碳素钢的焊接

宝山钢铁股份有限公司企业标准

冷连轧碳素钢板及钢带

Q/BQB 402-2009 代替Q/BQB 402-2003、BZJ 491-2004

1 范围

本标准规定了冷连轧碳素钢板及钢带的分类和代号、尺寸、外形、重量、技术要求、检验和

试验、包装、标志及检验文件等。

本标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的厚度为0.17mm～3.5mm的冷连轧碳素钢板

及钢带（以下简称钢板及钢带）。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后

所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达

成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

适用于本标准。 GB/T 222-2006 钢的成品化学成分允许偏差

GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法

GB/T 228-2002 金属材料 室温拉伸试验方法

GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验方法 第1部分：试验方法（A、B、C、D、

E、F、G、H、K、N、T标尺）

GB/T 232-1999 金属材料 弯曲试验方法

GB/T 2523-2008 冷轧金属薄板（带）表面粗糙度和峰值数的测量方法

GB/T 2975-1998 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T 4336-2002 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法（常规法）

GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度试验 第1部分：试验方法

GB/T 5027-2007 金属材料 薄板和薄带 塑性应变比（r值）的测定

GB/T 8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 20066-2006 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T 20123-2006 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法（常

规方法） GB/T 20125-2006 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射

43FRIENDOFCHEMICALINDUSTRY材料科学2007.NO.03化工之友场应用效果缩短了钻井周期降低了钻井密度提高了机械钻速减少了事故复杂的发生率完井电测一次成功3结语(1)有机盐钻井液有独特的流变性动静切力低流变性好(2)有机盐钻井液体系具有抑制性强可有效抑制泥岩钻屑水化分散膨胀(3)有机盐钻井液滤失造壁性好;对钻具无腐蚀;对环境无污染;保护油气层效果好参考文献[1]伍勇,王爱东,董殿彬等.甲酸盐聚合醇钻井液在庄海41井的应用[J].钻井液与完井液,2003,20(3):5456.[2]黄河福.正电胶聚合醇钻井液在临盘地区的应用[J],钻井液与完井液,2002,19(4).[3]郭保雨,严波等.氯化钙/聚合醇钻井液体系的研究及应用[J].精细石油化工进展,2001,3(1):2326.[4]李建山,李谦定,杨呈德.环保型钻井液技术研究与发展方向[J],西安石油学院报,2002,17(2):5963.炼油生产天然气净化脱硫以及天然气化工企业的装置设备及其工艺管线材质多为20#Q235等碳素钢由于原油天然气中含有的硫及硫化物在高温及压力作用下部分硫离子渗入钢材之中引起置设备及工艺管线钢材被硫化给检维修的焊接施工带来极大危害由于渗入钢材内的硫离子在焊接高温作用下外淅燃烧产生二氧化硫SO2气体破坏了焊接金属与母材的熔合部分硫S离子进入焊接金属化合后生成硫化亚铁FeS,使焊缝金属脆性加大发泡成蜂窝状严重者使焊缝金属无法与母材熔合在设备管线检修中为解决碳素钢硫化后的焊接施工难题达到合格的焊接接头必须对常规的焊接方法进行修正与改进通过实践与摸索总结出以下两种焊接方法1出汗法即对硫化比较严重的碳素钢管材采用焊前脱硫焊后消氢的焊接方法以20#钢管硫化后的焊接方法为例具体说明施焊方法和步骤1.1脱硫出汗在坡口加工成型后用烤把将坡口处加热至720750左右使坡口处及焊口附近钢材中的硫离子外淅燃烧可见泡沫流出并有红黄色火苗自然冷却后除去燃烧后的硫化物按以上方法反复烧烤加热脱硫直至无硫离子淅出为止然后修磨坡口至符合焊接要求1.2组对焊接按20号钢的常规方法进行焊接1.3消氢用烤把或电加热带对焊口及熔合区加热至360400左右消除焊口及其附近的硫化氢H2S1.4正火处理待焊口消氢冷却后加热至780左右保温缓冷进行正火处理得到满意的焊接接头效果实例2006年5月在川中气矿天然气净化厂50104m3d和2006年9月在川中气矿天然气净化厂80104m3d脱硫装置检修中其脱硫塔半贫液出塔管线为89520#的钢管焊口硫化腐蚀较重弯头及部分管材需要更换施工中采用出汗法进行处理和施焊达到非常满意的焊接效果2剥皮法此方法适用于硫化不很严重硫离子侵入钢材不深的情况且焊口部位易于机械切削的设备即采用车削等机械加工方法将焊口处表面被硫化的母材去除使焊接施工在无硫化物的情况下进行从而达到较为满意的效果效果实例2006年4月在南充炼油化工总厂35104t年重油催化裂化装置脱硫系统大修时冷却器E1102AB浮头花板与冷却管束腐蚀严重冷却管严重腐蚀穿孔决定采用原冷却器壳体及浮头花板进行换芯处理在管束与花板焊接时由于花板受硫化物腐蚀施焊后发现管束与花板焊接处有微裂纹焊接效果不好后采用剥皮法对已腐蚀花板表面车削23mm再进行施焊达到了满意的效果3科学推广两法创建节约型企业炼油装置和天然气净化脱硫装置工艺流程紧密连接系统多为碳素钢制管线由于管材的硫化过程是以与介质接触的管内壁开始越靠近内壁硫化腐蚀越严重在检修周期内其外半壁未硫化能保证管材的强度安全通过超声波测厚检查弯头部分腐蚀严重而一般情况长直管线能保证生产要求因此只需更换弯头及部分装置工艺进出口处硫化腐蚀严重的管材即能保证装置安全生产的要求在更换弯头和部分管段时使用出汗法剥皮法能克服常规焊法无法解决的难题达到满意的焊接接头采用两法可节省因重新配管所需的大量管材缩短施工时间降低劳动强度从而降低检修成本是一举多得的好方法以科学态度严谨的技术措施推广使用两法有利于炼化天然气净化生产降低成本创建节约型企业4结语实践证明钢材硫化腐蚀后采用出汗法和剥皮法的焊接技术与措施能够达到满意的焊接效果参考文献[1]焊工手册.编写小组.机械工业出版社,1979年5月.[2]张仁武主编.焊接工程手册.山西科学技术出版社,2005年1月.碳素钢硫化后的焊接技术探索王大维刘泉生刘建平(中国石油南充炼油化工总厂建安公司)摘要本文举例阐述了碳素钢硫化腐蚀后的焊接技术关键词碳素钢硫化腐蚀焊接技术实例中图分类号TG4文献标识码A文章编号1004-0862200703a-0043-01

普通焊条型号：THJ422

直径：2.5/3.2/4.0 mm 类型：结构钢焊条 长度：350-400 mm

详细说明

碳钢焊条简明表

牌号 GB标准 AWS标准 药皮类型 焊接电源 主要用途

J350 DC+ 专用于微碳纯铁氨合成塔内件的焊接。具有抗高温氢、氮、氨腐蚀能力，也可做要求抗裂而不要求等强度的焊接或过渡层。

J421 E4313 E6013 钛型 AC、DC 焊接低碳钢结构，特别适于薄板小件及要求焊缝表面美观和光洁的盖面焊。

THJ421Fe E4313 E6013 钛型 AC、DC 焊接一般低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求焊缝表面光洁的盖面焊。

THJ421Fe16 E4324 E6024 钛型 AC、DC 用于一般低碳钢结构的平焊、平角焊。

THJ421Fe18 E4324 E6024 钛型 AC、DC 用于一般低碳钢结构的平焊、平角焊。

THJ421X E4313 E6013 钛型 AC、DC 适用于焊接一般船用碳钢及镀锌钢板，尤其适用于薄板立向下焊及间断焊。

THJ422 E4303 钛钙型 AC、DC 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV、09Mn2等。

THJ422Fe E4303 钛钙型 AC、DC 适用于较重要的低碳钢结构的焊接。

THJ422Fe16 E4323 钛钙型 AC、DC 用于较重要的低碳钢结构的焊接。

THJ422GM E4303 钛钙型 AC、DC 适用于海上平台、船舶、车辆、工程机械等结构表面装饰焊缝的焊接。

THJ423 E4301 钛铁矿型 AC、DC 用于焊接较重要的低碳钢结构，如车辆、建筑结构、重型机械结构等的焊接。

THJ424 E4320 E6020 氧化铁型 AC、DC- 可焊接较重要的碳钢结构，如重型机械、建筑机械等。

THJ425 E4311 纤维素型 AC、DC+ 适于薄板结构的对接、角接及搭接焊。如电站烟道、风道、变压器的油箱、船体和车辆外板的低碳钢结构。

含碳量较高的中碳钢焊接工艺

45#钢（含碳量为0.42～0.5%）是一种优质碳素结构钢，可进行各种热处理，它不仅可以做结构件，还可以做工具。多年来，这一钢种虽然已累积有丰富的生产与应用的经验，但在生产实际中，仍会出现许多使用不当之处，使得生产工作不能顺利进行。本文从含碳量较高的45#在焊接施工过程中出现的问题以及具体的解决方案这方面来详细论述一下其焊接工艺。

标签： 45#钢;含碳量;焊接工艺

1、中碳钢焊接特点

中碳钢一般是指含碳量在0.25～0.60%左右的碳钢。中碳鋼手工电弧焊接的主要特点如下：

1.1母材近缝区容易产生低塑性的淬硬组织。含碳量越高，板壁厚，这种淬硬倾向也越大。焊件刚度较大，冷却速度较快和焊条选用不当时，容易产生冷裂纹。

1.2由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例为30%左右，所以焊缝的含碳量较高，其结果是焊缝金属容易产生热裂纹和冷裂纹。

高强度中碳调质钢，具有一定的塑性、韧性和强度，切削性良好，调质处理后有很好的综合力学性能，淬透性较差，容易产生裂纹，焊接性能不高，焊接之前需要很好预热，焊后需要热处理。

2、45#钢焊接实例

2.1焊接问题的出现

善水船务5200HP拖轮项目用甲板机械项目中，图纸要求卷筒轴套材质为45#钢锻件，而与轴套焊接的面板材质为Q235B钢板。鉴于以前焊接同类构件的经验数据，以及甲板机械焊接工艺评定指导书的要求，此次施工仍采用二氧化碳气体保护焊方式焊接，焊丝为YHT-51B药芯焊丝。但是焊后发现在焊缝存在大量裂纹，且裂纹集中在焊缝与45#钢母材上，而不是焊缝自身出现裂纹，这就使我们不得不把注意力集中在了材质为45#钢的轴套锻件上了。

2.2焊接问题的研究及解决方法的试验

经查阅相关资料，了解到国标规定，45#钢含碳量为0.42～0.5%。因此我们与锻件供货厂家联系，要求其提供轴套锻件的具体含碳量，厂家给出的结论是含碳量0.48%，超过了45#钢0.45%的平均含碳量，但是也在合理的范围内，属合格产品。因此，我们只能从焊接工艺上去考虑如何调整以顺利完成生产任务了。