文档介绍：G20Mn5铸钢焊接用焊条探讨与应用
韦疆宇
(中建一局钢结构工程有限公司)
摘要:×,其中无缝钢管下端索夹具及上端球形支座为德标G20Mn5铸钢,与Q345B无缝钢管焊接连接。对锦泰JM-56焊丝和大西洋CHE-507焊条,通过进行焊接工艺评定试验进行焊接方案对比,最终确定使用CHE507焊条。
关键词:铸钢焊条焊接
一、焊接工程概况
*,屋面为箱型框架,下半部为球面不锈钢索,钢索与屋面通过不等长的无缝钢管连接。
箱型结构屋盖
由于不锈钢拉索将交织成网状球面形状,钢索于各连接点所成角度均不相同,而上部与箱型屋盖采用球型接头和碗状扣盖,构件造型复杂,因此采用铸造形式进行构件加工。无缝钢管下端索夹具及上端球形支座为德标G20Mn5铸钢,无缝钢管材质为Q345B。无缝钢管与铸钢夹具及支座以焊接形式联接,见图1、图2。
球形支座节点
无缝钢管
铸钢索夹具
图一索桁架结构图
图2 球形节点支座
二、材料性能

本次使用的铸钢件为德国DIN EN 10293(Steel castings for general engineering uses 10293 2005《一般工程用途钢铸件10293-2005》)标准中的G20Mn5铸钢,交货状态为调质态QT(即淬火+回火),~%,添加有少量Ni成分。化学成分见下表
G20Mn5铸钢化学成分表(%)
牌号
C
Si
Mn
P
S
Ni
Min
Max
Max
Min
Max
Max
Max
Max
G20Mn5

G20Mn5热处理及力学性能表
牌号
正火温度(oC)
回火淬硬温度(oC)
屈服强度(MPa)
抗拉强度(MPa)
伸长率(%)
冲击功(J)-40 oC
G20Mn5
900-980
610-660
≥300
500-650
≥22
≥27

无缝钢管材质为国产Q345B。其理化性能见下表。
Q345B化学成分表(%)
牌号
含碳量
Si
Mn
P
S
Max
Max
Min
Max
Max
Max
Q345B

Q345B力学性能表
牌号
屈服强度(MPa)
抗拉强度(MPa)
伸长率(%)
常温冲击功(J)
Q345B
≥345
470-630
≥21
≥34
通过对两种材质材料性能比较,可知两者在化学成分及力学性能上有些差别,且二者在交货状态上有较大差异。Q345B没有Ni成分,冲击韧性较低。由于G20Mn5在铸造过程中不可避免会产生缩孔缩松以及成分偏析、晶粒粗大等缺陷,一定程度的影响到其焊接性能。后期经过正火、淬火和回火的调质处理,焊接性得到改善,但由于G20Mn5铸钢中含有Ni成分,成分偏析导致的局部Ni含量过高也会增加焊接热裂纹发生的倾向。
三、焊材的选择
根据工件的体积壁厚、适用的焊接方法和材质,试用