文档介绍：32 陕西建筑
2009 年 3 月总第 165 期
建筑材料及制品
低合金高强度结构钢的强化机理和焊接性分析
张宣关1
吴成材1
薛永武2
陸建勇1
( 1、陕西省建筑科学研究院
710082
西安;
2、陕西建工集团总公司
710003
西安)
摘
要: 随着建筑钢结构的快速发展, 低合金高强度结构钢得到了越来越广泛应用, 本文结合工程需要, 对高层
建筑用低合金高强度结构钢的强化机理和焊接性进行探讨分析。
关键词: 低合金高强度结构钢强化机理焊接性

前言随着我国钢产量大幅度上升, 各种形式的
建筑钢结构大量建造, 各系列低合金高强度结构钢得
到广泛应用。由陕西建工集团总公司承包的法门寺
合十舍利塔工程为高耸倾斜、造型严重不规则的大型
型钢- 混凝土组合结构, 钢结构简图见图 1, 构件照
片见图 2。主体
0. 01 以下, - 19. 7m, 钢结构用量
1850t,
0. 00 以上, 平面 54
54m , 高 127 m, 钢结构图 1 法门寺合十舍利塔钢结构工程
用量 12000t, 整个钢结构体系由焊接箱型构件、焊接
H 型构件、焊接十字型构件和槽钢桁架等组装焊接而
成。焊接接头为对接接头、角接接头、T 型接头等。
主构件采用 Q345GJ- C 高层钢结构钢板, 厚度为
16、20、25mm 三种, 焊接方法有手工电弧焊、埋弧自
动焊、半自动 CO 2 气体保护焊, 焊条 E5016,
H 08M n2SiA 焊丝, ER50- 6CO2 气保焊焊丝。对该
Q345GJ- C 钢的力学性能、强化机理和焊接性进行
研究分析, 就能为钢结构设计的选材、构件加工制作
和安装方法的制定、焊接方法和焊材的选择、焊接接
头型式的选择、焊接工艺参数的确定、预热和焊后热图 2 法门寺合十舍利塔钢结构十字柱构件
处理方法及工艺参数的确定等都具有重要的指导意 09MnCuT i, 10MnSiCu; Q390 系列: 15M nV , 15M nT i
义, 有利于保证该大型重点工程的焊接质量。, 16M nNb, 10MnPNbRE; Q420 系列: 15Mn VN,
14MnVT iRE。该系列结构钢广泛应用于建筑结构、
1. 低合金高强度结构钢的发展和应用桥梁、船舶、车辆、电站设备、压力容器、管道、海洋结
我国自上世纪 60 年代以来, 自行研制开发了构等方面, 已成为大型焊接结构最主要的结构材料。
16M n 及其基础之上的系列低合金高强度结构钢品典型的工程有 60 年代建造的南京长江大桥( Q345) ,
种, 如 Q295 系列: 09MnV, 09M nNb, 12M n; Q345 系 90 年代的芜湖长江大桥( Q390) , 2008 奥运中心鸟巢
列: 12M nV, 14MnNb, 16Mn, 16M nRE, 18Nb, 工程( Q 420) 。近年来, 随着我国钢铁产量大幅度上
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升( 2007 年度产量已达 5 亿吨) , 国家政策鼓励建筑列低合金高强度结构钢的物理性能: 密度可按 7.
钢结构发展, 低合金高