1227钢结构件焊前预热温度与层间温度的控制1

焊前预热重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接，都要求在焊前必须预热。

焊前对焊件整体或焊接区域局部进行加热的工艺手段称为预热。

对于焊接强度级别较高、有淬硬倾向的钢材、导热性能特别良好的材料、厚度较大的焊件，以及当焊接区域周围环境温度太低时，焊前往往需要对焊件进行预热。

预热的主要目的是降低焊接接头的冷却速度。

预热能够降低冷却速度，但又基本上不影响在高温停留的时间，这是十分理想的。

所以当焊接具有淬硬倾向的钢材时，降低冷却速度减小淬硬倾向的主要工艺措施，是进行预热，而不是增大线能量。

对焊件进行多层多道焊时，当焊接后道焊逢时，前道焊缝的最低温度，称为层间温度。

对于要求预热焊接的材料，当需要进行多层焊时，其层间温度应等于或略高于预热温度，如层间温度低于预热温度，应重新进行预热。

焊接奥低体不锈钢时，为保持焊接接头有较高的耐蚀性，需要有较快的冷却速度，因此此时需要控制较低的层间温度，即在前道焊缝冷却到较低温度时，再进行后道焊缝的焊接。

焊前预热的主要作用：（1）预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。

同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。

（2）预热可降低焊接应力。

均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差（也称为温度梯度）。

这样，一方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。

（3）预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。

预热温度和层间温度（注：对焊件进行多层多道焊时，当焊接后道焊逢时，前道焊缝的最低温度，称为层间温度。

对于要求预热焊接的材料，当需要进行多层焊时，其层间温度应等于或略高于预热温度，如层间温度低于预热温度，应重新进行预热。

焊接奥低体不锈钢时，为保持焊接接头有较高的耐蚀性，需要有较快的冷却速度，因此此时需要控制较低的层间温度，即在前道焊缝冷却到较低温度时，再进行后道焊缝的焊接。

常用钢结构焊接预热及层间温度选用表常用结构钢分类分组类别号标称非比例延伸强度钢材牌号举例对应标准号Ⅰ≤295MPaQ195、Q215、Q235、Q275GB/T70020、25、15Mn、20Mn、25Mn GB/T699Q235GJ GB/T19879Q235NH、Q265GNH、Q295NH、Q295GNH GB/T4171ZG200-400H、ZG230-450H、ZG275-480H、ZG300-500H GB/T7659、GB/T11352Ⅱ-1＞295MPa且≤390MPaQ355、Q390GB/T1591Q345q、Q370q GB/T714Q345GJ、Q390GJ GB/T19879Q310GNH、Q355NH、Q355GNH GB/T4171Ⅱ-2＞390MPa且≤460MPaQ420、Q460GB/T1591Q420GJ、Q460GJ GB/T19879Q420q、Q460q GB/T714Q415NH、Q460NH GB/T4171Q460C、Q460D、Q460E、Q460F GB/T16270Ⅱ-3＞460MPa且≤550MPaQ500C、Q500D、Q500E、Q500F、Q550C、Q550D、Q550E、Q550F GB/T16270Q500M、Q550M、Q500GJ、Q550GJ、Q500NH、Q550NH、Q500GJ、Q550GJ、Q500q、Q550qGB/T1591、GB/T19879、GB/T4717、GB/T714Ⅱ-4＞550MPa且≤690MPaQ620C、Q620D、Q620E、Q620F、Q690C、Q690D、Q690E、Q690F GB/T16270Q620M、Q690M、Q620GJ、Q690GJ、Q620q、Q690qGB/T1591、GB/T19879、GB/T4717、GB/T714Ⅱ-5＞690MPa且≤890MPaQ800C、Q800D、Q800E、Q800FQ890C、Q890D、Q890E、Q890F GB/T16270Ⅱ-6＞890MPa Q960C、Q960D、Q960E、Q960F GB/T16270注：钢材类别由低到高依次为Ⅰ、Ⅱ，钢材组别由低到高依次为1、2、3……。

焊前预热的前提条件和预热参数按照焊接工艺评定的内容进行，常用材料的焊前预热的条件和预热温度见表1。

表1常用钢的预热温度钢种管材板材厚度/mm 预热温度/℃厚度/mm 预热温度/℃含碳量≤0.35%的碳素钢及其铸件≥26 100~200 ≥30≥28 100~150C-Mn（16Mn、16MnR）≥15 150~200Mn-V（15MnV、15MnVNR、18MnMoNbR）0.5Cr~0.5Mo（12CrMo）——≥15 150~2001Cr~0.5Mo（15McrMo ZG20 CrMo）≥10 150~2501.5Mn-0.5Mo-V（14MnMoV 18MnMonbg）——1Cr~0.5Mo-V —200~300 ——1.5Cr~Mo-V（15 CrlMolV）2Cr~0.5Mo-VW（12Cr2MoWVB）1.75Cr-0.5Mo-V2.25Cr-1Mo（12Cr2Mo 10CrMo910）3Cr-1Mo-Vti（12Cr3MoVSiTiB）≥6 250~3509Cr-1Mo-V —250~300 ——12Cr-1Mo,9C-1Mo 350~400 ——1Cr5Mo —250℃ZG15Cr1Mo1V 60℃~100℃（冷焊时）100℃~150℃（热焊时）ZG15Cr2Mo1 60℃~100℃（冷焊时）150℃~200℃（热焊时）ZG20CrMoV 250℃~300℃（热焊时）注1：（1）表中的温度为根据壁厚确定的最低预热温度。

当采用钨极氩弧焊打底时，可按下限温度降低50℃预热。

（2）壁厚大于或等于6mm的合金钢管子或，大板件在负温下焊接时，应比最低的预热温度高20℃~50℃。

壁厚小于6mm的低合金钢管子及壁厚大于15mm 的碳素钢管子，在负温下焊接，也应适当预热。

（3）承压件与非承压件焊接时，应按承压件进行预热。

接管座与主管焊接进，应按主管进行预热。

注2：对外径小于60mm，壁厚小于6mm的管子，采用氩弧焊时，预热温度为50℃~100℃4.3.2.2预热宽度从对口中心开始，每侧不小于焊件厚度的3倍，且不少于100mm。

焊前预热及焊后热处理
1)构件中有一块板厚32＜δ≤100的焊缝，应对焊缝中心两侧各2倍板厚且不小于100mm区域预热100 ℃以上。

2)构件中有一块板厚100＜δ的焊缝，应对焊缝中心两侧各2倍板厚区域预热
150 ℃以上。

3)预热应尽量使用红外线加热炉进行,不允许利用焊接过程中自身产生的热量来
预热。

4)需预热的构件，如中途停止施焊应重新预热到规定温度，或持续保温使其保持
规定的预热温度。

5)柱、梁（包括热轧型钢）中，对板厚δ≥32mm的低合金钢板的对接焊缝应进
行消除应力热处理。

6)热处理规范如下：
a、热处理升温速度为220X25.4/δmax.（℃/h），δ单位为mm，且不大于220℃
/h。

b、当炉温高于315℃时，其降温速度不大于：
260X25.4/δmax.(单位℃/h)，δ单位为mm，但在任何情况下不应大于260℃/h，
从315℃以下焊件可在静止空气中冷却。

c、热处理温度580-650℃，保温时间如下表：
d、允许采用局部热处理，要求焊缝的每一边其加热带的宽度至少为接头钢板厚
度的二倍，且不小于200mm。

钢结构工程焊接工艺的处理措施首先，预热是钢结构焊接过程中必不可少的一项措施。

预热的目的是提高焊接接头的低温韧性，降低焊接残余应力，并避免冷裂和变形。

预热温度和时间一般根据钢材的材质、厚度以及环境温度等因素进行选择。

通常情况下，焊前预热温度应为焊接材料的20-100℃，并持续一定的时间，以保证焊接接头的质量。

其次，焊接参数的控制也是焊接工艺的关键。

焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度以及焊接材料的选择等。

合理的焊接参数能够确保焊接过程中的热输入控制在合适的范围内，避免焊缝产生过大的热影响区，减少残余应力，提高焊缝的强度和韧性。

同时，合适的焊接材料能够保证焊缝的化学成分和力学性能与基材相匹配，确保焊缝的质量和可靠性。

焊接顺序也是钢结构工程焊接中需要考虑的措施。

合理的焊接顺序能够减小焊接引起的变形，避免局部冷却不均匀和局部热膨胀等问题。

通常情况下，焊接起始于内部，逐步向外焊接，同时采用对称焊接的方式进行，以保证焊接过程中的热量均匀分布，减少变形和残余应力的产生。

最后，焊接后的处理也是重要的一环。

焊后处理包括焊缝的清理、热处理、表面处理以及尺寸检验等。

焊缝的清理主要是去除焊渣和氧化物等杂质，保证焊缝的质量。

热处理可以通过回火、正火等方式，降低焊接区域的残余应力，并提高焊接接头的韧性和强度。

表面处理一般包括除锈、喷涂等，以保证焊缝表面的质量和耐腐蚀性能。

尺寸检验是为了确保焊接后的钢结构的尺寸符合设计要求，满足工程的使用需求。

总之，钢结构工程焊接工艺的处理措施是确保焊接质量的重要环节。

通过预热、焊接参数的控制、焊接顺序以及焊接后的处理等措施的合理应用，可以降低焊接引起的变形和残余应力，提高焊接接头的质量和可靠性，保障钢结构工程的安全性和稳定性。

焊接层间温度
（实用版）
目录
1.焊接层间温度的定义与重要性
2.焊接层间温度的控制方法
3.焊接层间温度对焊接质量的影响
4.实际焊接过程中焊接层间温度的测定与控制
5.结论
正文
一、焊接层间温度的定义与重要性
焊接层间温度是指在多层多道焊接过程中，焊接上一层与下一层之间的温度。

这个温度对于焊接质量有着重要的影响，如果控制不好，可能会导致焊缝质量不佳，甚至出现焊缝开裂等质量问题。

二、焊接层间温度的控制方法
焊接层间温度的控制主要通过以下几种方法：
1.预热：在焊接前，对焊接母材进行加热，使其达到一定的温度，这样可以降低焊接过程中母材的温度应力，有利于焊接质量的提高。

2.控制焊接电流和焊接速度：通过调整焊接电流和焊接速度，可以有效地控制焊接过程中的温度，从而实现对焊接层间温度的控制。

3.焊接顺序和焊接方向：合理的焊接顺序和焊接方向，可以使得焊接过程中的温度分布更加均匀，有利于焊接层间温度的控制。

三、焊接层间温度对焊接质量的影响
焊接层间温度对于焊接质量的影响主要表现在以下几个方面：
1.焊接层间温度过低：会导致焊缝的晶粒细化，焊缝强度降低，容易出现焊缝开裂等问题。

2.焊接层间温度过高：会使得焊缝金属熔池温度过高，焊缝冷却速度过快，焊缝组织粗糙，影响焊缝的塑性和韧性。

四、实际焊接过程中焊接层间温度的测定与控制
在实际焊接过程中，我们可以通过使用红外线测温仪等工具，对焊接层间温度进行实时测量，然后根据测量结果，调整焊接参数，从而实现对焊接层间温度的控制。

五、结论
焊接层间温度是焊接过程中一个非常重要的参数，对于焊接质量有着重要的影响。

钢结构工程焊接加热方案本工程钢结构主塔楼巨型钢柱、钢板剪力墙和巨型钢柱牛腿，构件截面和钢板厚度大，焊接工艺复杂，易造成焊接收缩变形，焊接应力较大，因此焊前预热和焊后后热采用电加热或火焰加热两种方式，保证构件受热均匀,进而保证焊接质量。

1.电加热温度测点布置接头常见板材焊接接头形式板材热处理温度测点布置对接接头C型接头T型接头表示监测热电偶，对非封闭截面的构件增加焊缝反面测温点2.加热器安装根据焊缝热处理构件的形状、尺寸、厚度定制强力碳钢的优质陶瓷电加热器，如陶瓷磁铁式，固定在焊缝坡口对应两侧，有的焊件截面比较复杂可以用铁丝绑扎，然后用接长导线连接到电脑温控仪通电加热。

安装加热器前，应将焊件表面的焊瘤、焊渣、清理干净，使加热器与焊件表面贴紧，必要时应制作专用的夹具。

加热器的布置宽度及单位发热功率应符合技术要求。

对特殊要求的焊件热处理时或大型部件进行焊后热处理，宜分区控制温度。

用一个测温点同时控制多个焊接接头加热时，各焊接接头加热器的布置方式应相同，且保温层宽度和厚度也应尽可能相同。

对水平放置的构件进行焊后热处理时，应上下分区控制温度。

3.预热方式预热分局部和整体预热二种形式，电加热适用于整体预热和局部预热。

电加热适用于电加热点位易于布置的焊接部位，由于环境条件的限制，局部受限位置采用火焰加热，红外线测温仪监测温度。

当用火焰加热预热时，喷嘴的移动速度要稳定，且不得在一个位置长期停留，应控制火焰燃烧时间，防止金属氧化或增碳，加热停止后进行测温。

钢构件预热如下图。

图8.1 钢结构预热示意图4.预热温度常用钢材的最低预热温度如下：接头最厚部分的板厚t(mm)钢材类别t≤20 20<t≤40 40<t≤60 60<t≤80 t>80 Ⅰ- - 40 40 80 Ⅱ- 20 60 60 100 Ⅲ20 60 80 80 120 Ⅳ20 80 100 120 150 注：Ⅲ、Ⅳ类钢材及调质钢的预热温度、道间温度的确定，应符合钢厂提供的指导性参数要求。

焊接预热温度标准焊接预热温度是指在进行焊接前，对焊接材料进行加热处理的过程。

这个过程是为了减少焊接过程中的应力和变形，提高焊接质量和可靠性。

焊接预热温度标准是指在不同的焊接材料和焊接方法下，所需的预热温度范围和时间。

下面将详细介绍焊接预热温度标准的相关内容。

1. 焊接预热温度标准的作用焊接预热温度标准的主要作用是减少焊接过程中的应力和变形，提高焊接质量和可靠性。

在焊接过程中，由于焊接材料的热膨胀系数不同，容易产生应力和变形。

这些应力和变形会导致焊接接头的裂纹和变形，从而影响焊接质量和可靠性。

通过预热处理，可以使焊接材料的温度均匀分布，减少应力和变形，提高焊接质量和可靠性。

2. 焊接预热温度标准的适用范围焊接预热温度标准适用于各种焊接材料和焊接方法。

不同的焊接材料和焊接方法需要不同的预热温度和时间。

一般来说，焊接材料的硬度越高，需要的预热温度就越高。

同时，焊接方法的不同也会影响预热温度的选择。

例如，对于手工电弧焊接，需要较高的预热温度和时间，而对于自动化焊接，需要较低的预热温度和时间。

3. 焊接预热温度标准的选择选择适当的焊接预热温度是保证焊接质量和可靠性的关键。

一般来说，焊接预热温度应该根据焊接材料的硬度、厚度、形状和焊接方法等因素来确定。

在选择预热温度时，应该考虑以下几个方面：（1）焊接材料的硬度：硬度越高，需要的预热温度就越高。

（2）焊接材料的厚度：厚度越大，需要的预热温度就越高。

（3）焊接材料的形状：形状复杂的焊接材料需要更高的预热温度。

（4）焊接方法：不同的焊接方法需要不同的预热温度。

4. 焊接预热温度标准的实施在实施焊接预热温度标准时，需要注意以下几个方面：（1）选择适当的预热温度和时间，根据焊接材料的硬度、厚度、形状和焊接方法等因素来确定。

（2）在进行预热处理时，应该保证温度均匀分布，避免出现局部过热或过冷的情况。

（3）在进行焊接时，应该保持预热温度，避免温度过低或过高的情况。

（4）在焊接完成后，应该进行后续的热处理，以消除残余应力和提高焊接质量和可靠性。

焊前预热及预热参数
正式焊接工作开始前，对厚钢板的焊缝区要进行预热。

焊接时由于局部的激热速冷，在焊接区就可能产生裂纹，预热就是减缓焊接区激热、速冷的过程。

约束力大的接头，预热后可以减少收缩应力，预热还可以排除焊接区的水分和湿气，排除了水分也就排除了产生氢气的根源。

当工作地点的环境温度为0℃以下时，焊接件的预热温度应通过试验确定。

表3 不同材质钢材需要预热的温度
（续）
在气温低于0℃的环境中进行焊接时，低碳钢也要进行预热，表2是厚钢板预热的条件。

表3是需要预热的温度。