1、Q345B板材焊接性的間接試驗方法2.1 碳當量法-評估鋼材冷裂紋傾向由于焊接熱影響區的淬硬及冷裂紋傾向與鋼種的化學成分有關，所以利用化學成分間接地評估鋼材冷裂紋的敏感性。把鋼中合金元素的含量按其作用換算成碳的相當含量，作為粗略評定鋼材冷裂傾向的一種參數指標，即碳當量法。對于低臺金鋼的碳當量法，國際焊接學會（IIW）推薦公式：Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，根據公式計算碳當量的數值越大，被焊鋼材的淬硬傾向就越大，熱影響區越易產生冷裂紋。因此可以用碳當量的大小來評定鋼材焊接性的優劣，并按焊接性的優劣提出防止產生焊接裂紋的最佳工藝條件。當使用國際學會推

2、薦的公式時，若Ceq(IIW)0.4，則淬硬傾向不大，焊接性良好，焊前不需要領熱；若Ceq (IIW)0.40.6，尤其是大于0.5時，鋼材易淬硬說明焊接性已變差，焊時需預熱才能防止焊接裂紋，隨板厚增大預熱溫度要相應提高。3）、斜Y型坡口焊接裂紋試驗斜Y坡口焊接裂紋試驗按 GB4675.1-84斜Y坡口焊接裂紋試驗方法進行，主要用于評價厚板多層焊根部焊道的冷裂紋敏感性。試驗為試板焊前不預熱，每組試驗2對試板，試板厚度為30mm、40mm。圖2為試板的尺寸示意圖。施焊時，環境溫度為2530，環境濕度為45%60%。焊接試驗用焊條采用4.0mm的CHE507焊條（400×1小時烘干），采

3、用直流反接，其焊接工藝參數：焊接電流170180 A，焊接電壓2224 V，焊接速度150 mm/min。試板焊后經48小時自然冷卻后，對試驗焊縫表面進行滲透著色檢測，結果均未發現表面裂紋。然后將試驗焊縫切成4片5個斷面進行裂紋檢查，試驗結果列于表4。圖3、圖4分別斷面宏觀照片。 圖1 試件組對要求表4 Y型坡口焊接裂紋試驗結果編號試板厚度mm預熱溫度表面裂縫率%根部裂縫率%斷面裂縫率%Q345B-1-130室溫000Q345B-1-230室溫02010Q345B-2-140室溫000Q345B-2-240室溫000 圖2 Q345B-1-2橫斷面檢驗照片通過Y型坡口焊接裂紋試驗結果可知，室溫

4、條件下30mmQ345B試驗有裂紋，裂紋率20%，40mmQ345B試驗無裂紋，30mmQ345B有冷裂傾向。4）、焊接試驗4.1焊接材料、設備表3 焊接材料、設備試板編號焊接方法焊接設備焊接材料Q345B-12（30mm）CO2焊455M/STT林肯焊機焊絲：CHW50C6、1.2mm/大西洋焊材公司Q345B-13（40mm）4.2焊接工藝參數：焊接工藝參數見表4。表4 焊接工藝參數試板編號焊接道次焊絲直徑焊接電流A焊接電壓V焊接速度mm/S焊接熱輸入KJ/cm焊縫示意圖Q345B-1211.216520/11.02-71.230028.5/15.2-22.8平均19.0Q345B-131

5、1.216520/10.02-141.230028.5/15.0-22.4平均18.84.3焊接接頭力學性能結果本次焊接試驗檢驗執行GB/T2650焊接接頭沖擊試驗方法、GB/T2651焊接接頭拉伸試驗方法、GB/T2653焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法、GB/T19869.1-2005鋼、鎳及鎳合金的焊接工藝評定試驗、AWS D1.1-D1.1M-2008鋼結構焊接規范。焊接工藝評定試驗鋼板經外觀檢驗合格后，經超聲波檢驗合格（級）。焊接鋼板拉伸試驗 鋼板焊接接頭進行拉伸試驗，試樣橫向取樣。拉伸試樣采用帶肩全厚度拉伸試樣，分別對不同焊接工藝的對接接頭進行拉伸試驗。試樣拉伸試驗后的實物照片見圖1，拉

6、伸試驗結果分別列于表5。表5 接頭抗拉強度試樣編號抗拉強度MPa斷裂位置Q345B-12560，565母材Q345B-13570，572母材標準要求470-630圖1 試樣拉伸實物照片彎曲試驗及結果冷彎試驗采用全厚度側彎試樣，試樣厚度為10mm，側彎試樣為4件；本試驗采用的側彎試驗：d=40mm，彎曲角度為180°，試驗在室溫下進行，試驗后，用肉眼檢查試樣彎曲部分外側沒有出現裂紋或起層等缺陷（附照片圖2），側彎試驗合格。圖2 試樣彎曲實物照片沖擊試驗及結果沖擊試樣采用標準的夏比V型缺口。焊縫金屬及焊接熱影響區的沖擊試樣取樣部位分別取自表面處，焊縫金屬的缺口軸線位于焊縫中心線上，熔合線

7、、熱影響區線外2mm，且垂直于板厚方向。沖擊試驗溫度20，沖擊試驗結果分別列于表6中。沖擊試驗數值滿足要求。表6 接頭不同位置試件沖擊結果試樣檢測位置試樣編號沖擊值（20，J）Q345B-12焊縫中心Q345B-12-1177+176+173=175熔合線Q345B-12-2174+164+169=169HAZ 2mmQ345B-12-3167+150+160=159Q345B-13焊縫中心Q345B-13-1189+183+169=180熔合線Q345B-13-2217+212+214=214HAZ 2mmQ345B-13-3237+219+235=230標準要求34圖3 接頭沖擊結果4.4 焊接接頭宏觀金相圖4 Q345B-13宏觀金相4.5 焊接接頭不同部位金相組織圖對編號Q345B-12、13焊接試板的1/4板厚處，分別進行了焊接接頭不同部位的金相組織檢驗。圖5分別示出了各區500倍的金相組織。 Q345B-12粗晶區 Q345B-12 細晶區 Q345B-12焊縫區 Q345B-12母材Q345B-13粗晶區 Q345B-13 細晶區Q345B-13焊縫區 Q345B-13母材圖5 焊態焊接接頭不同部位的金相組織500X5）、結論通過對30mm厚和40mm厚的Q345B板進行CO2氣體保護焊焊接試驗，結果表明Q345B板進行平對接焊接時，在無外加拘束情況下也不進行預熱