c)高性能钢材的有效应用—Q690-Q960项目负责人任志浩-PolyU

Q690高强钢焊接材料的选择及其应用孙咸【摘要】本文分析了Q690钢的焊接性，探讨了该钢焊接材料的选用原则，介绍了该钢焊接材料的种类及其应用。

研究表明，Q690钢焊接材料的选用，可以采用“强度匹配”原则，等强匹配和低强匹配都可以获得满意的接头性能，低强匹配加低氢工艺可以明显改善钢的焊接性。

受产品结构特点和焊接方法控制，Q690钢4种以上的焊接工艺方法和焊接材料各具特色；采用FCAW打底＋FCAW或GMAW填充的工艺优势明显。

在Q690钢焊接材料成功应用中，焊接材料自身的低氢化是必要条件，而焊接方法和工艺因素的低氢化则是充分条件，二者缺一不可。

【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2016(000)018【总页数】6页(P31-36)【关键词】焊接材料;Q690钢;选择及应用【作者】孙咸【作者单位】太原理工大学焊接材料研究所【正文语种】中文Q690钢以其足够的高强度、低的韧脆转变温度和一定的伸长率，在工程机械、船舶起重机械、煤矿机械、风电和核电装置等行业获得了应用。

虽然说现有的焊接材料及其匹配焊接工艺，基本能满足各类制造要求，但是，随着应用的进一步扩大，该钢焊接接头的使用性能方面仍然暴露出一些问题。

这些问题依然涉及到焊接材料和配套工艺。

在一些情况下，所谓的主流工艺依然不尽如人意，比如在大拘束条件下，或冬季严寒季节施工时，为防止裂纹发生，有的工艺变得复杂、辅助时间加长、工艺条件严紧，使其可操作性变差。

另一方面，施工中存在这样的现象：有时候，焊接材料的变化可能改变工艺特性；反之，工艺方法的某些改变亦可能改变接头的性能。

事实上焊接材料和配套工艺已经成为相辅相成、相得益彰的充分和必要条件相互关系，似有动一发牵全身之反应。

鉴于Q690钢结构使用性能，主要是承载受力结构，非高温、耐腐蚀等特殊场合，属于强度用钢特点，该钢焊接材料的选用原则应当采用“强度匹配”原则。

本文特意将Q690钢焊接材料的选择与该钢的焊接性、焊接材料种类、工艺方法及应用相联系，探讨其选用原则。

Q960E高强钢调质钢板机械性能及应用范围
一、Q960E是什么材质？
Q960E钢板属于调质型高强板，执行标准GB/T1591-2018o由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。

"Q"一钢板屈服拼音首字母的意思；
“960”一钢板屈服强度不小于960MPa;
"E"——表示质量等级，冲击温度-4(TC0
交货状态：淬火+回火
低温冲击在使用中能体现出什么？
钢板多数会被加工成零件和配件，在使用过程中高强度钢板遇严寒会变得很脆，所以在受到碰撞冲击的时候就会变形崩裂,但是低温冲击的钢板在同样的严寒天和同样的碰撞冲击,钢板还会具备一定的韧性，不会轻易变形损坏。

二、高强板Q960E性能分析：
Q960E具有高强度、高韧性、耐磨性、抗疲劳性、抗低温冲击性、焊接易加工性等特点。

Q960E钢板化学成分
钢板力学性能
Q960E钢板广泛用于矿山开采和各类工程施工用的设备，如钻机、电铲、电动轮翻斗车、挖掘机、装载机、推土机、混泥土泵车、消防云梯、各类起重机及煤矿液压支架等。

Q960E钢板优质性能也满足了很多制造业的选材要求，成为机械制造企业常用的牌号之一。

四、Q960E钢板厂家
上海频开实业有限公司位于国内现有规模较大的钢材专业市场——乐从钢铁世界，公司在上海、武汉、娄底、佛山均有现货，库存量不低于3000T,品种规格全，可按要求加工开平，可定期货。

公司经营宝钢、武钢、涟钢、山钢、湘钢、鞍钢、新余等钢厂的材料,主要有耐磨钢、高强度钢板、工程机械用钢、汽车大梁钢、冷轧高强车厢板、耐候钢、耐酸钢、中高碳钢。

高性能钢材在建筑工程中的应用与优化摘要：随着经济发展和城乡基础建设的提升，建筑项目不断增加。

建筑业面临着新的发展机遇，同时也面临新的挑战。

原材料是建筑工程施工过程中不可或缺的物质基础。

随着科技的不断进步，一些高性能钢材在建筑施工中逐渐得到推广应用。

本文通过对高性能钢材应用的分析，探讨了它们的应用价值，希望为同行们提供一定的借鉴。

关键词：高性能钢；钢结构；建筑工程一、引言自1997年以来，我国钢铁工业产能和技术水平不断提升，钢产量已经突破亿吨，并且近几年一直位居世界第一。

国内钢结构行业迎来了黄金发展期，工程建设蓬勃发展，并取得了令人瞩目的成绩。

这大大推动了高性能度钢材的研制、开发和应用，加速了钢结构标准化进程，许多与钢结构相关的标准相继发布，极大地提升了整个钢结构行业的水平，推动了钢结构行业的科技进步。

建筑业作为我国国民经济的支柱产业，扮演着非常重要的角色。

近年来，随着高性能建筑钢材的广泛应用，建筑业得以更好地推动经济的发展和创新。

高性能建筑钢材不仅可以提升建筑的整体质量，优化人们的居住环境，更能够最大化地提高经济效益。

高性能钢材弥补了传统材料的劣势，具有很多优点如较高的强度、耐久性、抗风抗震、柔韧性强等，在建筑施工方面发挥着重要作用。

二、高性能钢结构的优势高性能钢材在建筑工程中的应用和优化具有重要意义。

随着社会经济的发展和建筑结构设计要求的提高，传统的钢材已经不能完全满足需求。

高性能钢材以其卓越的力学性能、耐久性和抗震性能，成为现代建筑工程中的理想选择。

高性能钢结构的抗震性和承载能力在很大程度上得到了提升。

在同等条件下，其抗震和承载性能比传统钢结构好得多。

这是因为高性能钢材料可以达到更高的强度和韧性，并且具有更好的耐久性，可以经受更大的负荷和振动。

因此，高性能钢结构被广泛应用于工业、桥梁、高层建筑等领域。

而且相比传统的混凝土结构，高性能钢结构具有更小的截面尺寸和更轻的重量，从而可以显著减少结构的空间占用。

一、Q690GJC是建筑结构钢板，用于制造高层建筑结构、大跨度结构钢及其他重要建筑结构用钢。

二、Q690GJC建筑结构钢的冶炼方法：钢由电炉或转炉冶炼，并进行炉外精炼。

三、Q690GJC建筑结构钢的执行标准：属于建筑结构用钢板，执行标准GB/19879-2015.
四、Q690GJC建筑结构钢的尺寸、外形、重量及允许偏差：钢板的尺寸、外形及重量偏差应符合GB/T709-2006的规定
五、Q690GJC高建钢的交货状态：正火、正火+回火、控轧
a允许用全铝含量(AIt)来代替酸溶铝含量(AlS)的要求，此时全铝含量AIt应不小于0.020%,如果钢中添加V、Nb或Ti任一种元素，且其含量不低于0.015%时，最小铝含量不适用。

b当V、NbsTi组合加入时，对于Q235GJ、Q345GJ,(V+Nb+Ti)W0.15%,对于Q390GJ、Q420GJ、
Q460GJ,(V+Nb+Ti)≤0.22%o
C当添加硼时，Q550GJ、Q620GJ、Q690GJ及淬火加回火状态钢中的BW0.003%。

q690ql成分
Q690QL的成分主要包括碳（C）、硅（Si）和锰（Mn）。

其中，碳的含量通常在0.12%~0.20%之间，这一比例有助于确保钢的强度和良好的机械性能。

硅的含量一般在0.15%~0.35%之间，硅在钢中的主要作用是提高强度和抗腐蚀性。

锰的含量通常在1.0%~1.7%之间，锰可以提高钢的强度和韧性，并有助于降低硫的含量。

此外，Q690QL还可能含有其他合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等，以进一步提高其性能。

具体的成分比例可能会根据不同的生产工艺和用途而有所调整。

以上内容仅供参考，如果需要更详细的数据或最新的信息，建议咨询相关的材料专家或查阅相关的专业文献。

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实验条件与方法2.1 引言在生产实践中，人们通常采用焊接方式来获得高质量的链接[56]。

但作为生产工艺的一种手段，复杂的焊接过程和众多的影响因子，如非线性问题、瞬时作用以及温度的相关性效应等，要使得获得具有优秀使用性能的焊接接头产品非常困难。

尤其是焊接过程中的残余应力和焊接形变，严重影响了焊接的质量。

在实际工作中，焊接时必须考虑残余应力和焊接形变的综合作用[57]。

为了更好的分析焊接过程中应力与应变的关系，现代科学分类把焊接分解为多个学科内容，如力学、热学等，从而方便了人们对焊接性能的研究与探讨。

2.2 实验材料2.2.1 实验母材（Q690）作为调质钢的一种，低合金高强钢Q690具有优秀的综合性能。

实验采用Q690试样尺寸为300*150*12mm。

在试样中截取金相试样，并在光学显微镜下进行观测，如图2-1所示分别为Q690高强钢200倍、500倍和1000倍下的显微结构，从图中可大致看出母材主要组成组织为马氏体和贝氏体，同时还含有块状铁素体。

（a ）200倍下母材组织（b ）500倍下母材组织（c ）1000倍下母材组织图2-1 母材的显微组织然而，高强钢Q690在焊接时会存在一些焊接缺欠，主要表现为两点。

首先焊接过程中易引入杂质，焊接接头在遇到温度降低时，会出现裂纹敏感问题；其次是热影响区（HAZ ）和焊缝金属在焊接过程中因受到焊接热循环的影响，会产生组织粗化及魏氏组织等组织恶化现象，焊接接头的力学性能降低。

这也是文本主要研究的内容。

所以，在试验焊接前，必须对母材的化学成分有一定的了解，然后再确定焊接工艺。

本文研究的Q690的化学成分如下表所示。

表2.1 Q690高强钢的化学成分%(C)w (Si)w ()w Mn ()w P ()w S (Cr)w ()w Al 0.1500.350 1.310 0.0120.002 0.270 0.034 ()w Mo ()w Ti (Cu)w ()w Nb (Ni)w (V)w 0.160 0.0160.090 0.001 0.030 0.045 采用两种碳当量计算公式：(JIS)C 624405414eq Mn Si Ni Cr Mo V C =+++++ （2-1）()(Cu Ni)(IIW)C 6515eq Mn Mo Cr V C +++=+++ （2-2） 公式2-1是根据日本工业标准推荐的调质钢碳当量计算公式，而公式（2）是国际焊接学会推荐的碳当量计算公式。

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Q690钢是一种高强度低合金结构钢，具有优异的机械性能和耐候性能。

它广泛应用于桥梁、建筑、船舶、机械设备等领域。

为了确保使用Q690材料的安全可靠性，需要参考相关的材料标准。

引用Q690材料的标准主要包括国际标准和国内标准。

国际标准方面，常用的有ASTM A514/A514M-13、EN 10025-6:2004+A1:2009和JIS G3106:2015等。

这些国际标准对Q690钢的化学成分、力学性能、热处理和检测方法等方面进行了详细规定，确保了材料的质量和可靠性。

在国内，中国钢铁标准化技术委员会发布了《Q690高强度低合金结构钢技术条件》（GB/T 16270-2009）标准。

该标准对Q690钢的化学成分、力学性能、热处理和检测方法等进行了详细规定，并提出了相应的试验方法和评定规则。

这个国内标准是中国钢结构工程设计规范（GB 50017-2017）中使用Q690钢时的必备依据。

根据相关标准，Q690钢的化学成分要求如下：碳含量不超过0.20%，硅含量不超过0.60%，锰含量不超过1.70%，磷含量不超过0.035%，硫含量不超过0.035%，铬含量不超过0.80%，镍含量不超过0.80%，铜含量不超过0.80%，钼含量不超过0.30%，铝含量不超过0.015%，钛含量不超过0.05%，铌含量不超过0.05%，氮含量不超过0.015%。

Q690钢的力学性能要求如下：屈服强度不低于690MPa，抗拉强度范围为770-940MPa，延伸率不低于14%，缩颈收缩率不低于50%。

此外，还需要对Q690钢进行冲击韧性测试，要求冲击功温度为-40℃，冲击吸收能量不低于27J。

对于Q690钢的热处理要求，国际标准和国内标准都有详细规定。

一般情况下，Q690钢采用控制轧制和控制冷却的方式进行热处理，以获得良好的组织和性能。