低碳钢的焊接工艺

Q345的焊接工艺一、材料介绍1. Q345化学成分如下表〔%〕：元素C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti含量0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 Q345C力学性能如下表〔%〕：机械性能指标伸长率〔%〕试验温度0℃抗拉强度MPa 屈服点MPa≥数值δ5≥22 J≥34 σb〔470-650〕σs〔324-259〕其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于35-50mm时，σs≥295Mpa2. Q345钢的焊接特点2.1 碳当量(Ceq)的计算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题2.2.1 热影响区的淬硬倾向Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。

结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2 冷裂纹敏感性Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

二、焊接施工流程坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根〔碳弧气刨〕→外口施焊→里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验〔焊缝质量一级合格〕三、焊接工艺参数的选择通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下：1. 焊接材料的选用由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原那么，选用E5015 〔J507〕型电焊条。

化学成分见下表〔%〕：元素C Mn Si S P Cr Mo V Ti含量0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01力学性能见下表：机械性能指标σb〔Mpa〕σs〔Mpa〕δ5〔%〕Ψ〔%〕AkvJ-30℃数值440 540 31 79 164 114 762. 坡口形式：〔根据图纸和设备供货〕3. 焊接方法：采用手工电弧焊〔D〕。

兰州工业学院毕业设计（论文）题目Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定系别材料工程学院专业焊接技术及自动化班级焊接11-2姓名学号指导教师（职称）日期2014年3月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 碳钢简述 (3)1.2 Q235钢的化学成分分析 (4)1.3 Q235的机械性能 (4)1.4 本次设计实验技术路线图 (5)第二章Q235钢板的焊接 (6)2.1 板材厚度的选择 (6)2.2 焊接材料的选择 (6)2.3 焊接方法和焊接设备的选定 (6)2.4 焊焊前准备 (7)2.4.1 焊接接头形式及坡口准备 (7)2.4.2 工件共建表面的清理 (7)2.5 焊接工艺参数的制定 (8)2.5.1 焊条直径 (8)2.5.2 焊接电流 (8)2.5.3 焊接电压 (9)2.5.4 焊接层数 (9)2.6 焊接及焊后热处理 (10)2.6.1 防止裂纹的产生 (10)2.6.2 结晶裂纹的产生原因 (11)2.6.3 冷裂纹的防止措施 (12)2.6.4 严格控制氢的来源 (12)2.7 焊后热处理 (13)2.8 焊接时应注意的要点 (13)第三章Q235金属试样的制备 (15)3.1 取样 (15)3.2 粗磨 (15)3.3 细磨 (16)3.3.1 手工磨 (16)3.3.2 机械磨 (17)3.4 抛光 (17)3.5 浸蚀 (19)第四章试样组织观察及分析 (20)4.1 焊接接头组织 (20)4.2 试样的观察 (20)4.3 试样的分析 (21)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)外文文献及译文 28兰州工业学院毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接技术及自动化专业毕业设计（论文）任务书摘要Q235低碳钢在现代工业上应用十分广泛，本文主要针对Q235低碳钢板材的焊接工艺进行设计，通过经济和操作性两个方面的考虑，选用手工电弧焊进行焊接，焊接后变形小，缺陷少，焊接质量良好，当然最重要的是焊接工艺参数设计正确。

低碳钢的焊接特点及工艺分析摘要: 焊接是制造过程中一个非常重要的过程。

焊接质量将影响整个船舶的质量，因此必须注意影响焊接施工质量的各个因素。

尽管我国焊接技术取得了一定的成就，但总体上仍存在许多问题。

因此，针对焊接生产技术和质量的现状，本文提出了具体的解决方案，希望能为我国造船业的发展提供一些帮助。

关键词:制造；焊接质量；对策引言近年来，随着我国制造业的快速发展，焊接技术正逐步向自动化方向发展。

加强高效焊接技术的推广，加快焊接技术改造步伐，采用新的焊接工艺、先进的焊接机器人技术，促进产业进步和产业升级。

1、焊接设备的需求特点通过调查我国经济发展的总体形势发现我国粗钢的年产量突破了2亿元，在2010年至2016年一直保持这样的生产水平，从2017年开始我国铝产量的需求下降，焊接产品构成情况，如下所示。

表1是焊接产品构成情况，从2010年至2014年焊接设备需求量较多，在2015年焊接设备需求逐年下降。

可以看出，相对国内市场来说，焊接设备产量需求相对是不很稳定。

当前焊接设备需求大于产量，在激烈的竞争市场下，需要多功能的焊接设备，增长市场需求量。

焊接是制造过程中一个重要的工序，也是必不可少的一部分。

焊接质量会影响材料轻量化的安全和可靠性。

常用的工艺方法有电阻焊中的电焊和凸焊。

在制造行业中，采用的焊接工艺方法对焊接设备的性能要求是不同的，在基础能力方面需要具备以下几个条件。

第一，焊接设备的机械性能可靠性较强，设备程序运行稳定，保证设备性能符合焊接工艺的要求。

第二，要求焊接设备在参数高速采样时具备较高的分辨率和快速分析能力，并且保证通信数据的精准性和准确性[3]。

第三，要求设备缩小控制精度产生的误差值。

第四，高端设备需要具备输出参数的动态监测功能、自动修正功能和输出功率自动补偿功能，通过实现以上功能形成闭环控制系统。

此外，还需要设备的监测功能和补偿精度满足焊接工艺质量的需求。

按照工艺规定需要将工艺质量控制在5%以内。

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。

1、碳钢的焊接按照含碳量碳钢分为：低碳钢（C≤0.3%）、中碳钢（C=0.3%-0.6%）和高碳钢（C＞0.6%）三类，不同的碳钢具有不同的焊接特点。

（1）低碳钢的焊接①低碳钢的焊接特点低碳钢中的C、Mn、Si等元素含量少，通常情况下不会因为焊接产生严重的硬化组织或淬火组织。

低碳钢的焊接性能优良，一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织。

焊接完成以后，形成的焊接接头的塑性和冲击韧性较高。

②低碳钢焊接材料的选用a.焊条焊接低碳钢时，大多使用E43XX系列的焊条，因为低碳钢结构通常使用GB700-88的Q235牌号钢材制造，这类钢材的抗拉强度平均值为417.5MPa（42.5kgf／mm2），而E43 X X系列焊条熔敷金属的抗拉强度不小于420MPa（43kgf／mm2），在力学性能上正好与之匹配。

b.埋弧焊焊丝和焊剂低碳钢埋弧焊一般选用实心焊丝H08A或H08E，它们与高锰高硅低氟熔炼焊剂HJ430、HJ431、HJ433或HJ434配合，应用甚广。

焊接时，焊剂中的MnO和SiO2在高温下与铁反应，Mn与Si得以还原，。

熔池冷却时，Mn和Si既成为脱氧剂，使焊缝脱氧，同时又可有足够数量余留下来，成为合金剂，保证焊缝力学性能。

c.气体保护焊焊丝碳钢实心焊丝主要由CO2气体保护，且主要配合50公斤级母材，其型号为ER49-1（牌号MG-49-l，即过去的H08Mn2SiA），强度稍低。

d.电渣焊焊丝和焊剂电渣焊熔池温度比埋弧焊低，焊接过程中焊剂更新量又少，所以焊剂的Si、Mn还原作用也弱。

低碳钢电渣焊时，如果仍按埋弧焊选用H08A、H08E焊丝与高锰高硅低氟焊剂配合，则焊缝得不到足够数量的Si和Mn，特别是母材和焊丝中原有的Mn还会烧损。

另一方面，Mn的过渡量与焊剂碱度有关，碱度愈大，过渡量也愈大。

为此，低碳钢电渣焊时，往往选用中锰高硅中氟熔炼焊剂HJ360与H10Mn2或H10MnSi焊丝配合。

碳钢的焊接性及焊接工艺来源：本站编辑发布日期：2010-8-21 阅读次数：149 次碳钢又称为碳素钢，是钢材中产量最多、应用最广的材料。

一、低碳钢的焊接（1）焊接性分析①低碳钢因含碳及其他合金元素少，塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等缺陷，焊接性能优良。

②焊接低碳钢，一般不需要采取预热和焊后热处理等特殊工艺措施。

③手工电弧焊焊接低碳钢时可适合全位置焊接，且焊接工艺和操作技术比较简单，容易掌握。

④不需要选用特殊和复杂的设备，对焊接电源无特殊要求，一般交流、直流弧焊机都可焊接。

（2）焊接材料熔化焊时用的焊接材料可以根据等强度的原则选用，也就是使焊缝的强度等于或接近于母材的强度。

（3）焊接工艺要点如果母材和焊接材料合格，这种钢焊接时一般不需要预热、保持层间温度和后热处理，也能获得优良的焊接接头。

只有在下列情况下才能采取相应的措施：1、在低温环境下焊接厚件时，应预热焊件，防止产生冷裂纹；2、厚度超过50mm的焊件，应进行焊后热处理以消除应力；3、电渣焊焊件焊后应正火以细化HAZ晶粒。

二、中碳钢的焊接中碳钢主要是在铸、锻毛坯的组合件以及补焊工作中应用。

（1）焊接性1、热影响区易产生低塑性的淬硬组织，含碳量越高，板厚越大，焊件刚性越大，焊条选用不当时，容易产生冷裂纹。

2、焊缝金属易产生热裂纹。

3、焊缝区易产生气孔。

4、焊前经调质处理的中碳钢，焊后在热影响区会出现回火软化区，从而影响到焊接接头的使用性能。

（2）焊接材料中碳钢主要采用手弧焊和气焊。

手弧焊时最好采用低氢焊条，因为低氢焊条扩散氢含量少、具有一定的脱硫能力，熔敷金属塑韧性良好，抗冷裂、热裂的能力都高。

如果允许焊缝与母材不等强，可以采用强度级别低的焊条。

当焊件不允许预热时，可以采用奥氏体不锈钢焊条，因为它塑性好可以避免裂纹。

（3）焊接工艺要点1、焊接坡口尽量开成U形，以减少焊件熔入量。

2、焊前预热，预热温度一般在150-250℃。

当含碳量高、板厚度大或结构刚性大时，预热温度可提高到250-400℃，局部预热的加热范围为焊缝两侧50～200mm左右。

低碳钢焊接的技术要点及缺陷分析发表时间：2020-11-19T11:41:25.787Z 来源：《建筑实践》2020年第19期作者：郝志芳[导读] 低碳钢板的焊接不同于其他钢板的焊接。

在焊接工艺的实施过程中，应针对低碳钢板的厚郝志芳13112219860223****摘要：低碳钢板的焊接不同于其他钢板的焊接。

在焊接工艺的实施过程中，应针对低碳钢板的厚度、化学成分和材料特性对焊接工艺控制进行专门的研究和分析，通过分析找出适合焊接工艺操作的方法和策略。

关键词：低碳钢；焊接技术；要点；缺陷随着我国工业技术的不断发展，由于低碳钢具有良好的使用性能，低碳钢的应用范围也逐步增多。

低碳钢加工工艺中，焊接工艺是最为常见的，在焊接中低碳钢会产生大量的热量，散去后低碳钢构件可能会出现变形现象，在当前我国焊接工作中无论是操作技术还是机械设备，相比较国外而言都较为滞后，所以低碳钢极可能出现变形现象，会对低碳钢构件产生一定的影响，也会影响使用性能。

所以必须有效避免这一现象，找准构件变形的具体原因，才能够找到最为合理的解决方法。

1焊接的工艺方法的选择从理论上讲，一般常用的焊接方法都能用于低碳钢的焊接。

其中包括埋弧自动焊（SAW），气体保护焊（GMAW），CO2气体保护药芯焊丝焊接（FCAW），手工电弧焊（SMAW）等。

随着焊接技术发展，低碳钢化学品船液舱不锈钢的焊接主要采用FCAW这一焊接方法。

因此，选择FCAW和传统的SMAW两种焊接方法作为本次试验的研究重点。

2低碳钢焊接技术要点2.1焊接顺序低碳钢焊接操作中应当重视焊接操作顺序，如果难以根据顺序进行操作，会对低碳钢焊接产生极为严重的变形影响。

在日常生活中低碳钢材料的应用范围广泛，根据大部分案例都能够证明焊接顺序的重要意义。

例如对低碳钢焊接变形的影响而言，主要原因在于改变了焊接顺序。

例如前后操作出现颠倒现象，严重影响着低碳钢构件，由于分布状态和应力发生改变，所以低碳钢出现了焊接变形现象。

低碳钢和中碳钢的焊接一、低碳钢的焊接低碳钢包括普通低碳钢、优质低碳钢、低碳锅炉钢，以及低碳容器用钢、桥梁用钢等。

含碳量低于0.25％。

由于低碳钢含碳量低，焊接性好，通常不需要采取特殊的工艺措施，就可以获得优质的焊接接头。

低碳钢焊接性的主要特点如下：1．塑性好，淬火倾向小，焊缝近缝区不易产生冷裂纹。

2．一般焊前不需要预热，但对于大厚度的结构或在寒冷地区焊接时，需要将焊件预热至150℃左右。

3．在焊接沸腾钢时，由于钢中杂质硫、磷含量较多，有轻微产生裂纹的倾向。

4．如果火焰能率过大或焊接速度过慢等，会出现热影响区晶粒长大的现象。

厚度1～3mm的低碳钢薄板件的焊接，气焊是首选的焊接方法。

对于一般结构，焊丝可用H08、H08A；对于重要结构，焊丝可采用H08MnA、H15Mn。

焊丝直径应根据板厚按表4—2选择。

低碳钢的焊接，一般情况下不用气焊熔剂，焊接时采用中性焰，要求乙炔的纯度应在94％以上，氧气采用工业氧即可。

乙炔消耗量可根据焊件厚度∮，按Q=(100～120)∮(L／h)计算。

焊炬的型号和焊嘴号码应根据乙炔消耗量或焊接厚度按表1—6选择。

二、中碳钢的焊接中碳钢的含碳量在0.25％～0.60％之间，由于含碳量比低碳钢高，因而焊接性较差。

中碳钢焊接性的主要特点如下：1．含碳量越高、板厚越大，淬火的敏感性也越大，在焊缝金属中容易产生热裂纹，在热影响区容易产生淬硬组织。

2．由于熔池中含碳量较高，在焊接过程中产生的一氧化碳(CO)就较多，因此焊缝容易产生气孔。

3．如果焊件刚度较大，焊接工艺参数和焊接材料选用不当，就容易产生冷裂纹。

对于中碳钢的气焊，预热是焊接的主要工艺措施。

尤其在焊接厚度、刚度较大的焊件时，更需要预热，以避免产生冷、热裂纹，从而改善焊接接头的塑性。

通常厚度大于3mm的中碳钢焊件，预热温度为250~350℃。

在气焊时，可直接用气焊火焰进行预热。

焊后要逐渐抬高焊嘴使其缓冷。

气焊中碳钢用的焊丝，要求其含碳量不得超过0.20％~0.25％。