摘要：Q420高强度钢含有一定的合金元素及微合金化元素，其焊接性能与碳钢有差别，主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感，热影响区淬硬倾向增大，对低合金钢高强度钢还存在再热裂纹的危险，本文通过对低合金钢高强度钢焊接工艺进行规范，以保证低合金钢高强度钢的焊接质量。
关键词：焊接准备；焊接方式；预热处理；焊接工艺；质量检验
一、概述
本文简述了输电线路高强钢铁塔制造中基本的焊接程序和技术要求，适用于输电线路高强钢铁塔制造中高强钢部件的焊接工艺。适用于Q420高强钢及Q420高强钢与其他低级别钢材的焊接。适用于焊条电弧焊、熔化极气体保护焊和埋弧自动焊等焊接方法。
二、焊接准备
1焊接人员
焊接Q420高强钢的焊工，应经过Q420高强钢焊接专项技术考核，取得相应的资格证书后。
2焊接设备
焊接设备及辅助设备的容量应满足焊接规范参数的要求，并处于正常工作状态，用于参数记录的仪表、气体流量计等应校准。
3材料
（1）钢材。对Q420钢材应进行复验，钢材的外观质量应符合有关标准及设计要求。
(2)焊接材料。焊接材料的化学成分和力学性能应与Q420钢相当，焊接工艺性能良好；Q420与其他低级别钢材焊接时，焊接材料宜选用成分与钢材级别低的一侧相配的或成分介于两者之间的焊丝或焊条。
4施焊环境
(1)Q420高强钢以及Q420高强钢与其他低级别钢材焊接时，作业区的环境温度不得低于5℃，相对湿度不得大于90％，否则应采取预热措施。
(2)施焊前必须将焊接处两侧20-30mm范围内的铁锈、油污、水等清除干净，直至露出金属表面为止。
三、焊接方式
1焊接方式可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧自动焊等。
四、低合金高强度钢焊接前预热处理
对需焊接的Q420低合金高强度钢原材料，在焊接前应进行焊前预热处理，预热可采用火焰加热局部预热的方式，预热温度宜控制在50℃～80℃，在焊接过程中均应处于这一温度范围，预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不少于100mm。
五、焊前准备
1坡口加工
（1）焊接接头的形式应按照设计文件的规定选用，焊缝坡口应按照施工图纸的要求加工。
（2）坡口制备宜采用机械加工的方法，切口部分应留有机械加工余量。
2焊件组对
（1）焊件在组对前应彻底清除坡口内及其两侧10～15mm范围内氧化皮、油污、铁锈等杂物，直至露出金属光泽。
（2）各种焊接方法坡口组装允许偏差值应符合工艺文件中规定的坡口尺寸公差要求。
3定位焊
（1）定位焊应由持相应资格证的焊工施焊，所用焊接材料、焊接工艺应与正式焊接的材料、工艺相同。
（2）定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊长度一般为30～50mm，间隔为100～600mm。
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六、焊接工艺
1基本要求
（1）按照工艺文件规定的布置焊层、焊道的顺序，每层每道焊缝焊接完毕后，将焊渣、飞溅等杂物清理干净后（尤其注意中间接头和坡口边缘），方可焊接下一层。
（2）要求焊透的双面焊，单侧焊接后应用碳弧气刨或砂轮进行背面清根。
2手工电弧焊焊接工艺
手工电弧焊坡口形状、尺寸允许偏差和焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、焊接顺序等相关工艺参数以技术文件为准。
3熔化级气体保护焊焊接工艺
在起弧处提前送气2～3秒，排除待焊处的空气。将焊枪喷嘴与工件保持正常的距离和夹角（一般不小于75。），且使焊丝端头距工件表面2～4mm，焊丝伸出长度要适中,一般宜为6～8mm。引弧位置应设在距焊道端头5～10mm处，收弧时要填满弧坑，待停气后，再移开焊枪。
4埋弧自动焊焊接工艺
焊前装配时必须间隙均匀，不错边。直缝焊接时，在对口的两端加引弧板和熄弧板。钢板采用不留间隙的双面对接焊时，先焊接正面，然后再进行反面焊接。反面焊缝的熔深应达到焊缝厚度的70％。
5焊塔腿，应采用“×”（对称、交叉）焊接法，减少变形量和内应力。
6在焊缝的多层焊接中，各遍焊缝应连续焊完，各层的起弧和接头应错开，在焊接另一道焊缝之前，应检查上一道焊缝，如发现夹渣、气孔和裂纹时，必须将缺陷清除干净再行施焊。
七、热矫正工艺
热矫正一般采用氧乙炔中性焰加热；热矫正前应仔细观察工件的变形情况，确定加热部位和矫正步骤；工件经一次热矫正后仍没有达到要求，不允许在原位置进行重复加热；加热温度在200～300℃范围内，严禁锤打和弯曲。
八、热变形加工工艺
热变形加工后应自然冷却，禁止强制冷却。在低温环境下进行热矫正时，加热部位应采取缓冷措施。对钢板，加工时弯轴的最小曲率半径为两倍板厚；对角钢，加工后边厚最薄处不得小于原厚度的75%。
九、焊接质量检验
应根据有关标准、规范或设计图纸的要求进行外观检验和无损检验，无损检验检查应在焊后24h后进行。
1焊缝的外观质量应符合下列规定：
全焊透的一、二级焊缝应采用100%超声波探伤进行内部缺陷的检验，一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边、接头不良、表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷。
2无损检验
全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验。超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用25%的射线探伤。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表二的规定。设计未注明焊缝质量等级按三级焊缝质量检验。
十、结束语
随着Q420高强钢材料的应用推广，在输电线路Q420高强钢铁塔焊接时，合理的低合金钢高强度钢焊接工艺，不仅保证低合金钢高强度钢的焊接质量，提高产品质量，而且还提高了工作效率，在今后的高强钢焊接工作中，严格按照科学合理的焊接工艺，才能生产出合格产品。本文主要通过对Q420高强钢铁塔焊接工艺进行简要描述，希望读者对其有一定的了解。
参考文献
[1]GB50661-2011钢结构焊接规范
[2]GB/T1591－2008低合金高强度结构钢
[3]GB/T2694-2010输电线路铁塔制造技术条件
作者简介
张治湘，（1964.8-）女，民族：汉，江苏镇江人，江苏振光电力设备制造有限公司中级工程师，学士学位，主要研究方向：焊接。
论文作者:张治湘
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：焊接工艺论文; 高强度论文; 钢材论文; 电弧论文; 工件论文; 缺陷论文; 厚度论文; 《基层建设》2018年第33期论文;