Quelles sont les différences entre les performances des aciers Q345A, Q345B, Q345C, Q345D et Q345E ? Aujourd'hui, je vais les énumérer pour vous.
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Le Q345 est un type de matériau en acier. C'est un acier faiblement allié (C<0.2%), which is widely used in buildings, bridges, vehicles, ships, pressure vessels, etc. Q represents the yield strength of this material, and the following 345 refers to the yield value of this material, which is about 345MPa. And the yield value will decrease with the increase of the thickness of the material.
Q345 a de bonnes propriétés mécaniques complètes, des performances acceptables à basse température, une bonne plasticité et une bonne soudabilité. Il est utilisé pour les conteneurs moyenne et basse pression, les réservoirs de pétrole, les véhicules, les grues, les machines minières, les centrales électriques, les ponts et autres structures qui supportent des charges dynamiques, les pièces mécaniques, les structures de bâtiment, les structures métalliques générales, laminées à chaud ou à l'état normalisé, et peuvent être utilisé pour diverses structures dans les zones froides en dessous de -40 degré.
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Classement des niveaux
Q345 peut être divisé en Q345A, Q345B, Q345C, Q345D et Q345E selon le niveau. Ce qu’ils représentent, c’est principalement la différence de température d’impact.
Le niveau Q345A signifie aucun impact ;
Le niveau Q345B signifie un impact de température normale de 20 degrés ;
Le niveau Q345C signifie un impact de 0 degrés ;
Le niveau Q345D signifie un impact de -20 degrés ;
Le niveau Q345E signifie un impact de -40 degrés.
À différentes températures d'impact, les valeurs d'impact sont également différentes.
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Composition chimique
Q345A : C Inférieur ou égal à 0,20, Mn Inférieur ou égal à 1,7, Si Inférieur ou égal à 0,55, P Inférieur ou égal à { {9}}.045, S Inférieur ou égal à 0.045, V 0,02~0,15 ;
Q345B : C Inférieur ou égal à 0,20, Mn Inférieur ou égal à 1,7, Si Inférieur ou égal à 0,55, P Inférieur ou égal à { {9}}.040, S Inférieur ou égal à 0,040, V 0,02~0,15 ;
Q345C : C Inférieur ou égal à 0,20, Mn Inférieur ou égal à 1,7, Si Inférieur ou égal à 0,55, P Inférieur ou égal à { {9}}.035, S Inférieur ou égal à 0.035, V 0,02~0,15, Al Supérieur ou égal à 0,015 ;
Q345D : C Inférieur ou égal à 0,20, Mn Inférieur ou égal à 1,7, Si Inférieur ou égal à 0,55, P Inférieur ou égal à { {9}}.030, S Inférieur ou égal à 0.030, V 0,02~0,15, Al Supérieur ou égal à 0,015 ;
Q345E : C Inférieur ou égal à 0,20, Mn Inférieur ou égal à 1,7, Si Inférieur ou égal à 0,55, P Inférieur ou égal à { {9}}.025, S Inférieur ou égal à 0.025, V 0,02~0,15, Al Supérieur ou égal à 0,015.
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Comparaison avec 16Mn
L'acier Q345 remplace les anciennes marques d'aciers 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn et autres, pas seulement l'acier 16Mn. En termes de composition chimique, le 16Mn et le Q345 sont également différents.
Plus important encore, il existe de grandes différences dans les tailles de regroupement d'épaisseurs des deux aciers en fonction des différentes limites d'élasticité, ce qui entraînera inévitablement des modifications de la contrainte admissible des matériaux de certaines épaisseurs. Par conséquent, il est inapproprié d'appliquer simplement la contrainte admissible de l'acier 16Mn à l'acier Q345, et la contrainte admissible doit être redéterminée en fonction de la nouvelle taille du groupe d'épaisseur d'acier.
Le rapport des éléments constitutifs principaux de l'acier Q345 est fondamentalement le même que celui de l'acier 16Mn, la différence est que des oligo-éléments d'alliage V, Ti et Nb sont ajoutés. Une petite quantité d'éléments d'alliage V, Ti et Nb peut affiner les grains, améliorer considérablement la ténacité de l'acier et améliorer considérablement les propriétés mécaniques globales de l'acier.
C’est également pour cette raison que l’épaisseur de la plaque d’acier peut être augmentée. Par conséquent, les propriétés mécaniques globales de l'acier Q345 devraient être meilleures que celles de l'acier 16Mn, en particulier ses performances à basse température ne sont pas disponibles dans l'acier 16Mn. La contrainte admissible de l'acier Q345 est légèrement supérieure à celle de l'acier 16Mn.
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Comparaison des performances
Propriétés mécaniques du tuyau sans soudure Q345D :
Résistance à la traction : 490-675 Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 345 Allongement : supérieur ou égal à 22
Propriétés mécaniques du tuyau sans soudure Q345B :
Résistance à la traction : 490-675 Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 345 Allongement : supérieure ou égale à 21
Propriétés mécaniques du tuyau sans soudure Q345A :
Résistance à la traction : 490-675 Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 345 Allongement : supérieure ou égale à 21
Propriétés mécaniques du tuyau sans soudure Q345C :
Résistance à la traction : 490-675 Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 345 Allongement : supérieur ou égal à 22
Propriétés mécaniques du tuyau sans soudure Q345E :
Résistance à la traction : 490-675 Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 345 Allongement : supérieur ou égal à 22
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Série de produits
L'acier Q345D est comparé à l'acier Q345A, B, C. La température d'essai de l'énergie d'impact à basse température est faible. Bonne performance. La quantité de matières nocives P et S est inférieure à celle des Q345A, B et C.
Le prix du marché est supérieur à celui des Q345A, B et C.
Définition de Q345d : ① Il est composé de Q+numéro+symbole de qualité+symbole de méthode de désoxydation. Son numéro d'acier est préfixé par « Q », qui représente la limite d'élasticité de l'acier, et le numéro suivant représente la valeur de la limite d'élasticité en MPa. Par exemple, Q235 représente l'acier de construction au carbone avec une limite d'élasticité (σs) de 235 MPa.
② Si nécessaire, le numéro d'acier peut être suivi de symboles indiquant le niveau de qualité et la méthode de désoxydation. Les symboles de qualité sont respectivement A, B, C et D.
Symbole de la méthode de désoxydation : F représente l'acier bouillant ; b représente l'acier semi-calmé : Z représente l'acier calmé ; TZ représente l'acier calmé spécial, et l'acier calmé peut être non marqué, c'est-à-dire que Z et TZ peuvent être non marqués. Par exemple, Q235-AF représente l'acier bouillant de qualité A.
③ L'acier au carbone destiné à des usages spéciaux, tels que l'acier pour ponts, l'acier pour la construction navale, etc., adopte essentiellement la méthode de représentation de l'acier de construction au carbone, mais ajoute des lettres indiquant l'objectif à la fin du numéro d'acier.
Q345 (acier faiblement allié à haute résistance) extraits en ligne d'informations connexes
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Présentation du matériel
1. La composition chimique du Q345 est la suivante (%) :
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2. Les propriétés mécaniques du Q345C sont les suivantes (%) :
Indicateurs de performances mécaniques
Allongement (%)
Température de test 0 degrés
Résistance à la traction MPa
Limite d'élasticité MPa
Valeur
Supérieur ou égal à 22
Supérieur ou égal à 34
470-650
324-259
Lorsque l'épaisseur de la paroi est comprise entre 16-35 mm, σs supérieur ou égal à 325 Mpa ; lorsque l'épaisseur de la paroi est comprise entre 35-50 mm, σs supérieur ou égal à 295 Mpa
2. Caractéristiques de soudage de l'acier Q345
2.1 Calcul de l'équivalent carbone (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Ceq calculé {{0}},49 %, ce qui est supérieur à 0,45 %. On peut voir que les performances de soudage de l'acier Q345 ne sont pas très bonnes et que des mesures de processus strictes doivent être formulées pendant le soudage.
2.2 Problèmes susceptibles de survenir lors du soudage de l'acier Q345
2.2.1 Tendance au durcissement de la zone affectée thermiquement
Pendant le processus de refroidissement du soudage, la zone affectée thermiquement de l'acier Q345 est susceptible de former une structure de trempe-martensite, ce qui augmente la dureté de la zone proche du joint et réduit la plasticité. En conséquence, des fissures apparaissent après le soudage.
2.2.2 Sensibilité aux fissures à froid
Les fissures de soudage de l'acier Q345 sont principalement des fissures à froid.
Processus de construction de soudage
Préparation des rainures → soudage par points → préchauffage → soudage intérieur → nettoyage de la racine arrière (gougeage à l'arc de carbone) → soudage extérieur → soudage intérieur → auto-inspection/inspection spéciale → traitement thermique après soudage → inspection non destructive (qualité de soudure qualifiée de premier niveau )
Sélection des paramètres du processus de soudage
Grâce à l'analyse de soudabilité de l'acier Q345, les mesures suivantes sont formulées :
1. Sélection des matériaux de soudage
En raison de la forte tendance à la fissuration à froid de l'acier Q345, des matériaux de soudage à faible teneur en hydrogène doivent être sélectionnés. Dans le même temps, compte tenu du principe selon lequel le joint soudé doit être aussi résistant que le matériau de base, des baguettes de soudage de type E5015 (J507) sont sélectionnées.
La composition chimique est indiquée dans le tableau ci-dessous (%) :
Éléments
C
Mn
Si
S
P
Cr
Mo
V
Ti
Contenu
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
Les propriétés mécaniques sont indiquées dans le tableau ci-dessous :
σb/Mpa
σs/Mpa
δ5 (%)
Ψ (%)
Akv/J-30 degré
440
540
31
79
164/114/76
(La résistance à la traction doit être supérieure à l'élasticité)
2. Forme de rainure : (fournie selon plans et équipements)
3. Méthode de soudage : soudage à l'arc manuel (D).
4. Courant de soudage : Afin d'éviter la structure de soudure grossière et la diminution de la résistance aux chocs, un soudage de petites spécifications doit être adopté. Les mesures spécifiques sont les suivantes : sélectionner une baguette de soudage de petit diamètre, une soudure étroite, une fine couche de soudure, un processus de soudage multicouche et multipasse (la séquence de soudage est illustrée à la figure 1). La largeur de la soudure ne dépasse pas 3 fois celle de la baguette de soudage et l'épaisseur de la couche de soudure ne dépasse pas 5 mm. Les première à troisième couches utilisent des baguettes de soudage Ф3.2 avec un courant de soudage de 100-130 A ; les quatrième à sixième couches utilisent des baguettes de soudage Ф4.0 avec un courant de soudage de 120-180A.
5. Température de préchauffage : étant donné que le Ceq de l'acier Q345 est > 0,45 %, il doit être préchauffé avant le soudage, la température de préchauffage T0=100-150 degré et la température intercouche Ti inférieure ou égale à 400 degrés.
6. Paramètres de traitement thermique après soudage : Afin de réduire les contraintes résiduelles de soudage, de réduire la teneur en hydrogène dans la soudure et d'améliorer la structure métallique et les performances de la soudure, la soudure doit être traitée thermiquement après le soudage. La température du traitement thermique est : 600-640 degré, la durée de température constante est de 2 heures (lorsque l'épaisseur de la plaque est de 40 mm) et le taux de montée et de descente de la température est de 125 degrés/h.
Séquence de soudage sur site
1. Préchauffage avant soudage
Avant de souder la plaque à bride, préchauffez d'abord la plaque à bride et commencez à souder après 30 minutes à température constante. Le préchauffage, la température intercouche et le traitement thermique du soudage sont automatiquement contrôlés par l'armoire de contrôle de la température du traitement thermique, à l'aide d'un four de chauffage sur chenilles à infrarouge lointain, un micro-ordinateur définit et enregistre automatiquement les courbes et les thermocouples mesurent la température. Lors du préchauffage, le point de mesure du thermocouple est à 15 mm-20 mm du bord de la rainure.
2. Soudage
2.1 Afin d'éviter la déformation par soudage, chaque joint de colonne est soudé symétriquement par deux personnes et la direction de soudage va du milieu vers les deux côtés. Lors du soudage de la bouche intérieure (la bouche intérieure est la rainure proche de l'âme), la première à la troisième couche doit utiliser de petites opérations standard, car son soudage est la principale cause de déformation du soudage. Après avoir soudé une à trois couches, le dos est nettoyé. Une fois que la raboteuse à arc de carbone est utilisée pour nettoyer la racine, la soudure doit être polie mécaniquement pour nettoyer la surface carburée de la soudure afin d'exposer l'éclat métallique et d'éviter que la surface ne soit gravement carbonisée et ne provoque des fissures. La bouche extérieure doit être soudée une fois, puis la partie restante de la bouche intérieure doit être soudée.
2.2 Lors du soudage de la deuxième couche, la direction de soudage doit être opposée à celle de la première couche, et ainsi de suite. Chaque couche de joints de soudure doit être décalée de 15-20 mm.
2.3 Le courant de soudage, la vitesse de soudage et le nombre de couches de soudage de deux soudeurs doivent être cohérents.
2.4 Pendant le soudage, le soudage doit commencer à partir de la plaque de départ de l'arc et se terminer à la plaque de fermeture de l'arc. Après le soudage, coupez-le et polissez-le.
3. Traitement thermique après soudage : Une fois la soudure terminée, le traitement thermique doit être effectué dans les 12 heures. Si le traitement thermique ne peut être effectué à temps, des mesures d'isolation et de refroidissement lent doivent être prises. Pendant le traitement thermique, deux thermocouples doivent être utilisés pour la mesure de la température, et les thermocouples doivent être soudés par points à l'intérieur et à l'extérieur de la soudure.
4. Inspection du soudage
Selon les exigences du « Code de construction et d'acceptation de l'ingénierie des structures en acier », les soudures sont inspectées par détection de défauts par ultrasons et le taux d'inspection est de 100 %.
Gestion technique sur site
1. Préparez des instructions détaillées pour les travaux de construction par soudage.
2. Le contrôle du processus de soudage tout au long du processus est au cœur de la garantie de la qualité.
Lors du soudage de chaque joint de colonne, une personne dédiée doit surveiller le processus de soudage. Si le soudeur ne respecte pas les instructions de travail, le soudage doit être immédiatement arrêté. Pendant le processus de soudage, le personnel de traitement thermique doit surveiller la température des couches intermédiaires tout au long du processus. Si cela dépasse la norme, le soudeur doit être averti de s'arrêter immédiatement.
3. Améliorer la sensibilisation à la qualité du personnel de construction est la clé de la mise en œuvre du processus de soudage
Avant la construction, tout le personnel sera informé et la fiche du processus de construction sera ouverte. Le briefing explique en détail les caractéristiques du processus de soudage ainsi que la nécessité et les points de contrôle d'un contrôle strict du processus de soudage sur site.
Conclusion
Selon cette mesure du processus de soudage, un total de 102 soudures ont été soudées sur site et le taux de qualification du contrôle non destructif a atteint 100 % en une seule fois. Après vérification en construction réelle, cette mesure du processus de soudage peut non seulement guider le soudage de l'acier Q345 sur site, mais également garantir la qualité du soudage.
