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Q235的焊接工艺

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Q235钢焊接工艺

1. 材料简介

Q235是一种普通碳素结构钢，其屈服强度约为235MPa，随着材质厚度的增加屈服值减小。由于Q235钢含碳量适中，因此其综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能有较好的配合，用途最为广泛，大量应用于建筑及工程结构，以及一些对性能要求不太高的机械零件。

2. 焊接特点

Q235的碳和其他合金元素含量较低，其塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等倾向，焊接性能优良。

Q235焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊的设备。对焊接电源没有特殊要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。

在实际生产中，根据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。

3. 手工电弧焊

手工电弧焊是一种基本的焊接方法，其设备简单，操作方便、灵活，应用较为广泛。

3.1 焊材选择

Q235是普通碳素结构钢，当作为一般结构焊接时，可搭配E43系列焊条使用，一般多使用 E4303焊条。当其作为动载荷或是复杂的厚板结构时，一般选用E4315、E4316、E5015、E5016焊条。其化学成分及力学性能见表3.1.1。焊条在使用前需进行烘干处理。

表3.1.1 焊条化学成分及力学性能

焊条型号 熔敷金属含量% 抗拉强度MPa 屈服强度MPa 伸长率% Mn Si S P Ni Cr Mo V

E4303 —— ——

0.035 0.040 —— —— —— ——

420 330

22 E4315

1.25 0.90

0.30 0.20 0.30 0.08 E4316

E5015

1.60 0.75 490 400

E5016

3.2 焊前准备

焊接前，焊件按工艺要求选择坡口形式，开坡口并清除坡口、焊件对接面及周围的锈蚀、油污等有害物质，避免产生焊接缺陷。同时也要保证焊条的表面清洁、无污物。

当环境温度低于0℃，或者焊件较厚时，一般在100-150℃下预热。

3.3 焊接工艺参数

手工电弧焊一般分为平焊、横焊、立焊、仰焊四种形式。焊接电流的选择主要取决于焊条直径和焊缝位置，其次是焊件厚度、接头类型、焊道层次等。而电弧电压主要由电弧长度来决定。因此，电弧长度要适中，以保证电弧燃烧稳定 ，防止出现咬边、未焊透、外观成型不良等缺陷。

在焊接过程中，焊接速度要适当，既要保证焊透、融合良好，又要保证不烧穿。对于厚度较大的焊件需采用多层焊。在多层焊接时第一层焊通常选用较小的焊接电流，一般用直径3.2mm的焊条，焊层厚度最大不超过5mm。盖面层要保证焊缝宽度和高度符合要求。

各种位置焊缝的焊接工艺参数见下表。

表3.3.1平对接焊缝焊接工艺参数

坡口形式 板厚/mm 焊条直径/mm 焊接电流/A

不开坡口 3.0 3.2 90-120

4.0-5.0 3.2 100-130

4.0 160-200

5.0 200-260

V型坡口 5.0-6.0 3.2 100-130

4.0 160-210

5.0 200-260

≥6.0 4.0 160-210

5.0 220-280

X型坡口 ≥12 4.0 160-210

5.0 220-280

表3.3.2 立对接焊缝焊接工艺参数

坡口形式 板厚/mm 焊条直径/mm 焊接电流/A

不开坡口 2.0-3.0 2.0 40-50

3.0-4.0 3.2 80-110

V型坡口 5.0-6.0 3.2 90-120

≥7.0 3.2 90-120

4.0 120-160

X型坡口 ≥12 3.2 90-120

4.0 120-160

表3.3.3

横对接焊缝焊接工艺参数

坡口形式 板厚/mm 焊条直径/mm 焊接电流/A

不开坡口 2.0 2.0 50-55

3.0-4.0 3.2 90-120

4.0 120-160

V型坡口 ≥5.0 3.2 90-120

4.0 140-160

X型坡口 ≥14 3.2 90-120

4.0 140-160

表3.3.4 仰对接焊缝焊接工艺参数

坡口形式 板厚/mm 焊条直径/mm 焊接电流/A

不开坡口 2.0 2.0 50-55

3.0-5.0 3.2 80-110

4.0 120-160

V型坡口 ≥5.0 3.2 90-120

4.0 140-160

5.0 220-260

X型坡口 ≥12 3.2 90-120

4.0 140-160

5.0 220-260

表3.3.5 角接缝焊接工艺参数

焊缝类别 焊脚高度/mm 焊丝直径/mm 焊接电流/A

平角焊 2.0 2.0 55-65

3.0 3.2 100-130

4.0 3.2 100-130

4.0 160-200

≥5.0 4.0 160-200

5.0 220-280

立脚焊 2.0 2.0 50-60

3.0-4.0 3.2 90-120

≥5.0 3.2 90-120

4.0 120-160

仰角焊 2.0 2.0

55-60

3.0-4.0 3.2 90-120

≥5.0 4.0 120-160

4. CO2气体保护焊接工艺

CO2气体保护焊是一种高效节能的焊接方法，其焊接变形小，焊接质量好，易于实现过程控制自动化。

4.1焊丝选择

Q235在CO2气体保护焊时通常选用ER49-1（H08Mn2SiA）和ER50-6焊丝。其化学成分及力学性能见下表。

表4.1.1 ER49-1及ER50-6焊丝化学成分及力学性能

焊丝型号 熔敷金属化学成分% 抗拉强度MPa 屈服强度MPa 伸长率% C Si Mn S P

ER49-1 ≤0.11 0.65-0.95 1.80-2.10 ≤0.03 ≤0.03 ≥490 ≥372 ≥20

ER50-6 0.06-0.15 0.80-1.15 1.40-1.85 ≤0.035 ≤0.025 ≥500 ≥420 ≥22

4.2焊前准备

焊接用CO2气体的纯度应该较高，一般不低于99.5%，有些优质接头的焊接则要求CO2气体的纯度不低于99.8%，露点低于-40℃。

坡口加工的精度是保证融合良好和焊缝美观的重要因素之一，可采用机械加工、气体火焰切割和等离子切割等方法进行。焊接前，应清理坡口及坡口两侧20mm以内的油污、锈迹和氧化皮等污物。

定位焊时根据板厚确定焊缝长度和间距。一般薄板的定位焊缝应该细而短，长度为3-50mm，间距为30-150mm；中厚板的定位焊缝长度为15-50mm，焊缝间距为100-150mm。

4.3 焊接工艺参数

CO2气体保护焊在焊接时，采用细丝、短路过渡的方法，可以焊接薄板；采用粗丝、射滴过渡的方法，可以焊接中、厚板。从焊接位置上看，可以进行全位置焊接，也可以进行平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。在焊接时，要选择正确的工艺参数，以保证焊件的焊接质量。

不同接头形式对应的焊接工艺参数见下表

表4.3.1 对接接头焊接工艺参数

板厚/mm 坡口

形式 焊接

位置 有无

垫板 焊丝

直径/mm 坡口

角度° 根部

间隙/mm 钝边

/mm 根部

半径/mm 焊接

电流/A 电弧电压/V 气体流量L/min 自动焊焊速m/h

1.0-2.0 I型 平 无 0.5-1.2 0-0.5 35-120 17-21 6-12 18-35

有 0.5-1.2 0-1.0 40-150 18-23 6-12 18-30

立 无 0.5-0.8 0-0.5 35-100 16-19 8-15

有 0.5-1.0 0-1.0 35-100 16-19 8-15

2.0-4.5 I型 平 无 0.8-1.2 0-2.0 100-230 20-26 10-15 20-30

有 0.8-1.6 0-2.5 120-260 21-27 10-15 20-30

立 无 0.8-1.0 0-1.5 70-120 17-20 10-15

有 0.8-1.0 0-2.0 70-120 17-20 10-15

5.0-9.0 I型 平 无 1.2-1.6 1.0-2.0 200-400 23-40 15-20 20-42

有 1.2-1.6 1.0-3.0 250-420 26-41 15-25 18-35

10-12 I型 平 无 1.6 1.0-2.0 350-450 32-43 20-25 20-42

5-60 V型 平 无 1.2-1.6 45-60 0-2.0 0-5.0 200-450 23-43 15-25 20-42

有 1.2-1.6 30-50 4.0-7.0 0-3.0 250-450 26-43 20-25 18-35

立 无 0.8-1.2 45-60 0-2.0 0-3.0 100-150 17-21 10-15

有 0.8-1.2 35-50 4.0-7.0 0-2.0 100-150 17-21 10-15

横 无 1.2-1.6 40-50 0-2.0 0-5.0 200-400 23-40 15-25

有 1.2-1.6 30-50 4.0-7.0 0-3.0 250-400 26-40 20-25

5-60 V型 平 无 1.2-1.6 45-60 0-2.0 0-5.0 200-450 23-43 15-25 20-42

有 1.2-1.6 35-60 2.0-6.0 0-3.0 250-450 26-43 20-25 18-35

立 无 0.8-1.2 45-60 0-2.0 0-3.0 100-150 17-21 10-15

有 0.8-1.2 35-60 3.0-7.0 0-2.0 100-150 17-21 10-15

10-100 K型 平 无 1.2-1.6 40-60 0-2.0 0-5.0 200-450 23-43 15-25 20-42

立 无 0.8-1.2 45-60 0-2.0 0-3.0 100-150 17-21 10-15

横 无 1.2-1.6 45-60 0-3.0 0-5.0 200-400 23-40 15-25

X型 平 无 1.2-1.6 45-60 0-2.0 0-5.0 200-450 23-43 15-25 20-42

立 无 1.0-1.2 45-60 0-2.0 0-3.0 100-150 19-21 10-15

20-60 U型 平 无 1.2-1.6 10-12 0-2.0 2.0-5.0 8.0-10 200-450 23-43 20-25 20-42

40-100 双U型 平 无 1.2-1.6 10-12 0-2.0 2.0-5.0 8.0-10 200-450 23-43 20-25 20-42

表4.3.2 T型接头焊接工艺参数

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不同焊接工艺参数对Q235焊接接头组织及性能的影响

不同焊接工艺参数对Q235焊接接头组织及性能的影响

机电信息工程

不同焊接工艺参数对Q235焊接接头组织及性能的影响

陈辰

（青海高等职业技术学院，青海 海东810700）

摘要：Q235钢广泛应用于各种焊接结构生产中,

也常用于学校焊接实训室。用3. 2mm的E4303焊

条，选用焊接电流（I）为 60A、70A、80A、90A、100A、

110A、120A、130A时分别进行焊接试验，分析不同的

焊接电流对焊接的工艺性、焊接接口显微组织、焊接

接口力学性能的影响，确定最优焊接参数。结果表

明，直径3. 2mm的E4303焊条，其最佳焊接电流为

100〜110A,与经验公式I=10d2相符合。

关键词：Q235；E4303；焊接工艺性能；显微组织；

学能1 试验材料及过程

1.1试验材料

试验用焊接材料为Q235B钢板,用剪板机下料,

下料尺寸为120mmX 30mmX 10mm,共8块；用直径

3. 2mmE4303焊条表面堆焊，其Q235B钢板化学成分

及力学性能见表1及E4303焊条的主要成分见表1,

E4303焊条熔敷金属化学成分见表2,熔敷金属拉伸

试验力学性能见表3所示。

1.2试验过程

焊接试验所用焊接电流为60A、70A、80A、90A、

表1 Q235B化学成分及力学性能

牌号等级化学成分（质量分数）（％）力学性能

CMnSiSPRm /(MPa)Re /(MPa*A/(%*(

Q235A0. 14〜0. 220. 30〜0. 65

0300. 0500045

75〜50023526B0. 12〜0. 200. 30〜0. 700. 045

C(0.18035〜0800. 0400. 040

D(0.180.0350.035

表2 E4303焊条熔敷金属化学成分

焊条型号化学成分（质量分数）（％）

CMnSiPSNiCrMoV其他

E43030. 201. 201. 000. 0400.0350. 300. 200. 300.08—

表3 E4303熔敷金属拉伸试验力学性能

Q235-A钢板与1Cr18Ni9Ti钢板焊接工艺

Q235-A钢板与1Cr18Ni9Ti钢板焊接工艺

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Q235-A钢板与1Cr18Ni9Ti钢板焊接工艺

作者：王强

来源：《城市建设理论研究》2013年第25期

摘要：焊接Q235-A1Cr18Ni9Ti钢板，一般是采用手工电弧焊的焊接方法。测试钢板的可焊性和力学性能，通过焊后对其进行检测知道达到产品质量要求。结果表明，异种钢的焊接工艺选择是符合要求的。

关键词：焊接；Q235-A；1Cr18Ni9Ti；工艺

中图分类号：TU392.4 文献标识码：A 文章编号：

各种不锈钢有一百多种类型，广泛用于各个领域，最常见的厨房洗涤槽，锅架，门柄，甚至家具往往都是用不锈钢制造出来的。不锈钢作为特殊的焊接材料，以被人们熟悉，如今不锈钢氩弧焊以广泛被现代使用。2012年我们想采用手工电弧焊的方法来认证一下，低碳钢和奥氏体不锈钢两种钢材的可焊性，通过合理的焊接工艺及焊后的热处理，检查两种钢材能否达到满足构件的使用要求。

1 焊接性分析

不锈钢分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢，1cr18Ni9Ti是比较常见的不锈钢，归类于奥氏体不锈钢，它的平均碳含量0.1%，含铬量18%左右，平均镍含量为9%.铬钛合金元素在焊接时极易氧化烧损，它的应力腐蚀占湿态腐蚀事列的50%，期中18-8型和18-12mo型不锈钢设备应力腐蚀可占不锈钢应力腐蚀是列80%.晶间腐蚀不锈钢极危险的一种破坏形式。焊接时容易出现裂纹焊缝中容易产生气孔，熔合区塑性下降，出现淬硬组织；在熔合线附近被加热到1300℃以上部位受到敏化温度复加热在腐蚀中工作会发生刀状腐蚀；焊接过程中焊接变形大；焊条中焊芯电阻率大焊条容易发红。低碳钢由于含碳量低，其含碳量在0.25%以下，强度硬度不高，塑性好所以应用广泛。它淬火倾向小，焊缝和近缝区不易产生冷裂纹，焊前一般不需要预热，但对打厚度结构或在寒冷地区焊接时，需将焊件预热至100-150℃左右。镇静钢杂质很少，偏析很小，不易形成熔点共晶，所以对热裂纹不敏感，沸腾钢中硫磷等杂质多产生热裂纹的可能性要大一些。如果工艺选择不当，可能出现热影响区晶粒长大现象而且温度越高，热影响区高温停时间越长，则晶粒长大越严重。对焊接接电源没有特殊要求，可采用交直流弧焊机进行全位置焊接，工艺简单。

板厚为12mm的Q235钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定

板厚为12mm的Q235钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定

板厚为12mm的Q235钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定

1、母材材质及技术情况

Q235，常作为在锅炉压力容器用钢。Q235属于低碳锰钢。CE=0.34﹪-0.49﹪。焊接性能良好。

1.1.材质性能分析

（1）化学性能分析：表1

表1 Q235 钢化学成分(%)

成分 C Si Mn P S Ni Cr

含量 0.12-0.20 0.20—0.55 1.20-1.90 ≤0.045 ≤0.045 -

-

（2）力学性能分析：表2

表2 Q235 力学成分

σb(Mpa) σs(Mpa) δ5（%） 冲击试验 板厚\mm

温度\ Akv\J

510-640 ≥345 ≥21 20 31 6-16

（3）焊接性分析

Q235含碳量<2.5%.碳当量CE=0.34﹪-0.49﹪，焊接性能良好，焊接时一般不需要预热，但环境温度较低（<-10℃）要进行适当的预热。焊后根据具体情况进行焊后热处理。

二、焊接材料及技术情况

JB/T4709-2007中规定焊接材料包括：焊条，焊丝，焊带，气体，电极等。由于焊接方法为SMAW。因此只需要选择焊条即可。

根据母材的成分，力学性能等选择焊接材料。由于Q235 的σb≥510σs≥345，可选择焊条J422（E4013）,J507(E5015)。 因为选择焊条一方面要与母材等强度如表3所示，另一方面还要考虑焊接工艺性如：引弧的难易，脱渣性，成形性，稳弧性，及除氧，除氢，去硫，去磷等能力。

综合考虑后选择J507(E5015)焊条。此焊条由大桥焊条厂生产。

表3 E5015焊条熔敷金属的力学成分

σb(Mpa) σs(Mpa) δ（%） ψ断面收缩率（%） Ak(J*cm^2) 517.4 413.3 31.53 74.5 240

三、焊前准备

1.坡口的选择与制备

(1)坡口的选择：由于板厚为12mm,焊接方法为SMAW等焊接条件.选择V形坡口。

Q235与Q345R在钢结构中不同位置焊接材料的选择

Q235与Q345R在钢结构中不同位置焊接材料的选择

Q235与Q345R在钢结构中不同位置焊接材料的选择

根据Q235与Q345R在钢结构中不同位置的焊接实例分析和试验结果，阐述其钢结构制造过程中，如何选择焊缝金属填充材料时的方法。

标签：钢结构；焊缝；Q235；Q345R；机械性能

一、Q235普通碳素钢与Q345R低合金钢焊接工艺

在钢结构的制造过程中，是具有一定难度的，主要体现在进行制作的过程中容易遇到一系列的焊接问题，从而影整体的焊接效果，由于异种钢焊接的过程中主要会遇到异种钢焊接和金相组织存在不同的情况的发生，并主要体现在以下几个方面，

以往普通的碳素钢结构设计一般体现在相关的资料中，而异种钢的焊接却具有一定的特殊性，并主要体现在以下几个方面，

a.选择焊接工艺：对于施工工艺的挑选主要以异种钢中合金化程度为主，一般来说是要选择焊接性较差的钢；

b.选择填充材料：对于填充材料的选择一般需要挑选具有异种钢强度较硬的材料，化学成分也要尽可能的符合异种钢成分较少的基于于普通碳素钢与低合金钢的焊接的考量，需要根据实际的构件的结构以及具体的受力情况而定，要保证决定的过程中具有一定的科学依据。

二、异种钢焊接化学成分变化及对机械性能的影响

焊接材料选择T426，主体情况如图l以下所示：

电弧焊在实际应用的过程中主要是需要通过电弧放电过程中所产生的热量作为主要根据，并用来融化母材以及填充金属，在电弧固有性质的影响下，被融化的母材金属以及相关的填充金属需要在实际焊接的部位形成一个熔池，但熔池具有较高的温度会造成冶金出现激烈的反应，从而加速产生一系列的化学反应，当熔池金属在经过冶金反应后更是促使熔池的金属反应发生一系列的物理变化，从而造成了化学成分的改变。因此，在规范焊接条件下，母材需要按照合理的融合比来进入熔池，并促使金元素由密集区域向反方向的扩散，以此来促使被融化的母材部分的合金元素被稀释，但在这过程中会使得整体的母材硬度下降，更会在一定程度上影响整体的结构性质和结构质量例如：