Q345 є різновидом сталі. Це низько{2}}легована сталь (C < 0,2%), яка широко використовується в будівництві, мостах, транспортних засобах, кораблях, посудинах під тиском тощо. «Q» означає межу текучості цього матеріалу, а «345» вказує на його значення текучості, яке становить приблизно 345 МПа. Показник плинності зменшується зі збільшенням товщини матеріалу.
Q345 має хороші загальні механічні властивості, прийнятні низькі-температурні характеристики, а також добру пластичність і зварюваність. Він використовується для посудин середнього та низького -тиску, нафтових резервуарів, транспортних засобів, кранів, гірничого обладнання, електростанцій, мостів та інших конструкцій, що піддаються динамічним навантаженням, а також механічних частин, будівельних конструкцій і загальних металевих конструкційних компонентів. Він використовується в гарячекатаних або нормалізованих умовах і може використовуватися в різних структурах у холодних регіонах нижче -40 градусів.
Класифікація рівня зображення
Q345 класифікується за чотирма класами: Q345A, Q345B, Q345C, Q345D і Q345E. Основною відмінністю між ними є температура удару.
Клас Q345A: без випробувань на удар;
Клас Q345B: випробування на удар при 20 градусах (нормальна температура);
Клас Q345C: випробування на удар при 0 градусах;
Клас Q345D: випробування на удар при -20 градусах;
Клас Q345E: випробування на удар при -40 градусах.
Значення удару змінюються в залежності від температури удару.
Хімічний склад зображення
Q345A: C Менше або дорівнює 0,20, Mn Менше або дорівнює 1,7, Si Менше або дорівнює 0,55, P Менше або дорівнює 0,045, S Менше або дорівнює 0,045, V 0,02~0,15;
Q345B: C Менше або дорівнює 0,20, Mn Менше або дорівнює 1,7, Si Менше або дорівнює 0,55, P Менше або дорівнює 0,040, S Менше або дорівнює 0,040, V 0,02~0,15;
Q345C: C Менше або дорівнює 0,20, Mn Менше або дорівнює 1,7, Si Менше або дорівнює 0,55, P Менше або дорівнює 0,035, S Менше або дорівнює 0,035, V 0,02~0,15, Al Більше або дорівнює 0,015;
Q345D: C Менше або дорівнює 0,20, Mn Менше або дорівнює 1,7, Si Менше або дорівнює 0,55, P Менше або дорівнює 0,030, S Менше або дорівнює 0,030, V 0,02~0,15, Al Більше або дорівнює 0,015;
Q345E: C Менше або дорівнює 0,20, Mn Менше або дорівнює 1,7, Si Менше або дорівнює 0,55, P Менше або дорівнює 0,025, S Менше або дорівнює 0,025, V 0,02~0,15, Al Більше або дорівнює 0,015;
Порівняння зображення з 16Mn
Сталь Q345 є заміною для кількох старих марок сталі, включаючи 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE та 16Mn, а не лише сталь 16Mn. Хімічний склад 16Mn і Q345 також відрізняється.
Що ще важливіше, розміри групування товщини двох сталей на основі межі текучості значно відрізняються, що неминуче спричинить зміни в допустимому напруженні матеріалів певної товщини. Тому недоцільно просто застосовувати допустиме напруження сталі 16Mn до сталі Q345; допустиме напруження має бути пере-визначено на основі нових розмірів групи товщини сталі. Співвідношення основного компонента сталі Q345 в основному таке ж, як і сталі 16Mn, відмінність полягає в додаванні слідів легуючих елементів V, Ti та Nb. Ці невеликі кількості V, Ti та Nb покращують зернисту структуру, значно покращуючи міцність сталі та загальні механічні властивості.
Це також дозволяє виготовляти більш товсті сталеві пластини. Таким чином, загальні механічні властивості сталі Q345 мають бути кращими, ніж у сталі 16Mn, особливо її низькі -температурні характеристики, яких бракує сталі 16Mn. Допустима напруга сталі Q345 трохи вище, ніж у сталі 16Mn.
Зображення
Порівняння якості зображення
Механічні властивості безшовної сталевої труби Q345D:
Міцність на розрив: 490-675 Нм; Межа текучості: більше або дорівнює 345 Нм; Подовження: більше або дорівнює 22%
Механічні властивості безшовної сталевої труби Q345B:
Міцність на розрив: 490-675 Нм; Межа текучості: більше або дорівнює 345 Нм; Подовження: більше або дорівнює 21%
Механічні властивості безшовної сталевої труби Q345A:
Міцність на розрив: 490-675 Нм; Межа текучості: більше або дорівнює 345 Нм; Подовження: більше або дорівнює 21%
Механічні властивості безшовної сталевої труби Q345C:
Міцність на розрив: 490-675 Нм; Межа текучості: більше або дорівнює 345 Нм; Подовження: більше або дорівнює 22%
Механічні властивості безшовної сталевої труби Q345E:
Міцність на розрив: 490-675 Нм; Межа текучості: більше або дорівнює 345 Нм; Подовження: більше або дорівнює 22%
Серія продуктів Image
Порівняння сталі Q345D зі сталями Q345A, B і C. Низька-температура випробування енергії удару низька. Має гарну продуктивність. Вміст шкідливих речовин P і S нижче Q345A, B і C.
Ринкова ціна вища, ніж Q345A, B і C.
Визначення Q345d: ① Він складається з Q + номера + символу якості + символу методу розкислення. Його марка сталі має префікс "Q", що означає межу текучості сталі. Наступне число вказує на значення межі текучості в МПа. Наприклад, Q235 являє собою вуглецеву конструкційну сталь з межею текучості (σs) 235 МПа.
② Якщо необхідно, після марки сталі можна додати символи, що вказують на клас якості та метод розкислення. Символи рівня якості: A, B, C і D.
Символи методу розкислення: F позначає окантовку; b означає напів{0}}деформовану сталь; Z позначає сталеву обробку; TZ позначає спеціальну сталеву деформацію. Катана може не мати символу, тобто як Z, так і TZ можна опустити. Наприклад, Q235-AF позначає сталь класу A з ободом.
③ Вуглецева сталь спеціального призначення, наприклад мостова та морська сталь, в основному використовує метод позначення вуглецевої конструкційної сталі, але з додатковою літерою, що вказує на застосування, додається в кінці марки сталі.
Q345 (низьколегована високоміцна сталь) - Витяг з онлайн-матеріалів
Зображення: введення матеріалу
1. Хімічний склад Q345 наведено в таблиці нижче (%):
елемент
C Менше або дорівнює
Мн
Si Менше або дорівнює
P Менше або дорівнює
S Менше або дорівнює
Al Більше або дорівнює
V
Nb
Ti
Зміст
0.2
1.0-1.6
0.55
0.035
0.035
0.015
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
2. Механічні властивості Q345C наведено в таблиці нижче (%):
Індекс механічних властивостей
Подовження (%)
Температура випробування 0 градусів
Міцність на розрив МПа
Межа текучості МПа Більше або дорівнює
Значення
δ5 Більше або дорівнює 22
J Більше або дорівнює 34
σb (470-650)
σs (324-259)
Якщо товщина стінки становить 16-35 мм, σs більше або дорівнює 325 МПа; де товщина стінки між 2. Характеристики зварювання сталі Q345
2.1 Розрахунок вуглецевого еквіваленту (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Розрахований Ceq=0.49%, більше ніж 0,45%, вказує на те, що зварюваність сталі Q345 не надто добра, і під час зварювання необхідно сформулювати суворі заходи процесу.
2.2 Поширені проблеми під час зварювання сталі Q345
2.2.1 Тенденція до зміцнення зони-термічного впливу
Під час процесу охолодження зварювання сталі Q345 зона термічного-впливу схильна до утворення загартованої структури-мартенситу, що збільшує твердість і знижує пластичність поблизу зварного шва. Це призводить до розтріскування після-зварювання.
2.2.2 Чутливість до холодного крекінгу
Основними зварювальними тріщинами в сталі Q345 є холодні тріщини.
Зварювальний процес будівництва
Підготовка канавок → Зварювання прихватками → Попереднє нагрівання → Зварювання внутрішньої кромки → Очищення заднього кореня (стружка вугільною дугою) → Зварювання зовнішньої кромки → Зварювання внутрішньої кромки → Само-перевірка/спеціальна перевірка → Термообробка після-зварного шва → Не-руйнівний контроль (Кваліфікований рівень якості зварного шва 1)
Вибір параметрів процесу зварювання
На основі аналізу зварюваності сталі Q345 сформульовано наступні показники:
1. Вибір зварювальних матеріалів
Через високу схильність сталі Q345 до холодних тріщин слід вибирати матеріали для зварювання з низьким-воднем. Враховуючи принцип рівної міцності зварювального з’єднання основному металу, вибирають зварювальні електроди типу E5015 (J507).
Хімічний склад наведено в таблиці нижче (%):
Елементи
C
Мн
Si
S
P
кр
пн
V
Ti
Зміст
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
Механічні властивості наведено в таблиці нижче:
Показники механічних властивостей
σb (МПа)
σs (МПа)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30 град
Значення
440
540
31
79
164 114 76
(Межа міцності повинна бути більшою за межу текучості)
2. Тип фаски: (Поставка згідно з кресленнями та обладнанням)
3. Спосіб зварювання: ручне дугове зварювання (D).
4. Зварювальний струм: Щоб уникнути грубої мікроструктури зварного шва та зниження ударної в’язкості, слід використовувати дрібно{1}}параметри зварювання. Конкретні заходи включають: використання електродів малого-діаметра, вузьких зварних валиків, тонких зварних шарів і багато{4}}шарового, багато{5}}процесу зварювання (послідовність зварювання показана на малюнку 1). Ширина зварного шва не повинна перевищувати потрійну довжину електрода, а товщина наплавленого шару не повинна перевищувати 5 мм. Для першого-третього шарів використовувати електроди Ф3.2 зі зварювальним струмом 100-130А; для четвертого-шостого шарів використовувати електроди Ф4.0 зі зварювальним струмом 120-180А.
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >0,45%, необхідний попередній підігрів перед зварюванням. Температура попереднього нагріву T0=100-150 градусів, а температура проміжного проходу Ti менше або дорівнює 400 градусам.
6. Параметри -термічної обробки після зварювання: щоб зменшити залишкову напругу під час зварювання, зменшити вміст водню в зварному шві та покращити мікроструктуру та властивості зварного шва, необхідна термічна обробка після-зварювання. Температура термообробки 600-640 градусів, час витримки 2 години (для пластини товщиною 40 мм), швидкість нагрівання/охолодження 125 градусів / год.
Послідовність зварювання-на місці
1. Попередній нагрів перед зварюванням
Перед зварюванням фланцевих пластин прогрійте їх протягом 30 хвилин перед початком зварювання. Попереднє нагрівання, температура проміжного проходу та термічна обробка автоматично контролюються шафою контролю температури термообробки за допомогою дальньої{2}}інфрачервоної нагрівальної печі конвеєрної стрічки. Мікрокомп'ютер автоматично встановлює та записує криві нагріву, а термопари вимірюють температуру. Під час попереднього нагрівання точки вимірювання термопари знаходяться на відстані 15-20 мм від скошеного краю.
2. Зварювання
2.1 Щоб запобігти зварювальним деформаціям, кожне з’єднання колони зварюють двома особами симетрично, з напрямком зварювання від центру назовні. Під час зварювання внутрішньої кромки (скіс біля перетинки) від першого до третього шарів необхідно використовувати невелику -операцію, оскільки це є основною причиною зварювальної деформації. Після зварювання першого-третього шарів тильна сторона зачищається. Після довблення вугільною дугою зварний шов необхідно механічно відшліфувати, щоб видалити навуглецювання поверхні, оголивши металевий блиск і запобігши сильному карбонізації поверхні, що може спричинити тріщини. Зовнішній зварний шов має бути завершений за один прохід, а внутрішній шов, що залишився, завершується останнім.
2.2 При зварюванні другого шару напрямок зварювання має бути протилежним до першого шару і так далі. Кожне зварювальне з’єднання має бути зміщене на 15-20 мм.
2.3 Зварювальний струм, швидкість зварювання та кількість зварювальних шарів повинні бути однаковими для обох зварників.
2.4 Зварювання має починатися на початковій пластині дуги-і закінчуватися на кінцевій пластині-дуги. Після зварювання відріжте зварний шов і відшліфуйте його.
3. Термічна обробка після-зварювання: зварювальне з’єднання слід піддати термічній-обробці протягом 12 годин після завершення. Якщо термічну обробку неможливо виконати негайно, слід вжити заходів для збереження тепла та повільного охолодження. Під час термообробки для вимірювання температури слід використовувати дві термопари, приварені термопари точково-до внутрішньої та зовнішньої сторони зварювального з’єднання.
4. Перевірка зварювання
Відповідно до вимог *Кодексу з будівництва та приймання сталевих конструкцій* для контролю зварних з’єднань використовувався ультразвуковий контроль зі 100% перевіркою.
Технічне керування-на місці
1. Підготовлено детальну інструкцію зі зварювання.
2. Повний-контроль процесу зварювання є основою забезпечення якості.
Під час зварювання кожного з’єднання колони призначена особа повинна контролювати процес зварювання. Якщо зварювальник не дотримується інструкції з експлуатації, зварювання слід негайно припинити. Під час процесу зварювання персонал з термічної обробки повинен стежити за міжпрохідною температурою; якщо він перевищує норму, слід негайно повідомити зварника, щоб він припинив зварювання.
3. Підвищення обізнаності будівельного персоналу щодо якості є ключовим для впровадження процесу зварювання.
Перед будівництвом був проведений повний інструктаж з усім персоналом, видані технологічні картки будівництва. На брифінгу детально пояснювалися характеристики процесу зварювання, а також необхідність і ключові моменти суворого контролю -процесу зварювання на місці.
Висновок
Після цього процесу зварювання на місці-зварено загалом 102 зварювальних з’єднання, а продуктивність першого-проходу не-неруйнівного контролю досягла 100%. Цей зварювальний процес, перевірений фактичною конструкцією, не лише надає-інструкції зі зварювання сталі Q345 на місці, але й забезпечує якість зварювання.
