喷吹罐用Q345R卷板钢焊接性工艺

Q345R卷板钢属于GB/T713—2014中的钢种，因其具有较高的强度、良好的塑韧性和焊接性能，在锅炉、压力容器、桥梁、水电站等领域得到了广泛的应用。
换热器是石油化工行业中一种重要的压力容器储罐，能够减小机组运行时对管道造成的震动损害，延长管道的使用寿命。
换热器生产过程中焊接质量的好坏直接影响到其整体的使用性能。
采用钨极氩弧焊打底、埋弧焊填充和盖面的方式，对Q345R卷板钢级Φ600mm×3mm钢管进行了焊接工艺试验，并对其焊接接头进行了力学性能检测和显微组织分析。
Q345R卷板钢的化学成分

Q345R卷板钢焊接性分析
焊接热影响区的淬硬和冷裂倾向与材料的化学成分有着密切的联系。
在化学成分中，碳含量对钢的淬硬和冷裂倾向最为敏感，通常把各种合金元素对钢的淬硬和冷裂的影响折合成碳的影响，再用碳当量公式进行计算。
依据国际焊接协会碳当量计算公式可以得出，Ceq=0.399%，其碳当量≤0.400%，淬硬倾向不大。
严格控制焊接热输入和道间温度，一般不会在焊接接头出现淬硬马氏体组织。
材料为Q345R卷板钢级Φ600mm×3mm钢管，厚度小于8mm，焊前可不进行预热，但焊后必须进行消除应力的热处理。
选用低氢碱性焊材，可以降低焊接接头的扩散氢含量，减少氢在晶界处的聚集，防止冷裂纹的发生。
Q345R卷板钢焊接材料
试验材料为Q345R卷板钢级Φ600mm×3mm钢管，将其切割成若干个长度150mm的管段，进行管段对接。焊接坡口为V形，角度为60°，对接间隙3mm，钝边2mm。
焊接材料选用与母材等强匹配，打底采用氩弧焊丝JG-50（Φ=2.4mm）；填充和盖面采用埋弧焊丝CHW-S3R（Φ=4.0mm），埋弧焊剂为CHF101R。
Q345R卷板钢焊接方法
埋弧焊剂焊前需要烘干至350℃，并保温试验采用钨极氩弧焊打底、埋弧焊填充和盖面的方式进行焊接。
焊丝干伸长为24~28mm，焊剂堆积高度为32~38mm。焊后进行消除应力热处理，工艺为:先升温到300℃，然后以≤220℃/h的速度升温，升到620±10℃后保温2h，最后以≤195℃/h的速度冷却到300℃后取出，空冷至室温。
(1)、采用钨极氩弧焊打底、埋弧焊填充和盖面的焊接工艺，对Q345R卷板钢级缓冲罐进行对接焊试验，焊缝成形美观，表面没有粘渣、气孔和压坑等缺陷，焊缝RT探伤合格。
(2)、焊缝热处理后抗拉强度在525MPa以上，-20℃焊缝和热影响区冲击吸收功达到100J以上，侧弯试验合格，满足NB/T47018—2017标准要求。
(3)、对Q345R卷板缓冲罐进行耐压试验，在6.25MPa水压下保持1h，焊缝未发生渗漏，无可见变形和异常声响，表明设计的焊接工艺在缓冲罐上的应用是可靠的。