Q345 je vrsta jekla. Je nizko-legirano jeklo (C < 0,2 %), ki se pogosto uporablja v gradbeništvu, mostovih, vozilih, ladjah, tlačnih posodah itd. »Q« predstavlja mejo tečenja tega materiala, »345« pa njegovo vrednost tečenja, ki je približno 345 MPa. Vrednost izkoristka se zmanjšuje z večanjem debeline materiala.
Q345 ima dobre splošne mehanske lastnosti, sprejemljivo delovanje pri nizkih-temperaturah ter dobro plastičnost in varljivost. Uporablja se za srednje- in nizkotlačne-posode, rezervoarje za olje, vozila, žerjave, rudarske stroje, elektrarne, mostove in druge strukture, ki so izpostavljene dinamičnim obremenitvam, kot tudi mehanske dele, gradbene strukture in splošne kovinske strukturne komponente. Uporablja se v vroče-valjanih ali normaliziranih pogojih in se lahko uporablja v različnih strukturah v hladnih regijah pod -40 stopinj.
Klasifikacija stopnje slike
Q345 je razvrščen v štiri stopnje: Q345A, Q345B, Q345C, Q345D in Q345E. Glavna razlika med njima je temperatura udarca.
Razred Q345A: Brez preskusa udarcev;
Razred Q345B: preskus udarca pri 20 stopinjah (normalna temperatura);
Razred Q345C: preskus udarca pri 0 stopinjah;
Razred Q345D: preskus udarca pri -20 stopinjah;
Razred Q345E: preskus udarca pri -40 stopinjah.
Vrednosti udarca se razlikujejo glede na temperaturo udarca.
Kemična sestava slike
Q345A: C Manjši ali enak 0,20, Mn Manjši ali enak 1,7, Si Manjši ali enak 0,55, P Manjši ali enak 0,045, S Manjši ali enak 0,045, V 0,02~0,15;
Q345B: C Manjši ali enak 0,20, Mn Manjši ali enak 1,7, Si Manjši ali enak 0,55, P Manjši ali enak 0,040, S Manjši ali enak 0,040, V 0,02~0,15;
Q345C: C Manjši ali enak 0,20, Mn Manjši ali enak 1,7, Si Manjši ali enak 0,55, P Manjši ali enak 0,035, S Manjši ali enak 0,035, V 0,02~0,15, Al Večji ali enak 0,015;
Q345D: C Manjši ali enak 0,20, Mn Manjši ali enak 1,7, Si Manjši ali enak 0,55, P Manjši ali enak 0,030, S Manjši ali enak 0,030, V 0,02~0,15, Al Večji ali enak 0,015;
Q345E: C Manjši ali enak 0,20, Mn Manjši ali enak 1,7, Si Manjši ali enak 0,55, P Manjši ali enak 0,025, S Manjši ali enak 0,025, V 0,02~0,15, Al Večji ali enak 0,015;
Primerjava slike s 16Mn
Jeklo Q345 je zamenjava za več starejših vrst jekla, vključno z jeklom 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE in 16Mn, ne le za jeklo 16Mn. Tudi kemična sestava 16Mn in Q345 je različna.
Še pomembneje je, da se dimenzije debelinskih skupin obeh jekel glede na mejo tečenja bistveno razlikujejo, kar bo neizogibno povzročilo spremembe v dovoljeni napetosti materialov določenih debelin. Zato je neprimerno preprosto uporabiti dovoljeno obremenitev jekla 16Mn za jeklo Q345; dovoljeno napetost je treba ponovno -določiti na podlagi novih dimenzij združevanja debeline jekla. Razmerje glavnih komponent jekla Q345 je v bistvu enako kot pri jeklu 16Mn, razlika pa je v dodatku legirnih elementov V, Ti in Nb v sledovih. Te majhne količine V, Ti in Nb izpopolnijo zrnato strukturo, kar bistveno izboljša žilavost jekla in splošne mehanske lastnosti.
To omogoča tudi izdelavo debelejših jeklenih plošč. Zato bi morale biti splošne mehanske lastnosti jekla Q345 boljše od lastnosti jekla 16Mn, zlasti njegove nizko-temperaturne lastnosti, ki jeklu 16Mn manjkajo. Dovoljena napetost jekla Q345 je nekoliko višja kot pri jeklu 16Mn.
Slika
Primerjava zmogljivosti slike
Mehanske lastnosti brezšivne jeklene cevi Q345D:
Natezna trdnost: 490-675 Nm; Meja tečenja: večja ali enaka 345 Nm; Raztezek: večji ali enak 22 %
Mehanske lastnosti brezšivne jeklene cevi Q345B:
Natezna trdnost: 490-675 Nm; Meja tečenja: večja ali enaka 345 Nm; Raztezek: večji ali enak 21 %
Mehanske lastnosti brezšivne jeklene cevi Q345A:
Natezna trdnost: 490-675 Nm; Meja tečenja: večja ali enaka 345 Nm; Raztezek: večji ali enak 21 %
Mehanske lastnosti brezšivne jeklene cevi Q345C:
Natezna trdnost: 490-675 Nm; Meja tečenja: večja ali enaka 345 Nm; Raztezek: večji ali enak 22 %
Mehanske lastnosti brezšivne jeklene cevi Q345E:
Natezna trdnost: 490-675 Nm; Meja tečenja: večja ali enaka 345 Nm; Raztezek: večji ali enak 22 %
Serija slikovnih izdelkov
Primerjava jekla Q345D z jekli Q345A, B in C. Nizko{3}}temperatura preskusa udarne energije je nizka. Ima dobro delovanje. Vsebnost škodljivih snovi P in S je nižja od Q345A, B in C.
Tržna cena je višja od Q345A, B in C.
Definicija Q345d: ① Sestavljen je iz Q + številke + simbola stopnje kakovosti + simbola metode deoksidacije. Njegov razred jekla ima predpono "Q", ki predstavlja mejo tečenja jekla. Naslednja številka označuje vrednost tečenja v MPa. Na primer, Q235 predstavlja ogljikovo konstrukcijsko jeklo s točko tečenja (σs) 235 MPa.
② Po potrebi se lahko za oznako jekla dodajo simboli, ki označujejo stopnjo kakovosti in metodo deoksidacije. Simboli stopnje kakovosti so A, B, C in D.
Simboli metode deoksidacije: F označuje jeklo z robom; b označuje delno pomlajeno jeklo; Z označuje obdelano jeklo; TZ označuje posebno trdno jeklo. Umirjeno jeklo morda nima simbola, tj. Z in TZ sta lahko izpuščena. Na primer, Q235-AF označuje jeklo z robom razreda A.
③ Ogljikovo jeklo za posebne namene, kot je jeklo za mostove in jeklo za plovila, v bistvu sprejme metodo označevanja za ogljikovo konstrukcijsko jeklo, vendar z dodatno črko, ki označuje aplikacijo, dodano na koncu razreda jekla.
Q345 (nizkolegirano jeklo visoke trdnosti) - Izvleček iz spletnih materialov
Slika: Predstavitev materiala
1. Kemična sestava Q345 je prikazana v spodnji tabeli (%):
Element
C Manjše ali enako
Mn
Si Manjše ali enako
P Manjše ali enako
S Manjše ali enako
Al Večje ali enako
V
Nb
Ti
Vsebina
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. Mehanske lastnosti Q345C so prikazane v spodnji tabeli (%):
Indeks mehanskih lastnosti
Raztezek (%)
Testna temperatura 0 stopinj
Natezna trdnost MPa
Meja tečenja MPa Večja ali enaka
Vrednost
δ5 Večje ali enako 22
J Večje ali enako 34
σb (470-650)
σs (324-259)
Če je debelina stene med 16–35 mm, je σs večji ali enak 325Mpa; kjer je debelina stene med 2. Varilne lastnosti jekla Q345
2.1 Izračun ogljikovega ekvivalenta (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Izračunani Ceq=0.49%, večji od 0,45%, kar kaže, da varivost jekla Q345 ni zelo dobra in da je treba med varjenjem oblikovati stroge procesne ukrepe.
2.2 Pogoste težave pri varjenju jekla Q345
2.2.1 Nagnjenost k utrjevanju toplotno{1}}prizadetega območja
Med postopkom ohlajanja pri varjenju jekla Q345 je toplotno{1}}prizadeto območje nagnjeno k oblikovanju kaljene strukture-martenzita, ki poveča trdoto in zmanjša plastičnost v bližini zvara. Posledica tega je po-pokanje po varjenju.
2.2.2 Občutljivost za hladno pokanje
Glavne varilne razpoke v jeklu Q345 so hladne razpoke.
Postopek varjenja
Priprava utorov → Varjenje z napenjanjem → Predgretje → Varjenje notranjega roba → Čiščenje zadnjega korena (žlebljenje z ogljikovim oblokom) → Varjenje zunanjega roba → Varjenje notranjega roba → Samo-pregled/poseben pregled → Po-toplotna obdelava zvara → Ne-destruktivno testiranje (kvalificirano za kakovost zvara 1. stopnje)
Izbira parametrov varilnega postopka
Na podlagi analize varljivosti jekla Q345 so oblikovani naslednji ukrepi:
1. Izbira varilnih materialov
Zaradi velike nagnjenosti jekla Q345 h hladnemu razpokanju je treba izbrati materiale za varjenje z nizko-vodikovo vsebnostjo. Glede na načelo, da mora biti zvar enake trdnosti kot osnovna kovina, so izbrane varilne elektrode tipa E5015 (J507).
Kemična sestava je prikazana v spodnji tabeli (%):
Elementi
C
Mn
Si
S
P
Kr
Mo
V
Ti
Vsebina
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
Mehanske lastnosti so prikazane v spodnji tabeli:
Indikatorji mehanskih lastnosti
σb (MPa)
σs (MPa)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30 stopinj
Vrednost
440
540
31
79
164 114 76
(Natezna trdnost mora biti večja od meje tečenja)
2. Bevel type: (Dobava v skladu z risbami in opremo)
3. Metoda varjenja: Ročno obločno varjenje (D).
4. Varilni tok: Da bi se izognili grobi mikrostrukturi zvara in zmanjšani udarni žilavosti, je treba uporabiti majhne -varilne parametre. Posebni ukrepi vključujejo: uporabo elektrod z majhnim-premerom, ozkih zvarnih kroglic, tankih zvarnih slojev in več-slojnega, več-postopka varjenja (zaporedje varjenja je prikazano na sliki 1). Širina zvara ne sme presegati trikratne dolžine elektrode, debelina zvara pa ne sme presegati 5 mm. Za prvo do tretjo plast uporabite elektrode Ф3.2 z varilnim tokom 100-130A; za četrto do šesto plast uporabite elektrode F4.0 z varilnim tokom 120-180A.
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >0,45%, pred varjenjem je potrebno predgretje. Temperatura predgretja T0=100-150 stopinj in vmesna temperatura Ti Manjša ali enaka 400 stopinj.
6. Parametri toplotne obdelave po-zvaru: Za zmanjšanje preostale varilne napetosti, zmanjšanje vsebnosti vodika v zvaru ter izboljšanje mikrostrukture in lastnosti zvara je potrebna toplotna obdelava po-zvaru. Temperatura toplotne obdelave je 600-640 stopinj, čas zadrževanja je 2 uri (za debelino plošče 40 mm), hitrost ogrevanja / hlajenja pa 125 stopinj / h.
Zaporedje varjenja na -gradišču
1. Predgretje pred varjenjem
Pred varjenjem prirobničnih plošč jih pred začetkom varjenja segrevajte 30 minut. Predgretje, temperaturo vmesnega prehoda in toplotno obdelavo samodejno nadzira omarica za nadzor temperature toplotne obdelave z uporabo dalj-infrardeče grelne peči s tekočim trakom. Mikroračunalnik samodejno nastavlja in beleži ogrevalne krivulje, termoelementi pa merijo temperaturo. Med predgretjem so merilne točke termoelementa 15-20 mm oddaljene od poševnega roba.
2. Varjenje
2.1 Da bi preprečili varilne deformacije, vsak spoj stebra varita simetrično dve osebi, pri čemer je smer varjenja od sredine navzven. Pri varjenju notranjega roba (poševnica v bližini mreže) morajo prvi do tretji sloj uporabiti operacijo v majhnem- obsegu, saj je to glavni vzrok za varilne deformacije. Po varjenju prvega do tretjega sloja se hrbtna stran očisti. Po žlebljenju z ogljikovim oblokom je treba zvar mehansko zbrusiti, da odstranimo površinsko naogljičenje, izpostavimo kovinski lesk in preprečimo močno površinsko karbonizacijo, ki bi lahko povzročila razpoke. Zunanji zvar je treba dokončati v enem prehodu, preostali notranji zvar pa zaključiti zadnji.
2.2 Pri varjenju druge plasti mora biti smer varjenja nasprotna prvi plasti in tako naprej. Vsak zvar mora biti zamaknjen za 15-20 mm.
2.3 Varilni tok, hitrost varjenja in število zvarnih plasti morajo biti enaki za oba varilca.
2.4 Varjenje se mora začeti na začetni-plošči obloka in končati na končni-plošči. Po varjenju odrežite zvar in ga čisto pobrusite.
3. Toplotna obdelava-po varjenju: Varjeni spoj je treba toplotno-obdelati v 12 urah po zaključku. Če toplotne obdelave ni mogoče izvesti takoj, je treba sprejeti ukrepe za ohranjanje toplote in počasno hlajenje. Med toplotno obdelavo je treba za merjenje temperature uporabiti dva termočlena, pri čemer sta termočlena točkovno-privarjena na notranjo in zunanjo stran zvarnega spoja.
4. Pregled varjenja
V skladu z zahtevami *Kodeksa za gradnjo in prevzemanje jeklenih konstrukcij* je bil ultrazvočni pregled uporabljen za pregled zvarnih spojev s stopnjo pregleda 100%.
Tehnično vodenje-na mestu
1. Pripravljena so bila podrobna navodila za varjenje.
2. Popoln-procesni nadzor varilnega postopka je jedro zagotavljanja kakovosti.
Med varjenjem vsakega spoja stebra mora imenovana oseba spremljati postopek varjenja. Če varilec ne upošteva navodil za uporabo, mora varjenje takoj prekiniti. Med postopkom varjenja mora osebje za toplotno obdelavo ves čas spremljati temperaturo vmesnega prehoda; če presega standard, je treba takoj obvestiti varilca, da preneha z varjenjem.
3. Izboljšanje ozaveščenosti gradbenega osebja o kakovosti je ključnega pomena za izvajanje postopka varjenja.
Pred gradnjo je bil za vse osebje opravljen popoln brifing in izdane so bile kartice procesa gradnje. Na sestanku so bile podrobno razložene značilnosti varilnega postopka ter nujnost in ključne točke strogega nadzora -varilnega procesa na kraju samem.
Zaključek
Po tem ukrepu varilnega postopka sta bila na-gradišču zvarjena skupaj 102 zvarnih spoja, stopnja izkoristka prvega-prehoda ne-preskusa brez porušenja pa je dosegla 100 %. Preverjen z dejansko konstrukcijo, ta varilni postopek ne zagotavlja samo-navodil za varjenje jekla Q345 na kraju samem, ampak zagotavlja tudi kakovost varjenja.
