G20Mn5 铸钢焊接用焊条探讨与应用焊条焊接钢焊接.docx

文档介绍：图一索桁架结构图
图2球形节点支座
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
中国石油大厦工程主中庭40. 5m*43. 2m桁架为索桁架结构，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。
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。
二、材料性能
1. G20Mn5 铸钢
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)，含 碳量0. 17〜0. 23%,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
0. 17
0. 23
0. 60

1. 60
0. 020
0. 020
0. 80
G20Mn5热处理及力学性能表
牌号
正火温度 (°C)
回火淬硬温
度(°C)
屈服强度 (MPa)
抗拉强度 (MPa)
伸长率(%)
冲击功(J)
-40 °C
G20Mn5
900-980
610-660
N300
500-650
N22
N27
2. Q345B无缝钢管
无缝钢管材质为国产Q345Bo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
0. 20
0. 60
1. 00
1. 60
0. 040
0. 040
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
N21
N34
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