Q345 je druh ocele. Ide o nízkolegovanú oceľ (C < 0,2 %), ktorá sa široko používa v stavebníctve, mostoch, vozidlách, lodiach, tlakových nádobách atď. „Q“ predstavuje medzu klzu tohto materiálu a „345“ označuje jeho hodnotu klzu, ktorá je približne 345 MPa. Hodnota klzu klesá so zvyšujúcou sa hrúbkou materiálu.
Q345 má celkovo dobré mechanické vlastnosti, prijateľný-výkon pri nízkych teplotách a dobrú plasticitu a zvárateľnosť. Používa sa na stredno- a-tlakové nádoby, ropné nádrže, vozidlá, žeriavy, banské stroje, elektrárne, mosty a iné konštrukcie vystavené dynamickému zaťaženiu, ako aj mechanické časti, stavebné konštrukcie a všeobecné kovové konštrukčné komponenty. Používa sa v podmienkach valcovania za tepla-alebo normalizovaných a možno ho použiť v rôznych štruktúrach v chladných oblastiach pod -40 stupňov .
Klasifikácia stupňa obrazu
Q345 je klasifikovaný do štyroch tried: Q345A, Q345B, Q345C, Q345D a Q345E. Hlavným rozdielom medzi nimi je ich nárazová teplota.
Trieda Q345A: Žiadne nárazové testovanie;
Stupeň Q345B: Nárazový test pri 20 stupňoch (normálna teplota);
Stupeň Q345C: Nárazový test pri 0 stupňoch;
Stupeň Q345D: Nárazový test pri -20 stupňoch;
Stupeň Q345E: Nárazový test pri -40 stupňoch.
Hodnoty nárazu sa líšia v závislosti od teploty nárazu.
Obrázok Chemické zloženie
Q345A: C menšie alebo rovné 0,20, Mn menšie alebo rovné 1,7, Si menšie alebo rovné 0,55, P menšie alebo rovné 0,045, S menšie alebo rovné 0,045, V 0,02~0,15;
Q345B: C menšie alebo rovné 0,20, Mn menšie alebo rovné 1,7, Si menšie alebo rovné 0,55, P menšie alebo rovné 0,040, S menšie alebo rovné 0,040, V 0,02~0,15;
Q345C: C menšie alebo rovné 0,20, Mn menšie alebo rovné 1,7, Si menšie alebo rovné 0,55, P menšie alebo rovné 0,035, S menšie alebo rovné 0,035, V 0,02~0,15, Al väčšie alebo rovné 0,015;
Q345D: C menšie alebo rovné 0,20, Mn menšie alebo rovné 1,7, Si menšie alebo rovné 0,55, P menšie alebo rovné 0,030, S menšie alebo rovné 0,030, V 0,02~0,15, Al väčšie alebo rovné 0,015;
Q345E: C menšie alebo rovné 0,20, Mn menšie alebo rovné 1,7, Si menšie alebo rovné 0,55, P menšie alebo rovné 0,025, S menšie alebo rovné 0,025, V 0,02~0,15, Al väčšie alebo rovné 0,015;
Obrázok Porovnanie s 16Mn
Oceľ Q345 je náhradou za niekoľko starších ocelí vrátane ocele 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE a 16Mn, nielen ocele 16Mn. Chemické zloženie 16Mn a Q345 je tiež odlišné.
Dôležitejšie je, že rozmery zoskupenia hrúbok týchto dvoch ocelí na základe ich medze klzu sa výrazne líšia, čo nevyhnutne spôsobí zmeny prípustného napätia materiálov určitých hrúbok. Preto je nevhodné jednoducho aplikovať dovolené napätie ocele 16Mn na oceľ Q345; prípustné napätie by sa malo pre-určiť na základe nových rozmerov zoskupenia hrúbky ocele. Pomer hlavných zložiek ocele Q345 je v podstate rovnaký ako pri oceli 16Mn, rozdiel je v pridaní stopových legujúcich prvkov V, Ti a Nb. Tieto malé množstvá V, Ti a Nb zjemňujú štruktúru zŕn, čím výrazne zlepšujú húževnatosť ocele a celkové mechanické vlastnosti.
To tiež umožňuje výrobu hrubších oceľových plechov. Celkové mechanické vlastnosti ocele Q345 by preto mali byť lepšie ako vlastnosti ocele 16Mn, najmä jej výkonnosť pri nízkych-teplotách, ktorá oceli 16Mn chýba. Prípustné napätie ocele Q345 je o niečo vyššie ako u ocele 16Mn.
Obrázok
Porovnanie výkonu obrazu
Mechanické vlastnosti oceľových bezšvíkových rúr Q345D:
Pevnosť v ťahu: 490-675 Nm; Medza klzu: väčšia alebo rovná 345 Nm; Predĺženie: Väčšie alebo rovné 22 %
Mechanické vlastnosti bezšvíkových oceľových rúr Q345B:
Pevnosť v ťahu: 490-675 Nm; Medza klzu: väčšia alebo rovná 345 Nm; Predĺženie: Väčšie alebo rovné 21 %
Mechanické vlastnosti bezšvíkových oceľových rúr Q345A:
Pevnosť v ťahu: 490-675 Nm; Medza klzu: väčšia alebo rovná 345 Nm; Predĺženie: Väčšie alebo rovné 21 %
Mechanické vlastnosti oceľových bezšvíkových rúr Q345C:
Pevnosť v ťahu: 490-675 Nm; Medza klzu: väčšia alebo rovná 345 Nm; Predĺženie: Väčšie alebo rovné 22 %
Mechanické vlastnosti bezšvíkových oceľových rúr Q345E:
Pevnosť v ťahu: 490-675 Nm; Medza klzu: väčšia alebo rovná 345 Nm; Predĺženie: Väčšie alebo rovné 22 %
Séria obrázkov
Porovnanie ocele Q345D s oceľami Q345A, B a C. Nízka-teplota nárazovej energie je nízka. Má dobrý výkon. Obsah škodlivých látok P a S je nižší ako Q345A, B a C.
Trhová cena je vyššia ako Q345A, B a C.
Definícia Q345d: ① Pozostáva z Q + čísla + symbolu kvality + symbolu deoxidačnej metódy. Jeho trieda ocele má predponu „Q“, ktorá predstavuje medzu klzu ocele. Nasledujúce číslo udáva hodnotu medze klzu v MPa. Napríklad Q235 predstavuje uhlíkovú konštrukčnú oceľ s medzou klzu (σs) 235 MPa.
② V prípade potreby možno za triedu ocele pridať symboly označujúce stupeň kvality a metódu dezoxidácie. Symboly kvality sú A, B, C a D.
Symboly deoxidačnej metódy: F označuje oceľ s ráfikom; b označuje polo{0}}ubitú oceľ; Z označuje usmrtenú oceľ; TZ označuje špeciálnu usmrcenú oceľ. Ubitá oceľ nesmie mať symbol, tj Z aj TZ môžu byť vynechané. Napríklad Q235-AF označuje oceľ s ráfikom triedy A.
③ Uhlíková oceľ na špeciálne účely, ako je mostová oceľ a námorná oceľ, v zásade prijíma metódu označovania uhlíkovej konštrukčnej ocele, ale na koniec triedy ocele sa pridáva ďalšie písmeno označujúce aplikáciu.
Q345 (nízkolegovaná vysokopevnostná oceľ) - Výňatok z online materiálov
Obrázok: Úvod do materiálu
1. Chemické zloženie Q345 je uvedené v tabuľke nižšie (%):
Prvok
C Menšie alebo rovné
Mn
Si Menšie alebo rovné
P Menšie alebo rovné
S Menšie alebo rovné
Al Väčšie alebo rovné
V
Pozn
Ti
Obsah
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. Mechanické vlastnosti Q345C sú uvedené v tabuľke nižšie (%):
Index mechanických vlastností
Predĺženie (%)
Skúšobná teplota 0 stupňov
Pevnosť v ťahu MPa
Medza klzu MPa Väčšia alebo rovná
Hodnota
δ5 Väčšie alebo rovné 22
J Väčšie alebo rovné 34
σb (470-650)
σs (324-259)
Ak je hrúbka steny medzi 16-35 mm, σs Väčšie alebo rovné 325 MPa; kde hrúbka steny je medzi 2. Charakteristika zvárania ocele Q345
2.1 Výpočet uhlíkového ekvivalentu (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Po/5+V/5
Vypočítané Ceq{0}} %, väčšie ako 0,45 %, čo naznačuje, že zvárateľnosť ocele Q345 nie je veľmi dobrá a počas zvárania je potrebné formulovať prísne procesné opatrenia.
2.2 Bežné problémy pri zváraní ocele Q345
2.2.1 Tendencia tvrdnutia tepelne-ovplyvnenej zóny
Počas procesu ochladzovania zvárania ocele Q345 je tepelne-ovplyvnená oblasť náchylná na vytváranie kalenej štruktúry-martenzitu, čo zvyšuje tvrdosť a znižuje plasticitu v blízkosti zvaru. Výsledkom je praskanie po-zvare.
2.2.2 Citlivosť k praskaniu za studena
Hlavné trhliny pri zváraní ocele Q345 sú trhliny za studena.
Proces konštrukcie zvárania
Príprava drážky → Bodové zváranie → Predhrievanie → Zváranie vnútorného okraja → Čistenie zadného koreňa (vyrezávanie uhlíkovým oblúkom) → Zváranie vonkajšieho okraja → Zváranie vnútorného okraja → Vlastná-kontrola/špeciálna kontrola → Po-tepelné spracovanie zvaru → Ne-deštruktívne stupňované testovanie (kvalita zvaru)
Výber parametrov procesu zvárania
Na základe analýzy zvariteľnosti ocele Q345 sú formulované nasledujúce opatrenia:
1. Výber zváracích materiálov
Kvôli vysokej tendencii ocele Q345 k praskaniu za studena by sa mali zvoliť materiály na zváranie s nízkym-vodíkom. Vzhľadom na zásadu, že zvarový spoj by mal mať rovnakú pevnosť ako základný kov, sú zvolené zváracie elektródy typu E5015 (J507).
Chemické zloženie je uvedené v tabuľke nižšie (%):
Prvky
C
Mn
Si
S
P
Cr
Mo
V
Ti
Obsah
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
Mechanické vlastnosti sú uvedené v tabuľke nižšie:
Ukazovatele mechanických vlastností
σb (MPa)
σs (MPa)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30 stupňov
Hodnota
440
540
31
79
164 114 76
(Pevnosť v ťahu by mala byť väčšia ako medza klzu)
2. Typ skosenia: (Dodávka podľa výkresov a vybavenia)
3. Spôsob zvárania: Ručné oblúkové zváranie (D).
4. Zvárací prúd: Aby sa zabránilo hrubej mikroštruktúre zvaru a zníženej rázovej húževnatosti, musia sa použiť parametre zvárania v malom meradle. Špecifické opatrenia zahŕňajú: použitie elektród s malým -priemerom, úzkych zvarových hút, tenkých zvarových vrstiev a viac{4}}vrstvového, viac{5}}prechodového procesu zvárania (postupnosť zvárania znázornená na obrázku 1). Šírka zvarovej húsenice by nemala presiahnuť trojnásobok dĺžky elektródy a hrúbka zvarovej vrstvy by nemala presiahnuť 5 mm. Pre prvú až tretiu vrstvu použite elektródy Ф3,2 so zváracím prúdom 100-130A; pre štvrtú až šiestu vrstvu použite elektródy Ф4,0 so zváracím prúdom 120-180A.
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >0,45 %, pred zváraním je potrebné predhriatie. Teplota predohrevu T0=100-150 stupňov a medziprechodová teplota Ti Menšia alebo rovná 400 stupňov .
6. Parametre tepelného spracovania po-zvare: Na zníženie zvyškového napätia pri zváraní, zníženie obsahu vodíka vo zvare a zlepšenie mikroštruktúry a vlastností zvaru je potrebné tepelné spracovanie po-zvarení. Teplota tepelného spracovania je 600-640 stupňov, doba výdrže je 2 hodiny (pre hrúbku dosky 40 mm) a rýchlosť ohrevu / chladenia je 125 stupňov / h.
Sekvencia zvárania na-stránke
1. Predhrievanie pred zváraním
Pred zváraním prírubových dosiek ich pred začatím zvárania predhrievajte 30 minút. Predhrievanie, medziprechodová teplota a tepelné spracovanie sú automaticky riadené riadiacou skriňou teploty tepelného spracovania pomocou infračervenej pece na ohrev dopravníkového pásu. Mikropočítač automaticky nastavuje a zaznamenáva vykurovacie krivky a termočlánky merajú teplotu. Počas predhrievania sú meracie body termočlánku vzdialené 15 mm-20 mm od skosenej hrany.
2. Zváranie
2.1 Aby sa predišlo deformácii pri zváraní, každý spoj stĺpa zvárajú symetricky dvaja ľudia so smerom zvárania od stredu smerom von. Pri zváraní vnútorného okraja (skosenie v blízkosti pásu) musí prvá až tretia vrstva použiť operáciu v malom-rozsahu, pretože to je hlavná príčina deformácie zvárania. Po zvarení prvej až tretej vrstvy sa zadná strana očistí. Po drážkovaní uhlíkovým oblúkom sa zvar musí mechanicky prebrúsiť, aby sa odstránila povrchová nauhličovanie, obnažil sa kovový lesk a zabránilo sa silnej povrchovej karbonizácii, ktorá by mohla spôsobiť praskliny. Vonkajší zvar by mal byť dokončený v jednom priechode, pričom zostávajúci vnútorný zvar by mal byť dokončený ako posledný.
2.2 Pri zváraní druhej vrstvy by smer zvárania mal byť opačný ako pri prvej vrstve atď. Každý zvarový spoj by mal byť posunutý o 15-20 mm.
2.3 Zvárací prúd, rýchlosť zvárania a počet vrstiev zvaru by mali byť konzistentné pre oboch zváračov.
2.4 Zváranie by malo začať na-začiatočnej doske oblúka a skončiť na-koncovej doske oblúka. Po zváraní zvar odrežte a dočista prebrúste.
3. Tepelné spracovanie po-zvare: Zvarový spoj by mal byť tepelne-spracovaný do 12 hodín od dokončenia. Ak tepelné spracovanie nemožno vykonať okamžite, mali by sa prijať opatrenia na uchovanie tepla a pomalé chladenie. Počas tepelného spracovania by sa na meranie teploty mali použiť dva termočlánky, pričom termočlánky sú bodovo privarené k vnútornej a vonkajšej strane zvarového spoja.
4. Kontrola zvárania
Podľa požiadaviek *Kódexu pre konštrukciu a akceptáciu oceľových konštrukcií* sa na kontrolu zvarových spojov použilo ultrazvukové testovanie s mierou kontroly 100 %.
Technická správa na-stránke
1. Bol pripravený podrobný návod na obsluhu zvárania.
2. Úplná-kontrola procesu zvárania je základom zabezpečenia kvality.
Počas zvárania každého spoja stĺpa by mala určená osoba sledovať proces zvárania. Ak zvárač nedodržiava prevádzkové pokyny, zváranie by sa malo okamžite zastaviť. Počas procesu zvárania by mal personál tepelného spracovania monitorovať teplotu medzi prechodom; ak prekročí normu, zvárač by mal byť okamžite upozornený, aby zváranie zastavil.
3. Zlepšenie povedomia o kvalite pracovníkov stavby je kľúčom k implementácii procesu zvárania.
Pred výstavbou sa uskutočnila kompletná inštruktáž pre všetkých zamestnancov a boli vydané karty procesu výstavby. Na inštruktáži boli podrobne vysvetlené charakteristiky procesu zvárania a nevyhnutnosť a kľúčové body prísnej kontroly procesu zvárania na mieste-.
Záver
Po tomto opatrení procesu zvárania bolo na-mieste zvarených celkom 102 zvarových spojov a miera výťažnosti pri prvom-prejazde ne-deštruktívnym testovaním dosiahla 100 %. Tento zvárací proces overený skutočnou konštrukciou poskytuje nielen-navádzanie na mieste pri zváraní ocele Q345, ale zabezpečuje aj kvalitu zvárania.
