一种Q345级别材料的不预热焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种Q345级别材料的不预热焊接方法，涉及钢结构焊接技术领域，所述方法选用碳当量及冷裂纹敏感指数低的Q345级别材料构件，Q345级别材料构件的焊接性优，焊接接头热影响区的抗冷裂纹能力高；选用冲击韧性高且扩散氢含量低的焊材，提高了焊接接头焊缝区的抗冷裂纹能力；以上共同降低了焊接接头的冷裂倾向，焊接时焊接接头不会出现冷裂纹，省略了焊前预热步骤，可实现Q345级别材料构件的不预热焊接，提高了焊接效率，同时避免了传统方法产生的预热温度对焊工焊接操作的影响。法产生的预热温度对焊工焊接操作的影响。法产生的预热温度对焊工焊接操作的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种Q345级别材料的不预热焊接方法


[0001]本专利技术涉及钢结构焊接
，尤其涉及一种Q345级别材料的不预热焊接方法。

技术介绍

[0002]传统Q345级别材料属于低合金高强钢，具有高强度和高塑形的特点，广泛应用于船舶、桥梁、建筑、压力容器等领域。由于低合金高强钢中合金元素含量较高，碳当量处于一个较高的水平，传统Q345级别材料焊接时有一定的淬硬倾向，接头有产生冷裂纹的风险，当材料的厚度较大(一般≥40mm)时，焊接前需要进行一定程度的预热。焊前预热的焊接方法在浪费人力物力的同时，也极大地降低了焊接效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例通过提供一种Q345级别材料的不预热焊接方法，解决了现有技术中Q345级别材料焊前预热的焊接方法效率低的技术问题，实现了Q345级别材料构件不预热焊接，提高了焊接效率。
[0004]本专利技术通过本专利技术的实施例提供如下技术方案：
[0005]一种Q345级别材料的不预热焊接方法，包括：
[0006]获取碳当量低于预设碳当量阈值且冷裂纹敏感指数低于预设敏感指数阈值的Q345级别材料构件；
[0007]选择冲击韧性高于预设冲击阈值且扩散氢含量低于预设含量阈值的第一焊材、第二焊材及第三焊材；
[0008]构建所述Q345级别材料构件上用于焊接的坡口；
[0009]利用第一焊接工艺并通过所述第一焊材焊接所述坡口处的打底焊道，利用第二焊接工艺并通过所述第二焊材焊接所述坡口处的填充焊道，利用第三焊接工艺并通过所述第三焊材焊接所述坡口处的盖面焊道。
[0010]优选的，所述坡口为X型。
[0011]优选的，所述坡口的角度范围为50～70
°
。
[0012]优选的，所述坡口的装配间隙为2～4mm。
[0013]优选的，所述利用第一焊接工艺并通过所述第一焊材焊接所述坡口处的打底焊道，利用第二焊接工艺并通过所述第二焊材焊接所述坡口处的填充焊道，利用第三焊接工艺并通过所述第三焊材焊接所述坡口处的盖面焊道，包括：
[0014]焊接所述打底焊道；
[0015]在焊接完所述打底焊道后，焊接所述填充焊道及所述盖面焊道。
[0016]优选的，所述在焊接完所述打底焊道后，焊接所述填充焊道及所述盖面焊道，包括：
[0017]在焊接完所述打底焊道后，焊接所述填充焊道；
[0018]在焊接完所述填充焊道后，焊接所述盖面焊道。
[0019]优选的，所述第一焊接工艺、所述第二焊接工艺及所述第三焊接工艺的热输出在第一热输入阈值与第二热输入阈值之间。
[0020]优选的，所述第一焊接工艺、所述第二焊接工艺或所述第三焊接工艺包括气体保护焊，所述第一热输入阈值为20kJ/cm，所述第二热输入阈值为30kJ/cm。
[0021]优选的，所述第二焊接工艺或所述第三焊接工艺包括埋弧焊，所述第一热输入阈值为25kJ/cm，所述第二热输入阈值为40kJ/cm。
[0022]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0023]选用碳当量及冷裂纹敏感指数低的Q345级别材料构件，Q345级别材料构件的焊接性优，焊接接头热影响区的抗冷裂纹能力高；选用冲击韧性高且扩散氢含量低的焊材，提高了焊接接头焊缝区的抗冷裂纹能力；以上共同降低了焊接接头的冷裂倾向，焊接时焊接接头不会出现冷裂纹，省略了焊前预热步骤，可实现Q345级别材料构件的不预热焊接，提高了焊接效率，同时避免了传统方法产生的预热温度对焊工焊接操作的影响。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术的Q345级别材料的不预热焊接方法的流程图；
[0026]图2为本专利技术的X型坡口的示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]10
‑
Q345级别材料构件；20
‑
打底焊道；30
‑
填充焊道；40
‑
盖面焊道。
具体实施方式
[0029]本专利技术实施例通过提供一种Q345级别材料的不预热焊接方法，解决了现有技术中Q345级别材料焊前预热的焊接方法效率低的技术问题。
[0030]本专利技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0031]一种Q345级别材料的不预热焊接方法，如图1所示，包括：
[0032]步骤S1，获取碳当量低于预设碳当量阈值且冷裂纹敏感指数低于预设敏感指数阈值的Q345级别材料构件；
[0033]步骤S2，选择冲击韧性高于预设冲击阈值且扩散氢含量低于预设含量阈值的第一焊材、第二焊材及第三焊材；
[0034]步骤S3，构建Q345级别材料构件上用于焊接的坡口；
[0035]步骤S4，利用第一焊接工艺并通过第一焊材焊接坡口处的打底焊道，利用第二焊接工艺并通过第二焊材焊接坡口处的填充焊道，利用第三焊接工艺并通过第三焊材焊接坡口处的盖面焊道。
[0036]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037]首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0038]如图2所示，坡口为对Q345级别材料构件进行焊接的位置，Q345级别材料构件分为图2中左右两部分，左右两部分的端部构成坡口。本实施例的坡口为X型，X型坡口构成两个上下对称的V型结构以及两个左右对称的V型结构。焊接时焊材处于坡口内，两个上下对称的V型结构中，由顶点向外依次为打底焊道、填充焊道以及盖面焊道。两个左右对称的V型结构顶点之间的缝隙为焊缝区，焊缝区为打底焊道的一部分，两个左右对称的V型结构顶点之间的距离为坡口的装配间隙。坡口以及坡口内的焊材共同构成焊接接头。
[0039]其中，坡口为X型，提高了打底焊道的抗裂性，进而提高了焊接接头整体的抗裂性。Q345级别材料构件的材料屈服强度不小于345MPa，抗拉强度为490～620MPa，生产方式为热机械控制工艺(TMCP)生产。
[0040]一般的，若Q345级别材料构件的碳当量或冷裂纹敏感指数太高，会导致焊接接头热影响区的抗冷裂纹能力差，进而导致焊接接头依然存在冷裂倾向，可能导致无法实现不预热焊接。焊接Q345级别材料构件时，若使用的焊材冲击韧性太低或扩散氢含量太高，会导致焊接接头焊缝区的抗冷裂纹能力差，进而导致焊接接头依然存在冷裂倾向，可能导致无法实现不预热焊接。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Q345级别材料的不预热焊接方法，其特征在于，包括：获取碳当量低于预设碳当量阈值且冷裂纹敏感指数低于预设敏感指数阈值的Q345级别材料构件；选择冲击韧性高于预设冲击阈值且扩散氢含量低于预设含量阈值的第一焊材、第二焊材及第三焊材；构建所述Q345级别材料构件上用于焊接的坡口；利用第一焊接工艺并通过所述第一焊材焊接所述坡口处的打底焊道，利用第二焊接工艺并通过所述第二焊材焊接所述坡口处的填充焊道，利用第三焊接工艺并通过所述第三焊材焊接所述坡口处的盖面焊道。2.如权利要求1所述的Q345级别材料的不预热焊接方法，其特征在于，所述坡口为X型。3.如权利要求2所述的Q345级别材料的不预热焊接方法，其特征在于，所述坡口的角度范围为50～70
°
。4.如权利要求2所述的Q345级别材料的不预热焊接方法，其特征在于，所述坡口的装配间隙为2～4mm。5.如权利要求1所述的Q345级别材料的不预热焊接方法，其特征在于，所述利用第一焊接工艺并通过所述第一焊材焊接所述坡口处的打底焊道，利用第二焊接工艺并通过所述第二焊材焊接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤会，陈炜煊，黄乐庆，牟淑坤，赵英建，董现春，李学涛，刘宏，魏绍东，张侠洲，狄国标，陈延清，刘新垚，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：