La soldadura del acero Q345, un material de baja aleación y alta resistencia, presenta retos únicos debido a su composición química y propiedades mecánicas. Este artículo explora las características clave del acero Q345, los problemas comunes de soldadura como el endurecimiento y la fisuración en frío, y ofrece directrices detalladas para procesos de soldadura eficaces. Los lectores aprenderán sobre técnicas de precalentamiento, materiales de soldadura adecuados y tratamientos postsoldadura para garantizar soldaduras duraderas y de alta calidad. Siguiendo estas recomendaciones de los expertos, los profesionales pueden conseguir resultados óptimos en la soldadura del acero Q345.
1. La composición química del Q345 se muestra en la siguiente tabla (%)
| Elemento | Contenido |
| C | ≤0.2 |
| Mn | 1.0-1.6 |
| Si | ≤0.55 |
| P | ≤ 0.035 |
| S | ≤0.035 |
| Al | ≥0.015 |
| V | 0.02-0.15 |
| Nb | 0.015-0.06 |
| Ti | 0.02-0.2 |
2. Las propiedades mecánicas del Q345C son las siguientes (%)
| Indicadores de rendimiento mecánico | Valor |
| Índice de elongación (%) | ≥ 22 |
| Temperatura de ensayo 0 ℃ | ≥ 34 |
| Resistencia a la tracción MPa | 470-650 |
| Punto de fluencia MPa | 324-259 |
Cuando el grosor de la pared está entre 16-35mm, σs≥325Mpa; cuando el grosor de la pared está entre 35-50mm, σs≥295Mpa.
2.1 Cálculo del carbono equivalente (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
El Ceq calculado es de 0,49%, superior a 0,45%. Esto indica que el rendimiento de soldadura de Q345 acero no es muy buena, y es necesario formular medidas estrictas de proceso durante la soldadura.
2.2 Problemas comunes del acero Q345 durante la soldadura
2.2.1 Tendencia al endurecimiento de la zona afectada por el calor
Durante el proceso de enfriamiento por soldadura del acero Q345, la zona afectada por el calor tiende a formar una estructura templada. martensita, lo que aumenta la dureza de la zona próxima a la costura y reduce su plasticidad. Como resultado, pueden producirse grietas después de la soldadura.
2.2.2 Sensibilidad al agrietamiento por frío
El principal tipo de grieta de soldadura en el acero Q345 es la fisuración en frío.
Preparación del bisel → Soldadura por puntos → Precalentamiento → Soldadura interior → Ranurado por retroceso (con ranurado por aire con arco de carbono) → Soldadura exterior → Soldadura interior → Autoinspección/inspección especial → Tratamiento térmico posterior a la soldadura → Inspección no destructiva (grado de calidad de la costura de soldadura una pasada).
A través de la soldabilidad análisis del acero Q345, se han desarrollado las siguientes medidas:
1. Selección de Materiales de soldadura
Debido a la elevada tendencia al agrietamiento del acero Q345, deben utilizarse materiales de soldadura con bajo contenido en hidrógeno. Teniendo en cuenta el principio de que la unión soldada debe ser tan resistente como el material base, el tipo E5015 (J507). varilla para soldar se elige.
La composición química y las propiedades mecánicas son las siguientes (en %):
| Elemento | Contenido |
| C | 0.071 |
| Mn | 1.11 |
| Si | 0.53 |
| S | 0.009 |
| P | 0.016 |
| Cr | 0.02 |
| Mo | 0.01 |
| V | 0.01 |
| Ti | 0.01 |
Las propiedades mecánicas se indican en la tabla siguiente:
| σb/Mpa | σs/Mpa | δ5（%） | Ψ（%） | Akv/J-30℃ |
| 440 | 540 | 31 | 79 | 164/114/76 |
2. Forma de bisel:
Según planos y suministro de equipos.
3. Método de soldadura:
Manual Eléctrico Soldadura por arco (D).
4. Corriente de soldadura:
Para evitar costura de soldadura estructura, lo que puede dar lugar a una disminución de la tenacidad al impacto, debe adoptarse la soldadura de pequeñas especificaciones. Las medidas específicas incluyen varillas de soldadura de pequeño diámetro, trayectorias de soldadura estrechas, capas de soldadura finas y multicapa y multitrayectoria. proceso de soldadura.
La anchura de la trayectoria de soldadura no debe ser superior a tres veces el diámetro de la varilla de soldadura, y el espesor de la capa de soldadura no debe superar los 5 mm.
Para las capas primera a tercera, debe utilizarse una varilla de soldadura Ф3.2 con una corriente de soldadura de 100-130A; para las capas cuarta a sexta, debe utilizarse una varilla de soldadura Ф4.0 con una corriente de soldadura de 120-180A.
5. Temperatura de precalentamiento:
Dado que el Ceq del acero Q345 es >0,45%, debe realizarse un precalentamiento antes de la soldadura, con la temperatura de precalentamiento T0=100-150℃, y la temperatura entre capas Ti≤400℃.
6. Parámetros del tratamiento térmico posterior a la soldadura:
Para reducir la soldadura tensión residualPara reducir el contenido de hidrógeno en el cordón de soldadura y mejorar la estructura metálica y las propiedades del cordón de soldadura, debe realizarse un tratamiento térmico posterior en el cordón de soldadura.
La temperatura de tratamiento térmico es de 600-640℃, con un tiempo de mantenimiento de 2 horas (para un espesor de placa de 40 mm), y la velocidad de calentamiento/enfriamiento es de 125℃/h.
1. Pre-soldadura Precalentamiento
Antes de soldar la placa de brida, precaliéntela primero, y comience a soldar después de una temperatura constante de 30 minutos.
El precalentamiento, la temperatura entre capas y el tratamiento térmico se controlan automáticamente mediante el armario de control de temperatura de tratamiento térmico, que utiliza placas calefactoras de infrarrojos lejanos tipo track, con un microordenador que ajusta y registra automáticamente la curva, y un termopar que mide la temperatura.
Durante el precalentamiento, el punto de medición del termopar está a 15 mm-20 mm del borde del bisel.
2. Soldadura
2.1 Para evitar la deformación de la soldadura, cada unión de columna es soldada simétricamente por dos personas, con la dirección de soldadura desde el centro hacia los lados.
Cuando se suelda la boca interior (el bisel que mira hacia la chapa ventral), de la primera a la tercera capa se debe utilizar una operación de pequeña especificación, ya que su soldadura es la principal causa de deformación de la soldadura.
Después de soldar las capas primera a tercera, se realiza el ranurado posterior. Una vez finalizado el ranurado por aire con arco de carbono, el cordón de soldadura se debe pulir mecánicamente, se debe limpiar la penetración de carbono en la superficie del cordón de soldadura y se debe exponer el brillo metálico, para evitar que la carbonización grave de la superficie provoque grietas.
La boca exterior debe soldarse de una sola vez y, por último, debe soldarse la parte restante de la boca interior.
2.2 Al soldar la segunda capa, la dirección de soldadura debe ser opuesta a la de la primera capa, y así sucesivamente. Cada capa del junta de soldadura deben escalonarse entre 15 y 20 mm.
2.3 Los dos soldadores deben mantener la coherencia en la corriente de soldadura, velocidad de soldaduray el número de capas soldadas.
2.4 Durante la soldadura, comience por la placa de golpeo y termine en la placa posterior. Una vez terminada la soldadura, cortar y pulir limpiamente.
3. Tratamiento térmico posterior a la soldadura:
Una vez finalizada la soldadura, el tratamiento térmico debe llevarse a cabo en un plazo de 12 horas. Si el tratamiento térmico no puede realizarse a tiempo, deben tomarse medidas de aislamiento y enfriamiento lento. Durante el tratamiento térmico, la temperatura debe medirse con dos termopares, soldados por puntos en el interior y el exterior de la soldadura.
4. Inspección de soldaduras
De acuerdo con los requisitos de las "Especificaciones de construcción y aceptación de ingeniería de estructuras de acero", las soldaduras se inspeccionan mediante detección de defectos por ultrasonidos, con un índice de inspección de 100%.
1. Preparar manuales detallados de instrucciones de trabajo de construcción de soldadura.
2. El control total del proceso de soldadura es el núcleo para garantizar la calidad.
Durante la soldadura de cada unión de columna, una persona especializada debe supervisar el proceso de soldadura. Si el soldador no sigue el manual de instrucciones de trabajo, la soldadura debe detenerse inmediatamente.
Durante el proceso de soldadura, el personal de tratamiento térmico debe controlar la temperatura entre capas en todo momento. Si supera la norma, debe avisar inmediatamente al soldador para que se detenga.
3. Aumentar la conciencia de calidad del personal de construcción es clave para implantar el proceso de soldadura.
Antes de la construcción, debe celebrarse una sesión informativa completa para el personal y expedirse una tarjeta del proceso de construcción. En la sesión informativa se explicarán detalladamente las características del proceso de soldadura y la necesidad y los puntos de control para controlar estrictamente el proceso de soldadura in situ.
Tras esta medida del proceso de soldadura, se realizaron un total de 102 soldaduras in situ, con un índice de aprobación único de 100% en las pruebas no destructivas.
Mediante la verificación práctica de la construcción, esta medida del proceso de soldadura no sólo puede guiar la soldadura del acero Q345 in situ, sino también garantizar calidad de soldadura.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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