I. Composición química y propiedades mecánicas del acero Q345
1. La composición química del Q345 se muestra en la siguiente tabla (%)
| Elemento | Feliz |
| W. | ≤0,2 |
| Minnesota | 1.0-1.6 |
| Sí | ≤0,55 |
| PAG | ≤ 0,035 |
| s | ≤0,035 |
| Alabama | ≥0,015 |
| V | 0,02-0,15 |
| No. | 0,015-0,06 |
| Tú | 0,02-0,2 |
2. Las propiedades mecánicas de Q345C son las siguientes (%)
| Indicadores de rendimiento mecánico. | Valor |
| Tasa de alargamiento (%) | ≥ 22 |
| Temperatura de prueba 0 ℃ | ≥ 34 |
| Resistencia a la tracción MPa | 470-650 |
| Punto elástico MPa | 324-259 |
Cuando el espesor de la pared está entre 16 y 35 mm, σs≥325Mpa; cuando el espesor de la pared está entre 35 y 50 mm, σs≥295Mpa.
II. Características de soldadura del acero Q345.
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 0,49%, superior al 0,45%. Esto indica que el rendimiento de la soldadura del acero Q345 no es muy bueno y es necesario formular medidas de proceso estrictas durante la soldadura.
2.2 Problemas comunes con el acero Q345 durante la soldadura
2.2.1 Tendencia de endurecimiento de la zona afectada por el calor
Durante el proceso de enfriamiento de la soldadura de acero Q345, la zona afectada por el calor tiende a formar una estructura templada, martensita, que aumenta la dureza del área cercana a la costura y reduce su plasticidad. Como resultado, pueden aparecer grietas después de la soldadura.
2.2.2 Sensibilidad al agrietamiento en frío
El principal tipo de fisura por soldadura en el acero Q345 es el fisuración en frío.
III. Proceso de construcción de soldadura.
Preparación de bisel → Soldadura por puntos → Precalentamiento → Soldadura interna → Ranurado posterior (con ranurado por arco de carbón) → Soldadura externa → Soldadura interna → Autoinspección/inspección especial → Tratamiento térmico posterior a la soldadura → Inspección no destructiva (calidad del cordón de soldadura de grado uno) )
4. Selección de parámetros del proceso de soldadura.
A través del análisis de soldabilidad del acero Q345 se desarrollaron las siguientes medidas:
1. Selección de materiales de soldadura.
Debido a la alta tendencia al agrietamiento del acero Q345, se deben utilizar materiales de soldadura con bajo contenido de hidrógeno. Teniendo en cuenta el principio de que la unión soldada debe ser tan resistente como el material base, se elige la varilla de soldadura tipo E5015 (J507).
La composición química y las propiedades mecánicas son las siguientes (en%):
| Elemento | Feliz |
| W. | 0,071 |
| Minnesota | 1.11 |
| Sí | 0,53 |
| s | 0.009 |
| PAG | 0,016 |
| cr | 0,02 |
| Mes | 0,01 |
| V | 0,01 |
| Tú | 0,01 |
Las propiedades mecánicas se muestran en la siguiente tabla:
| σb/Mpa | σs/Mpa | δ5（%） | Ψ（%） | Akv/J-30℃ |
| 440 | 540 | 31 | 79 | 164/114/76 |
2. Forma biselada:
Según planos y suministro de equipos.
3. Método de soldadura:
Se utilizará soldadura manual por arco eléctrico (D).
4. Corriente de soldadura:
Para evitar una estructura de costura de soldadura tosca, que puede resultar en una disminución de la resistencia al impacto, se deben adoptar soldaduras con especificaciones pequeñas. Las medidas específicas incluyen varillas de soldadura de diámetro pequeño, trayectorias de soldadura estrechas, capas de soldadura delgadas y procesos de soldadura multicapa y de múltiples trayectorias.
El ancho de la trayectoria de soldadura no debe exceder tres veces el diámetro de la varilla de soldadura y el espesor de la capa de soldadura no debe exceder los 5 mm.
Para la primera a la tercera capa, se debe utilizar una varilla de soldadura Ф3.2 con una corriente de soldadura de 100-130 A; para las capas cuarta a sexta, se debe utilizar una varilla de soldadura Ф4.0 con una corriente de soldadura de 120-180 A.
5. Temperatura de precalentamiento:
Como el Ceq del acero Q345 es >0,45%, se debe precalentar antes de soldar, con la temperatura de precalentamiento T0 = 100-150 ℃ y la temperatura de la capa intermedia Ti≤400 ℃.
6. Parámetros del tratamiento térmico post-soldadura:
Para reducir la tensión residual de la soldadura, disminuir el contenido de hidrógeno en la costura de soldadura y mejorar la estructura metálica y las propiedades de la costura de soldadura, se debe realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura en la costura de soldadura.
La temperatura del tratamiento térmico es de 600-640°C, con un tiempo de mantenimiento de 2 horas (para un espesor de tablero de 40 mm), y la velocidad de calentamiento/enfriamiento es de 125°C/h.
V. Secuencia de soldadura en sitio
1. Precalentamiento previo a la soldadura
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 gabinete de control de temperatura del tratamiento térmico utilizando placas calefactoras de rango infrarrojo lejano, con una microcomputadora 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 chaflán.
2. Soldadura
2.1 Para evitar deformaciones por soldadura, cada junta de columna se suelda simétricamente por dos personas, con la dirección de soldadura desde el centro hacia los lados.
Al soldar la boca interior (el chaflán que mira hacia la placa ventral), la primera a la tercera capa deben utilizar una operación de especificación pequeña, ya que su soldadura es la principal causa de deformación de la soldadura.
Después de soldar la primera a la tercera capa, se realiza el ranurado posterior. Una vez completado el ranurado con arco de carbono, se debe pulir mecánicamente la costura de soldadura, limpiar la penetración de carbono en la superficie de la costura de soldadura y exponer el brillo metálico para evitar que una carbonización severa de la superficie cause grietas.
Se debe soldar la boca exterior de una sola vez, y finalmente se debe soldar 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 de la junta de soldadura debe estar escalonada de 15 a 20 mm.
2.3 Los dos soldadores deben mantener consistencia en la corriente de soldadura, velocidad de soldadura y número de capas soldadas.
2.4 Al soldar, comience en la placa de impacto y termine en la placa posterior. Una vez finalizada la soldadura, corte y pula.
3. Tratamiento térmico post-soldadura:
Una vez finalizada la soldadura, el tratamiento térmico debe realizarse en un plazo de 12 horas. Si el tratamiento térmico no se puede realizar a tiempo, se deben tomar 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 soldadura
De acuerdo con los requisitos de las "Especificaciones de aceptación y construcción de ingeniería de estructuras de acero", las soldaduras se inspeccionan mediante detección de fallas ultrasónica, con una tasa de inspección del 100%.
SIERRA. Gestión Técnica Presencial
1. Preparar manuales detallados de instrucciones de trabajos de construcción con soldadura.
2. El control total del proceso de soldadura es fundamental para garantizar la calidad.
Durante la soldadura de cada unión de columna, una persona dedicada debe supervisar el proceso de soldadura. Si el soldador no sigue el manual de instrucciones de trabajo, se debe detener la soldadura inmediatamente.
Durante el proceso de soldadura, el personal de tratamiento térmico debe controlar la temperatura de la capa intermedia durante todo el proceso. Si excede el estándar, se debe notificar inmediatamente al soldador para que se detenga.
3. Aumentar la conciencia sobre la calidad del personal de construcción es fundamental para implementar el proceso de soldadura.
Antes de la construcción, se debe realizar una reunión informativa completa con el equipo y emitir una tarjeta de proceso de construcción. El briefing debe explicar detalladamente las características del proceso de soldadura y la necesidad y puntos de control para controlar estrictamente el proceso de soldadura en obra.
VII. Conclusión
Tras esta medida del proceso de soldadura, se realizaron un total de 102 soldaduras en obra, con un índice único de aprobación del 100% en ensayos no destructivos.
A través de una verificación práctica de la construcción, esta medición del proceso de soldadura no solo puede guiar la soldadura del acero Q345 en el sitio, sino también garantizar la calidad de la soldadura.
