Q345 نوعی فولاد است. این یک فولاد کم آلیاژ- (C < 0.2%) است که به طور گسترده در ساخت و ساز، پل ها، وسایل نقلیه، کشتی ها، مخازن تحت فشار و غیره استفاده می شود. "Q" نشان دهنده قدرت تسلیم این ماده و "345" مقدار تسلیم آن را نشان می دهد که تقریباً 345 مگاپاسکال است. با افزایش ضخامت ماده، مقدار بازده کاهش می یابد.
Q345 دارای خواص کلی مکانیکی خوب، عملکرد قابل قبول در دمای پایین{1}، و انعطاف پذیری و جوش پذیری خوب است. برای مخازن فشار متوسط و پایین، مخازن نفت، وسایل نقلیه، جرثقیل ها، ماشین آلات معدن، نیروگاه ها، پل ها، و سایر سازه های تحت فشار دینامیکی و همچنین قطعات مکانیکی، سازه های ساختمانی و اجزای سازه فلزی عمومی استفاده می شود. در شرایط نورد گرم یا نرمال استفاده می شود و می تواند در ساختارهای مختلف در مناطق سرد زیر 40- درجه استفاده شود.
طبقه بندی درجه تصویر
Q345 به چهار درجه طبقه بندی می شود: Q345A، Q345B، Q345C، Q345D و Q345E. تفاوت اصلی بین آنها دمای ضربه آنها است.
درجه Q345A: بدون تست ضربه.
درجه Q345B: تست ضربه در 20 درجه (دمای معمولی).
درجه Q345C: تست ضربه در 0 درجه.
درجه Q345D: تست ضربه در -20 درجه؛
درجه Q345E: تست ضربه در -40 درجه.
مقادیر ضربه بسته به دمای ضربه متفاوت است.
ترکیب شیمیایی تصویر
Q345A: C کمتر یا مساوی 0.20، Mn کمتر یا مساوی 1.7، Si کمتر یا مساوی 0.55، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.045، V 0.02~0.15;
Q345B: C کمتر یا مساوی 0.20، Mn کمتر یا مساوی 1.7، Si کمتر یا مساوی 0.55، P کمتر یا مساوی 0.040، S کمتر یا مساوی 0.040، V 0.02~0.15;
Q345C: C کمتر یا مساوی 0.20، منگنز کمتر یا مساوی 1.7، Si کمتر یا مساوی 0.55، P کمتر یا مساوی 0.035، S کمتر یا مساوی 0.035، V 0.02~0.15، Al 0 بزرگتر از یا برابر با 15.
Q345D: C کمتر یا مساوی 0.20، منگنز کمتر یا مساوی 1.7، Si کمتر یا مساوی 0.55، P کمتر یا مساوی 0.030، S کمتر یا مساوی 0.030، V 0.02~0.15، Al 0 بزرگتر یا مساوی 1.
Q345E: C کمتر یا مساوی 0.20، منگنز کمتر یا مساوی 1.7، Si کمتر یا مساوی 0.55، P کمتر یا مساوی 0.025، S کمتر یا مساوی 0.025، V 0.02~0.15، Al 0 بزرگتر یا مساوی 15.
مقایسه تصویر با 16Mn
فولاد Q345 جایگزینی برای چندین نوع فولاد قدیمی است، از جمله فولاد 12MnV، 14MnNb، 18Nb، 16MnRE و 16Mn، نه فقط فولاد 16Mn. ترکیب شیمیایی 16Mn و Q345 نیز متفاوت است.
مهمتر از آن، ابعاد گروه بندی ضخامت دو فولاد بر اساس استحکام تسلیم آنها به طور قابل توجهی متفاوت است که به طور اجتناب ناپذیری باعث تغییر در تنش مجاز مواد با ضخامت های خاص می شود. بنابراین، اعمال تنش مجاز فولاد 16Mn به فولاد Q345 نامناسب است. تنش مجاز باید بر اساس ابعاد جدید گروه بندی ضخامت فولاد مجدداً- تعیین شود. نسبت اجزای اصلی فولاد Q345 اساساً با فولاد 16Mn یکسان است، تفاوت در افزودن عناصر آلیاژی V، Ti و Nb است. این مقادیر اندک V، Ti و Nb ساختار دانه را اصلاح می کند و به طور قابل توجهی چقرمگی و خواص مکانیکی کلی فولاد را بهبود می بخشد.
این همچنین امکان تولید صفحات فولادی ضخیم تر را فراهم می کند. بنابراین، خواص مکانیکی کلی فولاد Q345 باید نسبت به فولاد 16Mn برتری داشته باشد، به خصوص عملکرد دمای پایین آن، که فولاد 16Mn فاقد آن است. تنش مجاز فولاد Q345 کمی بیشتر از فولاد 16Mn است.
تصویر
مقایسه عملکرد تصویر
خواص مکانیکی لوله فولادی بدون درز Q345D:
مقاومت کششی: 490-675 نیوتن متر; قدرت تسلیم: بیشتر یا مساوی 345 نیوتن متر. ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 22 درصد
خواص مکانیکی لوله فولادی بدون درز Q345B:
مقاومت کششی: 490-675 نیوتن متر; قدرت تسلیم: بیشتر یا مساوی 345 نیوتن متر. ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 21 درصد
خواص مکانیکی لوله فولادی بدون درز Q345A:
مقاومت کششی: 490-675 نیوتن متر; قدرت تسلیم: بیشتر یا مساوی 345 نیوتن متر. ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 21 درصد
خواص مکانیکی لوله فولادی بدون درز Q345C:
مقاومت کششی: 490-675 نیوتن متر; قدرت تسلیم: بیشتر یا مساوی 345 نیوتن متر. ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 22 درصد
خواص مکانیکی لوله فولادی بدون درز Q345E:
مقاومت کششی: 490-675 نیوتن متر; قدرت تسلیم: بیشتر یا مساوی 345 نیوتن متر. ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 22 درصد
سری محصولات تصویری
مقایسه فولاد Q345D با فولادهای Q345A، B و C. دمای آزمایش انرژی ضربه ای کم-درجه حرارت پایین است. عملکرد خوبی دارد. محتوای مواد مضر P و S کمتر از Q345A، B و C است.
قیمت بازار بالاتر از Q345A، B و C است.
تعریف Q345d: ① از Q + عدد + نماد درجه کیفیت + نماد روش اکسیداسیون تشکیل شده است. درجه فولاد آن با پیشوند "Q" است که نشان دهنده نقطه تسلیم فولاد است. عدد زیر مقدار نقطه تسلیم بر حسب مگاپاسکال را نشان می دهد. به عنوان مثال، Q235 فولاد ساختاری کربنی با نقطه تسلیم (σs) 235 مگاپاسکال را نشان می دهد.
② در صورت لزوم، نمادهای نشان دهنده درجه کیفیت و روش اکسید زدایی را می توان بعد از درجه فولاد اضافه کرد. نمادهای درجه کیفیت A، B، C و D هستند.
نمادهای روش دی اکسیداسیون: F نشان دهنده فولاد لبه دار است. b نشان دهنده فولاد نیمه{0}}کشته شده است. Z نشان دهنده فولاد کشته شده است. TZ نشان دهنده فولاد کشته شده ویژه است. فولاد کشته شده ممکن است نماد نداشته باشد، یعنی هر دو Z و TZ ممکن است حذف شوند. به عنوان مثال، Q235-AF نشان دهنده فولاد لبه دار درجه A است.
③ فولاد کربنی برای مقاصد خاص، مانند فولاد پل و فولاد دریایی، اساساً روش تعیین را برای فولاد ساختاری کربنی اتخاذ می کند، اما با یک حرف اضافی که نشان دهنده کاربرد اضافه شده به انتهای درجه فولاد است.
Q345 (فولاد کم آلیاژی با مقاومت بالا) - گزیده ای از مواد آنلاین
تصویر: معرفی مواد
1. ترکیب شیمیایی Q345 در جدول زیر نشان داده شده است (%):
عنصر
C کمتر یا مساوی است
منگنز
Si کمتر یا مساوی است
P کمتر یا مساوی است
S کمتر یا مساوی است
Al بزرگتر یا مساوی با
V
Nb
Ti
محتوا
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. خواص مکانیکی Q345C در جدول زیر نشان داده شده است (%):
شاخص خواص مکانیکی
ازدیاد طول (%)
دمای تست 0 درجه
مقاومت کششی MPa
نقطه تسلیم MPa بزرگتر یا مساوی است
ارزش
δ5 بزرگتر یا مساوی 22 است
J بزرگتر یا مساوی 34
σb (470-650)
σs (324-259)
در جایی که ضخامت دیوار بین 16-35 میلی متر است، σs بیشتر یا مساوی 325 مگاپاسکال است. که در آن ضخامت دیواره بین 2 است. ویژگی های جوشکاری فولاد Q345
2.1 محاسبه معادل کربن (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Ceq محاسبه شده=0.49٪، بیشتر از 0.45٪، نشان میدهد که جوشپذیری فولاد Q345 خیلی خوب نیست، و اقدامات فرآیندی دقیقی باید در طول جوش صورت گیرد.
2.2 مشکلات رایج در جوشکاری فولاد Q345
2.2.1 تمایل به سخت شدن منطقه تحت تأثیر گرما-
در طول فرآیند خنکسازی جوش فولاد Q345، منطقه تحت تأثیر حرارت{1} مستعد تشکیل یک ساختار خاموش شده-مارتنزیت است که باعث افزایش سختی و کاهش انعطافپذیری در نزدیکی جوش میشود. این منجر به ترک-پست جوش می شود.
2.2.2 حساسیت به ترک سرد
ترک های اصلی جوش در فولاد Q345 ترک های سرد هستند.
فرآیند ساخت و ساز جوشکاری
آمادهسازی شیار ← جوشکاری چسبناک ← پیشگرم ← جوش لبه داخلی ← تمیز کردن ریشههای پشتی (جوشکاری قوس کربنی) ← جوش لبه بیرونی ← جوش لبه داخلی ← خود-بازرسی/بازرسی ویژه ← پست{{1}← آزمایش حرارتی جوش درجه 1 واجد شرایط)
انتخاب پارامترهای فرآیند جوشکاری
بر اساس تجزیه و تحلیل جوش پذیری فولاد Q345، اقدامات زیر فرموله شده است:
1. انتخاب مواد جوش
به دلیل تمایل زیاد فولاد Q345 به ترک سرد، باید مواد جوشکاری هیدروژن پایین- انتخاب شود. با توجه به این اصل که اتصال جوش باید استحکامی برابر با فلز پایه داشته باشد، الکترودهای جوشکاری از نوع E5015 (J507) انتخاب می شوند.
ترکیب شیمیایی در جدول زیر نشان داده شده است (%):
عناصر
C
منگنز
سی
S
P
Cr
مو
V
Ti
محتوا
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
خواص مکانیکی در جدول زیر نشان داده شده است:
شاخص های خواص مکانیکی
σb (MPa)
σs (MPa)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30 درجه
ارزش
440
540
31
79
164 114 76
(استحکام کششی باید بیشتر از استحکام تسلیم باشد)
2. نوع اریب: (تامین بر اساس نقشه ها و تجهیزات)
3. روش جوشکاری: جوشکاری قوس دستی (D).
4. جریان جوشکاری: برای جلوگیری از ریزساختار جوش درشت و کاهش چقرمگی ضربه، باید از پارامترهای جوشکاری در مقیاس کوچک- استفاده شود. اقدامات خاص عبارتند از: استفاده از الکترودهای با قطر کوچک، مهرههای جوش باریک، لایههای جوش نازک، و فرآیند جوشکاری چند لایه و چند پاس (توالی جوش نشان داده شده در شکل 1). عرض مهره جوش نباید از سه برابر طول الکترود تجاوز کند و ضخامت لایه جوش نباید از 5 میلی متر تجاوز کند. برای لایه های اول تا سوم، از الکترودهای Ф3.2 با جریان جوش 100-130A استفاده کنید. برای لایه های چهارم تا ششم، از الکترودهای Ф4.0 با جریان جوش 120-180 آمپر استفاده کنید.
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >0.45٪، پیش گرم کردن قبل از جوشکاری ضروری است. دمای پیش گرمایش T0=100-150 درجه و دمای بینگذر Ti کمتر یا مساوی 400 درجه است.
6. پارامترهای عملیات حرارتی پس از جوش: برای کاهش تنش جوشکاری باقیمانده، کاهش محتوای هیدروژن در جوش و بهبود ریزساختار و خواص جوش، عملیات حرارتی پس از جوشکاری مورد نیاز است. دمای عملیات حرارتی 600-640 درجه، زمان نگهداری 2 ساعت (برای یک صفحه ضخامت 40 میلی متر) و نرخ گرمایش / سرمایش 125 درجه در ساعت است.
در{0}}توالی جوشکاری سایت
1. پیش گرم کردن قبل از جوشکاری
قبل از جوشکاری صفحات فلنج، قبل از شروع جوش، آنها را به مدت 30 دقیقه از قبل گرم کنید. پیش گرم کردن، دمای بین گذر، و عملیات حرارتی به طور خودکار توسط یک کابینت کنترل دمای عملیات حرارتی با استفاده از کوره گرمایش تسمه نقاله مادون قرمز دور کنترل می شود. یک میکرو کامپیوتر به طور خودکار منحنی های گرمایش را تنظیم و ثبت می کند و ترموکوپل ها دما را اندازه گیری می کنند. در حین پیش گرم کردن، نقاط اندازه گیری ترموکوپل 15 تا 20 میلی متر از لبه اریب فاصله دارند.
2. جوشکاری
2.1 برای جلوگیری از تغییر شکل جوش، هر اتصال ستون به طور متقارن توسط دو نفر با جهت جوش از مرکز به بیرون جوش داده می شود. هنگام جوشکاری لبه داخلی (مورب نزدیک به تار)، لایه های اول تا سوم باید از عملیات مقیاس کوچک- استفاده کنند، زیرا این عامل اصلی تغییر شکل جوش است. پس از جوشکاری لایه های اول تا سوم، قسمت پشتی آن تمیز می شود. پس از کندن قوس کربنی، جوش باید به صورت مکانیکی آسیاب شود تا کربوریزه شدن سطح از بین برود، درخشش فلزی در معرض دید قرار گیرد و از کربن شدن شدید سطح که میتواند باعث ایجاد ترک شود، جلوگیری میکند. جوش خارجی باید در یک پاس تکمیل شود و جوش داخلی باقی مانده در آخر تکمیل شود.
2.2 هنگام جوشکاری لایه دوم، جهت جوش باید مخالف لایه اول باشد و به همین ترتیب. هر اتصال جوش باید 15 تا 20 میلیمتر جابجا شود.
2.3 جریان جوش، سرعت جوشکاری و تعداد لایه های جوش باید برای هر دو جوشکار ثابت باشد.
2.4 جوشکاری باید روی صفحه شروع قوس- شروع شود و در صفحه انتهایی قوس ختم شود. بعد از جوشکاری، جوش را قطع کرده و تمیز کنید.
3. عملیات حرارتی بعد از{1}}جوشکاری: محل اتصال جوش باید در عرض 12 ساعت پس از اتمام عملیات حرارتی- انجام شود. اگر عملیات حرارتی نمی تواند فوراً انجام شود، باید اقدامات حفظ حرارت و خنک کننده آهسته انجام شود. در طول عملیات حرارتی، باید از دو ترموکوپل برای اندازهگیری دما استفاده شود که نقطه ترموکوپل{6}}به داخل و خارج اتصال جوش جوش داده شود.
4. بازرسی جوش
با توجه به الزامات *آیین نامه ساخت و پذیرش سازه های فولادی*، برای بازرسی اتصالات جوش از تست اولتراسونیک با نرخ بازرسی 100% استفاده شد.
در{0}}مدیریت فنی سایت
1. دستورالعمل عملیات جوشکاری دقیق تهیه شد.
2. کنترل کامل-فرایند فرآیند جوشکاری هسته اصلی تضمین کیفیت است.
در طول جوشکاری هر اتصال ستون، یک فرد تعیین شده باید فرآیند جوشکاری را نظارت کند. اگر جوشکار دستورالعمل های عملیات را رعایت نکرد، جوشکاری باید فورا متوقف شود. در طول فرآیند جوشکاری، پرسنل عملیات حرارتی باید دمای بین گذر را در سرتاسر کنترل کنند. اگر از حد استاندارد فراتر رفت، باید فوراً به جوشکار اطلاع داده شود تا جوشکاری را متوقف کند.
3. بهبود آگاهی کیفی پرسنل ساخت و ساز کلید اجرای فرآیند جوشکاری است.
قبل از ساخت، یک جلسه توجیهی کامل برای همه پرسنل انجام شد و کارت فرآیند ساخت صادر شد. در این جلسه به تفصیل خصوصیات فرآیند جوشکاری و ضرورت و نکات کلیدی کنترل دقیق فرآیند جوشکاری در محل- توضیح داده شد.
نتیجه گیری
به دنبال این اندازه گیری فرآیند جوشکاری، در مجموع 102 اتصال جوش در محل-جوش داده شد و اولین-ضریب بازده آزمایش غیرمخرب به 100% رسید. این فرآیند جوشکاری که از طریق ساخت و ساز واقعی تأیید شده است، نه تنها راهنمای-در محل جوشکاری فولاد Q345 است، بلکه کیفیت جوشکاری را نیز تضمین می کند.
