。

当焊缝长度小于300mm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，但焊后必须磨平。

（4）焊道及焊道边缘必须清理干净，不允许有油、锈水、渣等物。

焊道两侧边缘修磨露出金属光泽，单侧不得小于25mm。

（5）因为Q690板材焊后不允许用机械和火焰矫正。

5、为确保结构件焊接质量和减小结构件的焊接变形，按照《支架及中部槽的焊接工艺》多层多道焊接规定执行。

6、保护气体为80%Ar+20%CO2的混合气。

二、焊接工艺过程及要求1、按图纸尺寸定位焊后，铆工负责把各主筋铰接孔端圆弧处空档内，适当加撑焊固。

2、各焊缝尺寸必须符合图纸要求。

角焊缝除少数焊角尺寸K=8-10mm以外，一般焊角尺寸K=12-18mm。

焊后用样板自检合格，要求焊缝宽度均匀，表面美观。

3、焊缝边缘与母材结合线必须融合良好，光滑过度，不允许出现未熔合、裂纹、咬边等焊接缺陷。

4、焊接时注意防风，每层每道施焊前，要清除灰尘及氧化渣皮，并清理焊缝表面油污，以减少气孔，消除边缘熔合不良现象。

5、焊接设备要精细保养，经常检查气路是否有漏气或其他故障，焊丝输送与导电装置及易损件是否完好，从焊接设备上保证少出现气孔及其它焊接缺陷。

6、各焊工严格焊后自检，检查出焊后缺陷，必须立即处理合格。

杜绝出现漏焊及不合格焊缝。

Q420高强钢焊接实用工艺地研究钢焊接是工程结构中常用的连接方式之一，钢材的焊接质量直接影响到结构的强度、刚度和耐久性。

而高强钢焊接则是指抗拉强度大于420MPa的钢材的焊接。

为了确保高强钢焊接工艺的可行性和有效性，需要进行实用性研究。

首先，高强钢焊接工艺地研究需要对材料性能进行了解。

钢材的成分、含碳量、硬度等会直接影响焊接性能。

因此，在研究过程中需要分析材料的总体性能和化学成分，选择合适的焊接材料和焊接工艺以实现高强钢焊接。

其次，高强钢焊接工艺地研究需要对焊接方法和设备进行优化。

传统的焊接方法如手工电弧焊、埋弧焊等在高强度钢焊接中会出现焊缝裂纹、氢致冷脆等问题。

因此，需要考虑采用先进的焊接方法如熔化极气体保护焊（GMAW）、数控焊接等来提高焊接质量和效率。

同时，对焊接设备进行优化，选择合适的焊接电流和电压，以实现高强钢焊接的要求。

此外，高强钢焊接工艺地研究还需要关注热处理和焊后处理。

高强度钢焊接后容易产生焊接变形和残余应力，这对结构的稳定性和持久性产生不良影响。

因此，需要在焊接完成后进行热处理和焊后处理，以消除焊接应力，提高结构的强度和耐久性。

最后，高强钢焊接工艺地研究还需要进行焊接质量和性能的检测。

采用金相显微镜、扫描电子显微镜等对焊接接头进行组织和微观缺陷的观察，通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试等对焊接接头的力学性能进行评估。

通过检测结果评估焊接质量，优化焊接工艺。

综上所述，高强钢焊接实用工艺地研究需要对材料性能进行了解，优化焊接方法和设备，关注热处理和焊后处理，并进行焊接质量和性能的检测。

这些工作可以为高强钢焊接提供可行和有效的工艺。

高强钢的焊接工艺规定
高强钢在高温作用下具有较大的淬硬性，依据碳当量的理论计算，当C E值≥0.6%均属焊接性能较差的钢种，为避免应焊接热循环作用焊接接头的热影响区产生碎硬组织而发展冷裂纹，故施焊时应遵照以下工艺要求进行。

1.选用焊接材料应优先考虑低配匹为原则，与Q345相接的焊缝可选用JM-58
焊丝。

2.焊接接头附近应清除锈、油污等氧化物，保持焊缝清洁。

3.施焊时焊缝应预热，加热范围为焊口两侧150~200mm左右，预热温度为
200~250℃。

4.施焊时应保持层间温度不低于预热温（200~250℃），必要时可中途补充加热。

5.施焊时应选用小电流，线熔深的多层多道焊以减小焊缝中母材与焊材的熔合
比（即降低母材的熔化量），但焊接速度不宜过快（以避免焊缝过快冷却），同时应保证收弧时的弧坑填满防止产生火口裂纹。

6.施焊工作应一次完成，不允许对工件反复多次的加温和冷却。

7.保证焊接质量防止因气孔、夹渣、未溶合、咬边等焊接缺陷促使焊接接头处
产生应力集中而增加产生冷裂纹的倾向。

8.焊后应后热，适量提高焊接区域的温度并采用有效的保温缓冷措施。

Q460C高强钢焊接关键技术研究试验资料一、原材料复检及可焊性分析1试验目的对原材料力学性能进行检验，对Q460C热轧及控扎钢材可焊性进行分析。

2原材料本次试验选择板厚12mm的Q460C热轧及控扎钢板，采用山西太钢不锈钢股份有限公司（Q460C）热轧钢板，中普（邯郸）钢铁股份有限公司（Q460C）控轧钢板，质量证明书如下所示：3试验方案在本次使用的钢板上取样进行材料复检时，根据标准要求：每种板（热轧和控扎）上取1个化学成分试样；1个拉伸试样；1个弯曲试样；3个冲击试样。

取样完成后，分别加工至试验所需的尺寸，然后进行相应的化学成分试验和力学性能试验。

4试验过程及结果1）试验设备设备名称：液压伺服万能材料试验机设备型号：WAW-1000C设备名称：冲击试验机设备型号：JB-300B设备名称：冲击试验低温槽设备型号：DWC-404）碳当量计算按照GB/T1591-2018规定：碳当量( CEV )由熔炼分析成分按式( 1 )计算：CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu )/15式( 1 )热轧板碳当量计算：CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu )/15= 0.143+1.455/6+(0.206+0.0001+0.0001)/5+(0.018+0.023 )/15=0.45当热机械轧制钢的碳含量不大于 0.12% 时,宜采用焊接裂纹敏感性指数( Pcm )代替碳当量评估钢材的可焊性，焊接裂纹敏感指数( Pcm )由熔炼分析成分按式( 2 )计算:Pcm(%) =C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B式(2 )碳含量低于0.12%，采用焊接裂纹敏感性指数( Pcm )代替碳当量评估钢材的可焊性控扎板焊接裂纹敏感指数计算二、熔敷金属试验1试验目的验证焊接材料力学性能。

2原材料本次试验采用气体保护焊（GMAW）和埋弧焊（SAW）两种焊接方式。

Q690 高强钢的焊接工艺及其应用研究摘要Q690 高强钢作为一种优良的结构钢，具有很高的强度、耐蚀性和耐磨性，被广泛应用于桥梁、精密机械、建筑结构等领域。

然而，它的焊接难度较大，需要优化的焊接工艺进行控制。

本文综述了Q690 高强钢的特性、现有焊接工艺和应用等方面的研究，探讨了如何优化Q690 高强钢的焊接工艺，以满足工程需求。

关键词：Q690 高强钢，焊接工艺，优化，应用AbstractQ690 high-strength steel is an excellent structural steel with high strength, corrosion resistance and wear resistance, which has been widely used in the fields of bridges, precision machinery, building structures and other fields. However, its welding difficulty is great, andan optimized welding process is needed for control. This paper summarizes the research on the characteristics, existing welding processes and applications of Q690 high-strength steel, and discusses how to optimize the welding process of Q690 high-strength steel to meet engineering requirements.Keywords: Q690 high-strength steel, welding process, optimization, application一、引言Q690 高强度钢是一种具有较高强度和较好耐蚀性的结构钢。

Q460高强钢厚板焊接施工工法一、前言Q460高强钢厚板焊接施工工法是一种常用于船舶、桥梁、建筑等领域的焊接工艺，具有焊接效率高、焊接质量高、施工安全性好等特点。

本文旨在对该工法进行详细介绍，让读者了解其工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析等方面的内容。

二、工法特点Q460高强钢厚板焊接施工工法具有以下特点：1、焊接效率高：采用多重传热方式，使焊接速度快，焊接效率高。

2、焊接质量高：采用预热、保温、焊接等一系列措施，保证焊接质量。

3、施工安全性好：采用预防措施和安全管理制度，减少了施工过程中的危险因素。

三、适应范围该工法适用于船舶、桥梁、建筑等领域的焊接，尤其适用于焊接Q460高强度钢厚板。

四、工艺原理焊接过程需要对焊接工法、材料、焊接环境和施工质量进行掌控。

在Q460高强钢厚板焊接中，先要进行材料的分析和合适的预热处理，以满足设计要求；接下来进行预热，通过高温使板材中的水分和杂质挥发出去，热处理时采用逐层升温的方法，以减少热应力的影响，提高焊缝质量；焊接时需要调整焊接电流和电压，合适的控制焊接速度，使焊缝中的气缝极小或消除，提高焊接质量；施工过程中需要掌握质量和安全要求，做好各种预防措施。

五、施工工艺1. 材料准备：选择符合设计要求的Q460高强钢厚板，进行化学成分分析和机械性能测试，材料一旦达标，预热程序就可以开始。

2. 预热处理：布置拴好用于预热的焊接炉，把材料放入炉中进行预热处理，预热温度可以根据材料厚度调整，一般不低于100度，时间根据厚度可以预留适当的时间。

3. 焊接操作：将预热好的材料取出放在焊接基座上，设置好所需的工艺参数，例如焊接电压、电流、焊接速度、焊接时间等，同时注意焊接方向和角度。

对接好之后开始进行焊接，在完成第一次焊接后，需要进行修整，先把气切和焊渣挑掉，然后再用毛刷或者砂轮稍微去除一些表层焊渣，接下来再次焊接，焊接过程中注意提高电源稳定性，控制火焰大小，使焊缝中的气孔消除。

AH36/DH36高强钢焊接工艺1．焊接方法：CO2半自动气体保护焊或手工电弧焊2．焊接材料：焊接方法材料名称牌号尺寸(mm) 级别制造厂CO2半自动气体保护焊药芯焊丝 SQJ501 Ф1.2 3YSAH10 天津三英焊业有限公司FL-YJ502 Ф1.2 3YSAH15 山东淄博飞乐焊业有限公司TWE-711 Ф1.2 3SAHH3YSA 天泰焊材工业股份有限公司气体: CO2 纯度Purity≥99.5%手工电弧焊焊条 JH.E5015 Ф3.2, 4.0, 5.0 3YH10 江阴东青焊接材料有限公司 JH.E5024* Ф3.2, 4.0 / 江阴东青焊接材料有限公司3．焊接要求：3．1 焊接之前应仔细清除焊丝及焊件表面的油污、锈蚀及水分等，以减少焊缝中的含氢量。

3．2 每道焊层必须用钢丝刷清理干净,焊接应注意层次厚度。

3．3 对于每道焊缝的焊接应连续，不得间断，以确保其有合适的层间温度。

3．4 焊接时宜采用小电流多层次焊接，由双数焊工从中间向两头施焊，且每道焊层不能太大，焊接接头应错开50mm。

3．5 若环境温度低于5℃，应采取预热措施，预热温度为100~150℃。

3．6 关于纵骨与甲板（舷顶列板）的角焊缝焊接顺序见图一。

3．7 甲板与舷顶列板间的角焊缝为熔透型焊缝，待内部坡口面焊接结束后，背面用碳弧气刨清根出白，清除飞溅等氧化物，打磨后方可进行焊接。

4．焊接注意事项：4．1 焊接过程中应避免“弧伤”（由于引弧不当等原因，引起电弧击伤母材或焊缝表面的现象），因其使高强钢的热影响区淬硬，且应力集中，极易产生微裂纹。

4．2 手工焊施焊过程中须使用保温桶，且有相应的加热保温措施。

4．3 CO2焊焊接过程中若发现焊丝表面有锈迹，应更换焊丝后方可进行焊接。

4．4 室外CO2焊接操作时，若风速过大应采取必要的防风措施。

4．5 焊接时如遇阴雨潮湿天气，应用烘枪将焊缝进行烘干处理。

4．6 当班施工未用完的CO2焊丝应及时送库存放，以防受潮。

高强钢焊接质量的改善摘要：很多大型建筑钢结构中都广泛应用了高强钢。

为了将高强钢的重要优势发挥出来，工作人员要严格把控各细节，焊接要严格和规范，要保障焊接质量。

因此，深入分析高强钢焊接技术，将其应用于工程之中并改善常见焊接难点，同时使用高质量焊接材料是当下发展进程中的重点。

关键词：高强钢；焊接质量；优化措施1现阶段我国钢结构焊接技术的基本概述1.1高强焊接技术在进行工程施工作业过程中，由于钢结构本身具有复杂多样的特点，因此，在进行焊接作业过程中，其施工难度往往要远高于其他建筑材料的作业难度，为此，要想从根本上规避一系列其他问题的产生，选择合适的焊接技术是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。

简单而言，所谓的“高强焊接”其实是指焊接材料熔敷金属的强度和冲击韧性高于材料标准规定的最低值，在进行施工作业时，为确保其满足工程施工作业需求，施工单位工作人员须提高对焊材韧性选择的重视度，以此为后期各项作业的顺利实施打下坚实基础。

1.2低温焊接技术在进行焊接作业过程中，低温环境进行焊接作业也极为普遍，为此要想从根本上规避一系列其他问题的产生，采取合适的低温焊接技术进行焊接处理，对于推动企业整体发展而言是极为必要的。

具体而言就是在低温环境下进行焊接作业时，施工单位的工作人员须从根本上做好保温措施，即通过搭建防护棚，让焊接的区域形成一定封闭空间，减少热量的损失，从而规避残余应力的产生，以此为钢结构焊接作业奠定良好基础。

2.高强钢高效焊接难点高强钢焊接时会遇到很多困难，焊接需要不断打破原状。

首先受到高强钢焊接特点影响，焊接时可能出现脆化现象。

若接头出现脆化，焊接性能会受影响；其次在焊接时热影响区晶体可能会长大，晶体变大到一定程度后会出现脆化现象，这一区域内的组织会软化进而降低焊接结构的稳定性。

所以在进行高强钢焊接时，要注意这两点现象发生，进行焊接操作时注意临界粗晶热影响区、亚临界粗晶热影响区、过临界粗晶热影响区这三个区域，避免出现脆化现象。

42CrMo高强钢的焊接工艺研究1 焊接工艺拟定1.1 42CrMo钢焊接性能分析42CrMo钢系中碳调质高强钢，结合表1中材料化学成分，选用国际焊接学会推荐的计算公式，计算42CrMo钢的Ceq值。

Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5=0.877%42CrMo钢焊接性差，淬硬倾向性大，母材金属热影响区容易产生低塑性的淬硬组织，Ms 点又低，因而在淬火区产生大量脆硬的马氏体, 导致严重脆化，工件愈厚，则淬硬倾向愈大。

该焊件刚性大，若焊条或焊接工艺选用不当，在焊件冷却至300℃以下时，容易沿热影响区的淬硬区产生冷裂纹。

其化学成分和力学性能见表1及表2。

1.2 焊丝的选择焊接材料的选配原则是焊缝金属的合金成分与强度性能基本符合母材标准规定的下限值, 或达到产品技术条件规定的最低性能指标，保证焊缝的强度、塑性、韧性等达到产品的技术要求，同时还应考虑抗裂性及焊接生产效率等因素。

该产品技术要求连接处σb≥600MPa，因此选用Ф1.2mm的THQ80-1焊丝，型号ER80-G, 其σb≥640MPa，强度与产品技术要求规定的性能指标相匹配。

焊丝的化学成分见表3。

1.3 保护气体的选择选用80%Ar+20%CO2混合气。

单纯的CO2气体保护焊具有飞溅大、焊缝成形不良、氧化性较强等缺点。

Ar属于惰性气体，不溶于液态金属；电离时电位低，电弧稳定；密度比空气大, 热导率小、比热容小，保护效果好。

采用混合气可优化熔滴过渡型式，有效地细化熔滴、减小飞溅、加强多层焊道金属间的熔合度，改善焊缝成形质量，降低高强钢焊接区产生裂纹的倾向。

1.4 焊前预热及焊道层间温度焊前预热可以降低焊接冷却速度，降低或避免淬硬马氏体的产生，同时可促进焊缝中氢的逸出，有效防止裂纹的产生。

要求焊前预热至350℃，多层多道焊，控制层间温度320±15℃。

1.5 焊后热处理温度焊后及时进行热处理可减少或消除焊接残余内应力，改善焊层的显微组织，并可加速焊缝中的氢向外扩散。