焊接工艺评定-Q235,Q345

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1、*,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,单击此处编辑母版标题样式,,Q235,、,Q345,钢焊接工艺评定,攀枝花钢铁有限责任公司钢铁研究院,,产品应用技术研究中心,,2008.12.04,目 录,1,．前言,,2,．质量标准,,3.,焊接工艺评定,,4,．焊接材料匹配,,5,．,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,,6.,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,2,,1.,前言,钢结构厂一般生产工艺流程,,,材料复检验收：尺寸、成分、力学性能,,下料：火焰切割、等离子切割、冲剪等,,组装：手工焊条电弧焊、,气

2、保护焊,,焊接：埋弧焊、,MAG,焊、手工电弧焊,,外观尺寸矫正：矫圆、矫直,,检验：焊缝外观、,RT(X,射线,),、,UT(,超声波探伤,),,,清理：喷丸、喷砂,,涂装：喷,/,刷防护漆,2024/12/10,3,,2.,质量标准,质量保证,,,质量：反映实体满足明确和隐含需要的能力的特性总和。,,针对焊接的特殊性，国家在,1988,年,8,月发布,GB/T12467.1,～,4,－,1998《,焊接质量要求 金属材料熔化焊,》,系列标准，,1999,年,7,月,1,日实施。,,焊接质量管理是指焊接生产企业依据相关标准，通过开展质量活动，发挥企业内部质量管理只能，有效控制焊接产品质量。

3、目的是提高产品质量。,2024/12/10,4,,质量标准,国外标准,,,国内外标准较多，针对一般结构产品的通用性焊接工艺评定标准主要有：,ISO9956.3,、,ANSI/AWS D1.1,、,JIS Z3040,等。,,ANSI/AWS D1.1,标准：内容丰富的钢结构焊接规范，包括焊接工艺评定及焊工认可在内的大部分章节，适用于各类钢结构，个别章节针对不同的承载结构和管结构。,,JIS Z3040,标准：适用于各类焊接结构产品。,,2024/12/10,5,,质量标准,2024/12/10,6,,质量标准,国内标准,,《,焊接质量要求 金属材料的熔化焊,—,第,1,部分：选择及使用指南,

4、》(GB/T12467.1,－,1998,),,《,焊接质量要求 金属材料的熔化焊,—,第,2,部分：完整质量要求,》(GB/T12467.2,－,1998,),,《,焊接质量要求 金属材料的熔化焊,—,第,3,部分：一般质量要求,》(GB/T12467.3,－,1998,),,《,焊接质量要求 金属材料的熔化焊,—,第,3,部分：基本质量要求,》(GB/T12467.4,－,1998,),,《,焊接质量保证 钢熔化焊接头的要求和缺陷分级,》(GB/T12469,－,1990,),,《,钢熔化焊焊工资格考核方法,》(GB/T15169,－,1994,),,《,钢制件熔化焊工艺评定,》(

5、JB/T6963,－,1993,),2024/12/10,7,,质量标准,《,焊接材料质量管理规程,》(JB/T3223,－,1996,),,《,焊接接头机械性能试验方法,》(GB/T2649,～,2655,－,1989),,《,金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明,》(GB/T6417,－,1986),,《,焊缝符号表示方法,》(GB/T324,－,1988),,《,钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级,》(GB/T3323,－,1987),,《,钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级,》(GB/T11345,－,1989),,《,金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号,》(GB/T5185,－,198

6、5),,《,钢焊缝外形尺寸,》(JB/T7949,－,1995),,《,建筑钢结构焊接技术规程,》(JGJ81,－,2002),2024/12/10,8,,质量标准,焊接质量要求选择流程图,2024/12/10,9,,质量标准,GB/T12467.2,～,4,焊接质量要求总体对比,2024/12/10,10,,3.,焊接工艺评定,焊接工艺评定是验证焊接接头是否达到产品设计和,有关规程标准规定,的要求以及是否满足使用要求性能，验评施焊单位指定的焊接工艺是否达到正确的重要质量控制环节。,,焊接工艺评定从焊接工艺角度,(,焊前准备、焊接材料、设备、方法、顺序、操作、焊后热处理等,),根据所规定焊接时

7、间、检验试样来测定评价焊接接头是否具有所要求的性能。,,焊接工艺评定报告是焊接工艺评定试验条件下试件检验结果的真实记录，以及依据相应的评定标准所作出的评价。,,焊接工艺规程是经过评定合格的焊接工艺文件，用以指导焊工按法规的要求焊制产品。,,焊接工艺规程的编制是以焊接工艺评定报告为依据。,2024/12/10,11,,焊接工艺评定程序,焊接工艺评定是在钢材焊接性试验的基础上进行，并在产品焊接之前完成，其一般程序为：,,,,提出评定项目,,焊接工艺指导书,,焊接试样,,焊接参数记录,,,,无损检测,,,,,力学性能试验,,,,,合格,,,,,焊接工艺评定报告,,2024/12/10,

8、12,,焊接工艺评定程序,2024/12/10,13,,焊接工艺评定,焊接工艺评定注意事项,,(1)焊接工艺评定解决焊接接头是否符合设计要求的使用性能，但不能解决消除应力、减小变形和防止焊接缺陷产生等许多焊接质量和工艺问题。,,(2)进行焊接工艺评定不是选择最佳工艺方案，也不能将工艺参数范围规定的过窄，否则将造成应用的困难．因此，选定焊接工艺评定的具体条件，要考虑适用“度”，以便实际应用。,2024/12/10,14,,焊接工艺指导书,(,WPS),,由施工单位的焊接工程技术人员根据产品结构、图样和技术条件，通过金属焊接性试验或查阅有关焊接性能的技术资料，以及根据经验拟定焊接工艺，并编制出焊接

9、工艺指导书,。,,焊接工艺指导书应包括内容,,①焊接工艺指导书的编号和日期。,,② 相应的焊接工艺评定报告的编号。,,③焊接方法及自动化程度。,,④焊接接头形式、有无焊接衬垫及其材料牌号。,,⑤用简图表明被焊工件的坡口、间隙、焊道分布和顺序。,,⑥母材的钢号、分类号。,,⑦母材、焊缝金属的厚度范围，以及管子的直径范围。,,2024/12/10,15,,焊接工艺指导书,(,WPS),,,⑧焊接材料的类型、规格和熔敷金属的化学成分。,,⑨焊接位置，立焊的焊接方向。,,⑩焊接预热温度、最高层间温度和焊后热处理规范等。,,⑪每层焊缝的焊接方法、焊接材料的牌号和规格、焊接电流种类、极性和焊接电流范围、电

10、弧电压范围、焊接速度 范围、导电嘴至工件的距离、喷嘴尺寸及喷嘴与工件的角度、保护气体种类、气体垫和尾部气体保护的成分和流量、施焊技术(焊条有无摆动、摆动方法、清根方法和有无锤击等),。,,⑫焊接设备及所用仪表。,,⑬编制人和审批人的签名、日期等,。,2024/12/10,16,,焊接工艺评定报告,(,PQR),焊接工艺评定报告包括内容,,,①焊接工艺评定报告编号和日期。,,②相应的焊接工艺指导书的编号。,,③焊接方法。,,④焊接接头形式。,,⑤工艺试件母材的钢号、分类号、厚度、直径、质量证明书号和复验报告编号。,,⑥焊接材料的牌号、类型、直径、质量证明书号。,,⑦焊接位置。,,⑧实际环境温度、

11、相对湿度。,,,2024/12/10,17,,焊接工艺评定报告,(,PQR),,⑨预热温度、层间温度。,,⑩焊后热处理温度和保温时间。,,⑪每条焊道实际的焊接工艺参数和施焊技术。,,⑫焊接接头外观和无损检验的结果。,,⑬焊接接头的拉伸、弯曲、冲击韧度的试验报告编号和金相试验报告编号，试验方法的标推和试验结果，角焊缝的断面宏观检验结果。,,⑭焊接工艺评定的结论。,,⑮焊工姓名和钢印号。,,⑯试验人员和报告审批人的签字和日期。,2024/12/10,18,,焊接工艺规程,焊接工艺规程的产生,,,焊接工艺评定合格后，焊接工艺评定报告经施焊单位负责人审批后，即可作为制定焊接工艺规程的依据和证明材料，

12、由焊接工艺人员根据焊接工艺评定报告，并结合实际的生产条件编制出焊接工艺规程。经审批后，焊接工艺规程以焊接工艺卡的形式，下达焊接车间以指导产品焊接。,,对于评定试验中不合格的项目．应分析原因，提出改进措施，修改焊接工艺指导书，重新进行评定。,,最后，应将评定合格的焊接工艺指导书、焊接工艺评定报告、施焊记录、各项检测试验报告和母材、焊接材料的质量证明书等资料，装订成册、存档、以备使用。,2024/12/10,19,,焊接工艺评定规则,基本条件,,设备、仪表和辅助设备处于正常工作状态；钢材、焊材复合相应标准；在本单位、评定人员由本单位技能熟练的焊工施焊和热处理；衡量企业焊接生产能力和质量控制有效性的

13、重要手段。,,试件形式,,对接焊缝与角焊缝可采用对接焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的工艺同样适合于角焊缝。,,组合焊缝全焊透时，可采用接头坡口形式和尺寸类同的对接焊缝试件评定，也可采用组合焊缝试件加对接焊缝试件评定。,,组合焊缝不要求全焊透时，若坡口深度大于焊接中较薄母材厚度的,1/2,时，按对接焊缝对待。若坡口深度小于或等于焊件中较薄母材厚度的,1/2,时，按角焊缝对待。,2024/12/10,20,,焊接工艺评定规则,,板材对接焊缝试件评定合格的工艺适用与管材对接焊缝，板材角焊缝试件评定合格的工艺适用于管板角焊缝，反之亦然。,,焊接工艺因素,,重要因素：指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊

14、接工艺因素。任何一项重要因素变更时，需重新评定焊接工艺。,,补加因素：指影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素。增加或变更一个补加因素时，可按增加或变更因素增焊冲击韧度时间进行试验。,,次要因素：指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺。,,2024/12/10,21,,焊接工艺评定规则,重新评定焊接工艺的条件,,改变焊接方法。,,接头形式发生变化时。,十字形接头可替代,T,形接头评定结果，全焊透或部分焊透的,T,形或十字形接头对接与角接组合焊缝可替代角焊缝评定结果。,,首次焊接使用的钢种或新钢种。,,改变焊后热处理类别,,钢材分类和分组,,,分,8,类

15、：,Ⅰ,～,Ⅷ,，常用,5,类。,,不同焊接方法的评定结果不能互相代替，,,同组别号的母材可相互替代；,,Ⅰ,、,Ⅱ,类同类别钢材中当强度和冲击韧度级别发生变化时，高级别钢材的焊接工艺可替代低级别钢材。,2024/12/10,22,,钢材分类标准,,JBJ81-2002,标准,2024/12/10,23,,钢材分类标准,JB/T6963,－,1993,标准,2024/12/10,24,,有效范围分类,选用厚度有效范围,,,JBJ81-2002,标准,2024/12/10,25,,有效范围分类,JB/T6963,－,1993,标准,2024/12/10,26,,焊工考核标准,2024/12/10

16、,27,,JGJ81,－,2002,焊缝外观技术要求,2024/12/10,28,,JGJ81,－,2002,焊缝外观技术要求,2024/12/10,29,,JGJ81,－,2002,焊缝外观技术要求,2024/12/10,30,,JGJ81,－,2002,焊缝外观技术要求,2024/12/10,31,,建筑钢结构工艺评定报告格式,2024/12/10,32,,建筑钢结构工艺评定报告格式,2024/12/10,33,,建筑钢结构工艺评定报告格式,2024/12/10,34,,焊接工艺评定应用实例,,,见《焊接工程综合试验技术》：,P163,～,P194,2024/12/10,35,,4.,焊接

17、材料匹配,焊接材料匹配原则,,,等强性：强度相等，或高匹配,(+100MPa),、低匹配,(,-,100MPa),，保证接头强度与母材相等。,,等成分性：填充焊丝形成的焊缝成分与母材相等，保证耐热性、耐蚀性等特殊要求。,,特殊性：双相焊缝、异质焊缝。,,2024/12/10,36,,焊接材料匹配,Q235,钢焊接及焊接材料,,,一般不预热，碳含量在,0.18,～,0.22%,时，厚度≥,30mm,，环境温度≤,0℃,时应考虑预热,100,～,150℃,。,,手工电弧焊,,一般结构：,E4303,、,E4315,、,E4301,、,E4320,、,E4311,；,,动载荷、复杂和厚板结构：,E4

18、315,、,E4316,、,E4303,、,E4301,、,E4320,、,E4311,；,,气体保护焊,,ER49-1(H08Mn2SiA)+CO,2,/80%,Ar,+20%CO,2,,,埋弧焊,,H08A/H08MnA+HJ431,2024/12/10,37,,焊接材料匹配,Q345,钢焊接及焊接材料,,碳含量在,0.18,～,0.22%,时，厚度≥,20mm,，环境温度≤,5℃,时应考虑预热,100,～,150℃,。,,手工电弧焊,,E5003,、,E5001,、,E5015,、,E5016,,气体保护焊,,ER49-1(H08Mn2SiA)+CO,2,/80%,Ar,+20%CO,2

19、,,,药芯焊丝：,E500T-1、 E500T-5,等,,,埋弧焊,,H08A/,,H08MnA/H10Mn2/H10MnSi+HJ431,,2024/12/10,38,,5.Q235,、,Q345,钢现行国家标准,Q235,钢化学成分,(GB/T700,－,2006),,,,,,,2024/12/10,39,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,Q234,钢力学性能,(GB/T700,－,2006),2024/12/10,40,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,,2024/12/10,41,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,Q345,钢化学成分,(GB/T1591,－,1

20、994),2024/12/10,42,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,Q345,钢力学性能,(GB/T1591,－,1994),,,2024/12/10,43,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,规格及允许偏差范围,,《,热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差,》,(GB/T709,－,2006),,2024/12/10,44,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,,2024/12/10,45,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,,2024/12/10,46,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,,2024/12/10,47,,Q235,、,Q345,钢现行国

21、家标准,厚度测量,,,切边钢带（包括连轧钢板）在距纵边不小于,25mm,处测量；不切边钢带（包括连轧钢板）在距纵边不小于,40mm,处测量。切边单轧钢板在距边部（纵边和横边）不小于,25mm,处测量；不切边单轧钢板的测量部位由供需双方协议。,,宽度测量,,宽度应在垂直于钢板或钢带中心线的方位测量。,,长度测量,,钢板内最大矩形的长度。,2024/12/10,48,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,不平度,,,将钢板自由地放在平面上，除钢板本身重量外不施加任何压力。,,用一根长度为,1000mm,或,2000mm,的直尺，在距单轧钢板纵边至少,25mm,和距横边至少为,200mm,区域内

22、的任何方向，测量钢板上表面与直尺之间的最大距离,(,图,1,所示,),。,,测量连轧钢板下表面与平面之间的最大距离,(,图,2,所示,),。,2024/12/10,49,,Q235,、,Q345,钢现行国家标准,镰刀弯,,,钢板或钢带的凹形侧边与连接测量部分两端点直线之间的最大距离,(,如图,,3,所示,),。,,切斜,,,钢板的横边在纵边上的垂直投影,(,如图,,4,所示,),。,,2024/12/10,50,,6.,攀钢板材生产工艺流程及装备,平整分卷,2024/12/10,51,,技术改造情况,粗轧机、精轧机组快速换辊改造,,提高轧机作业率，降低劳动强度,1997,年,,一期技术改造,,

23、(0.17,亿,),,粗轧机,R2,及精轧机组主传动交交变频改造,,传动系统的动态响应大大提高，节能,15%,,轧制稳定性提高,2000,年,,二期技术改造,,(2.3,亿,),以增加卷重为核心,,两级自动化升级、加热炉新建、粗轧,AWC,,无芯移送热卷箱、卷取机、新增平整机组,,产能增加，产品质量大幅提升,2003,年,,三期技术改造,,(7.1,亿,),满足薄规格冷轧料和提高产品质量,,R2:40000kN,2*AC 7000kW,,最大,60mm,,F1,～,F6,增加串辊、形成板形闭环控制,2007,年,,四期技术改造,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,52,,步进式加

24、热炉,两座步进梁式加热炉，长,,宽：,41500mm,,11600mm,,额定小时产量,265t/h,，最大小时产量,280t/h,,最大坯重由,9,吨增加到,23,吨,,模型控制自动烧钢,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,53,,E1/R1,、,E2/R2,粗轧机,将,200mm,厚的连铸坯轧制成,20,～,45mm,厚的中间坯,,立辊侧压量：,E1,为,80mm,，,E2,为,50mm,,高压水除鳞：压力为,16,～,18MPa,,RAWC,短行程控制技术：宽度控制精度,0,～,+10mm,占带钢全长的,95,％,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,54,

25、,热,,,卷,,,箱,,无芯移送，穿带速度：,2,～,2.5m/s,，最大卷取速度：,5.5m/s,,,具有保温和均匀带钢头尾温度的功能,,卷曲过程有利于去除带钢氧化铁皮,,在轧线处理故障时，减少带钢温降,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,55,,六机架精轧机组,,液压压下、,AGC,厚度控制系统、液压弯辊装置，,(HCW),,最大速度,11.0m/s,,F1,～,F5,机架间强冷，每组,200m,3,/h,，共,800m,3,/h,，水压力为,3kg/cm,2,,,F1,～,F4,主电机功率为,5000kw,，,F5,、,F6,功率为,4000kw,攀钢板材生产工艺流程及装备

26、,2024/12/10,56,,层流冷却系统,,共,12,组集管，前,9,组为粗调段，后,3,组为精调段,,冷却水总量为,6500m,3,/h(,持续时间,50s),,温降,200℃,～,350℃,,,采用高位水箱技术，保证水压稳定,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,57,,平整机组,,平整分卷能力：,80,万,t,，其中平整、分卷各占,50%,,,平整带钢厚度：,1.5,～,6.35mm,；分卷带钢厚度：,1.5,～,12.0mm,,,抗拉强度：,Rm,,650MPa,屈服强度：,Rel,,500MPa,,,平直度指标：,1.0,～,3.0mm(30I),；,3.0,～,

27、4.0mm,（,25I,）；,4.0,～,6.35mm,（,20I,）,,塔形量：全塔形量≤,15mm,；层间塔形量≤,3mm,攀钢板材生产工艺流程及装备,2024/12/10,58,,品种名称,代表钢种,碳素结构钢,Q195,、,Q215,、,Q235,、,SS330,、,SS400,、,SS490,优质碳素结构钢,08AL,、,10,、,20,、,25,、,30,、,ST37-2,冷轧用料,SPHC,、,SPHD,、,SPHE,、,Stw22,、,Stw23,、,Stw24,、,Stw22(Z),、,Stw23(Z),、,Stw24(Z),、,Stw25(Z),、,IF,、,Stw24ZF

28、,、,SPCC-JD3,、,PW40,低合金高强度结构钢,Q295,、,Q345(16Mn),汽车结构用钢,汽车大梁用钢,09SiVL,、,P370L,、,P420L,、,P440L,、,P510L,、,P560L,、,P590L,、,P610L,、,SS490,超细晶粒钢,SP52,、,SP60,汽车车轮用钢,P330CL,、,P380CL,、,P420CL,、,SAPH370,、,SAPH440,、,P490CL,汽车车厢等零件用,PG40,、,PG42,、,P400,、,P500,铁道车辆用钢,高耐候性钢,Q295GNH(RE),、,Q295GNH(,TiRE,),、,Q295GNHL,

29、、,Q345GNHL,、,09CuPTiRE-A,,高强度耐大气腐蚀,Q400NQR1,、,Q450NQR1,、,Q500NQR1,、,Q550NQR1,焊瓶钢,HP255,、,HP295,、,SG295,、,HP325,热轧酸洗板,RSC,、,RYC,、,RYE,、,RLY,管线钢,X42,、,X46,、,X52,、,X60,、,X65,、,J55,、,L245,、,L290,、,L360,耐火耐侯钢,P345NH,集装箱用钢,SPA-H,、,SM490A,工程机械用钢,HG60,、,HG70,不锈钢,09Cr18Ni9,攀钢板材品种结构,2024/12/10,59,,工程机械用钢,,,制作工程机械用起重机、挖掘机的吊臂等。,,汽车大梁板,,,制作车架横梁、纵梁，品牌知名度和市场占有率高。,,汽车车轮钢,,,制造车轮的轮辋和轮辐。,,超细晶粒钢,,,获“冶金行业科学技术特等奖”，“国家科技进步一等奖”。,攀钢板材品种结构,2024/12/10,60,,攀钢板材品种结构,石油管线钢,,,防腐、抗压，用于石油、天然气管道，获“金杯奖”。,,耐大气腐蚀钢,,,抗大气腐蚀能力强，用于集装箱、铁路车辆等构件。,,,焊接气瓶钢,,,冲压性能和尺寸控制较好，制作焊接气瓶。,,热轧酸洗板,,,实现“以热代冷”用途，广泛用于各种冲压零部件。,,2024/12/10,61,,谢 谢 ！,