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1、QR107-033Q690D焊接试验试验报告（20111228）试 验： 编 制： 审 核： 批 准： 湖南华菱湘钢科技开发中心二零一一年十二月目 录Q690D板焊接试验报告 1附件一、焊接操作记录 7附件二、超声波检测报告 附件三、焊材质量保证书 Q690D板材焊接试验报告为研究了解Q690焊接性能，对其进行了热输入15KJ/cm的 CO2气体保护焊的焊接工艺试验，焊接工艺试验结果如下：1 试验用板材所用板材为Q690D，钢板号为1C22L17300。试板尺寸为600mm（轧向）160mm30mm。交货状态：淬火+回火。板材化学成份及力学性能见表1、表2。表1 板材化学成份CSiMnPSCr
2、NiMoNb、V、Ti、BCeq0.070.221.540.0130.0010.240.020.13微量0.41表2 板材力学性能Rm(MPa)Rel(MPa)A(%)-20冲击功Akv(J)实测82577018(223+221+202)=215标准800-9407101447考虑该钢碳含量不大于0.16%、抗拉强度在400900MPa范围内，决定采用日本伊藤建立的低合金高强度钢的焊接裂纹敏感性组成Pcm和焊接冷裂纹敏感性指数Pc，来计算和预测焊接预热温度To。即：Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5BPc=Pcm+H/60+t/60
3、0 （%） To=1440Pc-392 （）式中： H采用日本JIS 3113标准测定的熔敷金属扩散氢含量（ml/100g）；t板厚（mm）；To最低焊前预热温度（）。针对试验用钢板的Pcm值等于0.176%，以及本试验用CO2焊，其熔敷金属扩散氢含量H值取2.5ml/100g。则按上述公式计算，30mm厚钢板的焊接冷裂纹敏感性指数Pc为0.268%，则焊接试验不裂的最低焊前预热温度To约为0。故焊前不预热。2 搭接接头(CTS)焊接裂纹试验为验证焊前不预热，用搭接接头(CTS)焊接裂纹试验进行确认：搭接接头(CTS)焊接裂纹试验按 GB4675.2-84搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法进行
4、，此方法主要用于评价低合金钢焊接热影响区，由于某种马氏体转变而引起的裂纹试验。图1 试件形状和尺寸焊接试板组对如图1，试验焊前不预热。施焊时，环境温度为8。焊接试验用焊条采用4.0mm的CHE807RH焊条（4001小时烘干），采用直流反接，其焊接工艺参数：焊接电流170180 A，焊接电压2224 V，焊接速度150 mm/min。试板焊后经48小时自然冷却后，然后将试验焊缝切成4片3个断面进行裂纹检查，试验结果列于表3。图2为室温的断面宏观照片。通过搭接接头(CTS)焊接裂纹试验结果可知，焊前不预热条件下试验有裂纹。需通过对Q690D钢按 GB4675.1-84斜Y坡口焊接裂纹试验方法进行
5、焊接试验确定预热温度。图2 横断面宏观照片表3 焊接裂纹试验结果编号Q690D-1-1Q690D-1-2Q690D-1-3Q690D-2-1Q690D-2-2Q690D-2-3断面裂缝率%00010080403 焊接试验3.1焊接材料、设备表4 焊接材料、设备试板编号焊接方法焊接设备焊接材料Q690D-29富氩CO2焊455M/STT林肯焊机大西洋CHW-80C1；1.2mm；3.2焊接试验3.2.1焊接工艺参数焊接试板组对如图3，焊接工艺参数见表4。图3 焊接接头组对要求表4 不同焊接线能量施焊试板的焊接工艺参数试板编号焊接道次焊(丝)条直径mm焊接电流A焊接电压V焊接速度cm/min焊接线
6、能量KJ/cm焊缝示意图Q690D-2911.227025/7.121.230026.2/10.5391.230026.2/10.815.6平均14.83.2.2焊接接头力学性能结果本次焊接试验检验执行GB/T2650焊接接头冲击试验方法GB/T2651焊接接头拉伸试验方法GB/T2653焊接接头弯曲及压扁试验方法、GB/T19869.1-2005钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验。焊接工艺评定试验钢板经外观检验合格后，经超声波检验合格（级）。3.2.2.1焊接钢板拉伸试验 本试验采用两个拉伸试样，取两个位置，拉伸试验断口均位于母材（附照片），拉伸试验结果分别列于表6。表5 接头拉伸、弯曲结果拉
7、伸结果弯曲结果试样编号抗拉强度MPa断裂位置d=60mm；180Q690D-29880，940焊缝/母材合格标准要求800-940图4 试样拉伸试验照片3.2.2.2弯曲试验及结果本试验采用的侧弯试验：d=60mm，弯曲角度为180，试验在室温下进行，试验后，用肉眼检查试样弯曲部分外侧没有出现裂纹或起层等缺陷（附照片），侧弯试验合格。试验结果分别列于表5。3.2.2.3冲击试验及结果冲击试样采用标准的夏比V型缺口。本试验在接头上表面12mm，熔合线、距离熔合线2mm热影响区和焊缝中部取冲击样，冲击试验温度采用-20。冲击试验结果分别列于表7中。冲击试验数值满足要求。图5 试样侧弯试验照片表6
8、接头不同位置试件冲击结果试样编号-20冲击功 /J焊缝中心熔合线距离熔合线2mm处Q690D-2998+90+94194+149+129192+203+79规范47J3.2.3 焊接接头不同部位金相组织检验对Q690D-29焊接试板的1/4板处，分别进行了焊接接头不同部位的金相组织检验。图6分别示出了焊缝、粗晶区、细晶区、母材的金相组织。 焊缝 粗晶区 细晶区 母材图6 Q690D-29焊态金相组织200X3.2.4焊接接头不同部位硬度检验对接接头硬度试验点位置如图7所示，试验结果见表7。图7 对接接头硬度试验测点位置图 图8 对接接头宏观金相图表7 对接接头硬度试验（HV10）结果试件号测试位置硬度值焊缝热影响区基体Q690D-29板厚中心273275282241213233258264268264267232254249253后焊面下1-2mm275280286296242301298305310275296232270279286表中黑体字的数据为焊接接头最高硬度值 HV10420从表7可以看出，焊缝硬度以Q690D-29的焊缝区HV10硬度值最高，为310HV，符合焊接规范要求，合格。4 试验结论通过对30mm厚Q690D钢板进行CO2焊试验，结果表明在热输入为14kJ/cm的条件下焊接，焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好，焊接接头性能优良。
