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摘要：作者从多年的建筑钢结构工程实际施工经验出发，主要介绍Q345B材质钢板的材料性质、焊接工艺、焊接质量及检验方式，以满足设计及工程质量验收要求，为工程的安全性及可靠性提供源头上的保障。
关键词：Q345B；钢板；材料性质；焊接质量；检验方式
随着我国经济的高速增长，传统意义上的建筑结构已经越来越不能满足人们的艺术品位和审美需求，在满足建筑物使用功能的同时，追求造型独特、超高、超大跨度的地标性建筑成为21世纪的潮流。钢结构以其自身的强度大大减轻结构自重、优越的抗震性能及绝对优于混凝土抗拉性能等能力，成为这些建筑中结构形式的不二选择。Q345B材质钢材是目前建筑钢结构工程中的主要使用原材料。焊接作为钢结构工程中构件连接的主要方式，Q345B材质钢材的性能及焊接性能是其是否能广泛应用的主要因素，对工程质量也产生深远的影响。
一、材料特征：
1、材料种类：
Q345B材质钢材属于16Mn系列钢种，一般交货状态为热轧。Q345B材质钢材具有良好的力学性能、在20℃温度下具有良好的冲击性能、冷冲压性、切削性及可焊性。它已广泛应用于建筑工程领域。
2、材料应用范围：
Q345B材质钢材广泛应用于船舶、桥梁、管道、锅炉、压力容器、起重机械等领域。目前，Q345B材质钢材已广泛进入建筑钢结构领域，尤其是具有抗震性能要求的结构，主要用于钢结构中钢柱、钢梁等承重受结构件。
二、待焊构件加工工艺：
1、无论哪种焊接工艺，电弧的对于厚度方向的穿透能力有限，Q345B钢材特别是厚度大于16mm且要求熔透的焊缝，必须对焊接区进行坡口处理，否则完成后只能形成表面满焊、内部未熔、内部夹渣的焊接区，无法满足设计及结构的安全要求。
三、焊接工艺：
1、待焊构件加工完成后并拼装完成后，进入焊接工艺段，对于新材料、新工艺等，邀請行业专家进行必要的焊接工艺评定，为焊接工艺的合理和焊接质量的保证提供源头上的保障。
2、根据钢板的材质、厚度等不同，需要对焊接区域进行预热处理，以利于氢的溢出，降低焊接质量缺陷。焊接时，应匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时，板厚与最低预热温度应符合相应要求。
4、对于厚板，焊接采用分层、分道次焊接；对于存在对称焊接区的焊缝，应采用对称法进行焊接作业。
5、焊接采用手工电弧焊打底、CO2气体保护焊中间层、埋弧焊盖面成型方式完成焊接；如若采用清根工艺，需采用碳弧气刨将清根处的薄弱层刨除，并重新补焊，以消除根部的质量取消。焊接施工过程中，自然环境是影响焊接质量的关键性因素之一。例如CO2气体保护焊焊接时，风力过大将造成CO2气体失去保护作用而导致焊接气孔大幅度出现；自动埋弧焊时，空气潮湿将造成焊剂返潮凝结而导致埋弧失效。施工时，采取相关措施，减少自然环境对焊接质量的影响，如高空焊接时搭设防风棚，防止大风影响焊接质量；焊剂使用前，先采用红外线自动烘干箱进行烘干等。
6、焊接完成后，为消除冷裂纹或延迟性冷裂纹，焊接完成后须采用石棉布包裹，使焊接区域在自然环境中缓慢冷却至常温。焊后热处理应符合现行国家标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，应符合下列要求：
a、使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求。
b、构件焊缝每侧面加热板的宽度至少为钢板厚度的3倍，且应不小于200mm。
c、加热板（带）以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。
设计文件对焊后消除应力有要求时，根据构件的尺寸，工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。
四、焊接质量检查：
1、 焊缝外观质量按规范要求进行，应做到外观平整、饱满、均匀。外观要求符合时，方可进入仪器检测阶段。
2、熔透焊缝应根据国家规范GB11345-89标准要求判别焊缝质量是否符合要求。不符合时，应直接提出缺陷位置，要求作返修处理；合格时，应出具焊缝检测合格证明报告。
3、建筑钢结构焊缝评定方法及等级：
a、一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-1989）B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上；
b、二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上；
c、全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
4、检测仪器：建筑钢结构焊缝探伤一般采用UT法进行焊缝质量缺陷检查，原理为采用超声波的原波与回波的连续性判断焊缝的质量缺陷。
结语
本文旨在阐述Q345B材质钢材材料性质、端部坡口、焊接区域预热、分层分道次焊接、焊接完成后焊接区域保温缓冷等技术，焊缝质量一次性合格率高，焊缝表面美观，满足设计及施工规范要求，为熔透焊接提供了指导及实践经验，并为焊接工艺、技术的提高积累经验。
关键词：Q345B；钢板；材料性质；焊接质量；检验方式
随着我国经济的高速增长，传统意义上的建筑结构已经越来越不能满足人们的艺术品位和审美需求，在满足建筑物使用功能的同时，追求造型独特、超高、超大跨度的地标性建筑成为21世纪的潮流。钢结构以其自身的强度大大减轻结构自重、优越的抗震性能及绝对优于混凝土抗拉性能等能力，成为这些建筑中结构形式的不二选择。Q345B材质钢材是目前建筑钢结构工程中的主要使用原材料。焊接作为钢结构工程中构件连接的主要方式，Q345B材质钢材的性能及焊接性能是其是否能广泛应用的主要因素，对工程质量也产生深远的影响。
一、材料特征：
1、材料种类：
Q345B材质钢材属于16Mn系列钢种，一般交货状态为热轧。Q345B材质钢材具有良好的力学性能、在20℃温度下具有良好的冲击性能、冷冲压性、切削性及可焊性。它已广泛应用于建筑工程领域。
2、材料应用范围：
Q345B材质钢材广泛应用于船舶、桥梁、管道、锅炉、压力容器、起重机械等领域。目前，Q345B材质钢材已广泛进入建筑钢结构领域，尤其是具有抗震性能要求的结构，主要用于钢结构中钢柱、钢梁等承重受结构件。
二、待焊构件加工工艺：
1、无论哪种焊接工艺，电弧的对于厚度方向的穿透能力有限，Q345B钢材特别是厚度大于16mm且要求熔透的焊缝，必须对焊接区进行坡口处理，否则完成后只能形成表面满焊、内部未熔、内部夹渣的焊接区，无法满足设计及结构的安全要求。
三、焊接工艺：
1、待焊构件加工完成后并拼装完成后，进入焊接工艺段，对于新材料、新工艺等，邀請行业专家进行必要的焊接工艺评定，为焊接工艺的合理和焊接质量的保证提供源头上的保障。
2、根据钢板的材质、厚度等不同，需要对焊接区域进行预热处理，以利于氢的溢出，降低焊接质量缺陷。焊接时，应匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时，板厚与最低预热温度应符合相应要求。
4、对于厚板，焊接采用分层、分道次焊接；对于存在对称焊接区的焊缝，应采用对称法进行焊接作业。
5、焊接采用手工电弧焊打底、CO2气体保护焊中间层、埋弧焊盖面成型方式完成焊接；如若采用清根工艺，需采用碳弧气刨将清根处的薄弱层刨除，并重新补焊，以消除根部的质量取消。焊接施工过程中，自然环境是影响焊接质量的关键性因素之一。例如CO2气体保护焊焊接时，风力过大将造成CO2气体失去保护作用而导致焊接气孔大幅度出现；自动埋弧焊时，空气潮湿将造成焊剂返潮凝结而导致埋弧失效。施工时，采取相关措施，减少自然环境对焊接质量的影响，如高空焊接时搭设防风棚，防止大风影响焊接质量；焊剂使用前，先采用红外线自动烘干箱进行烘干等。
6、焊接完成后，为消除冷裂纹或延迟性冷裂纹，焊接完成后须采用石棉布包裹，使焊接区域在自然环境中缓慢冷却至常温。焊后热处理应符合现行国家标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，应符合下列要求：
a、使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求。
b、构件焊缝每侧面加热板的宽度至少为钢板厚度的3倍，且应不小于200mm。
c、加热板（带）以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。
设计文件对焊后消除应力有要求时，根据构件的尺寸，工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。
四、焊接质量检查：
1、 焊缝外观质量按规范要求进行，应做到外观平整、饱满、均匀。外观要求符合时，方可进入仪器检测阶段。
2、熔透焊缝应根据国家规范GB11345-89标准要求判别焊缝质量是否符合要求。不符合时，应直接提出缺陷位置，要求作返修处理；合格时，应出具焊缝检测合格证明报告。
3、建筑钢结构焊缝评定方法及等级：
a、一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-1989）B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上；
b、二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上；
c、全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
4、检测仪器：建筑钢结构焊缝探伤一般采用UT法进行焊缝质量缺陷检查，原理为采用超声波的原波与回波的连续性判断焊缝的质量缺陷。
结语
本文旨在阐述Q345B材质钢材材料性质、端部坡口、焊接区域预热、分层分道次焊接、焊接完成后焊接区域保温缓冷等技术，焊缝质量一次性合格率高，焊缝表面美观，满足设计及施工规范要求，为熔透焊接提供了指导及实践经验，并为焊接工艺、技术的提高积累经验。