一、基本介紹

GBT-1591-2018-低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，Q355是一種鋼材的材質(zhì)（Q355B鋼是碳素結(jié)構(gòu)鋼)。它是低合金鋼（C<0.2%)，廣泛應(yīng)用于建筑，橋梁、車輛、船舶、壓力容器等。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服強度，后面的355，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在355兆帕左右。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。

Q355綜合力學性能良好，低溫性能尚可，塑性和焊接性良好，用做中低壓容器、油罐、車輛、起重機、礦山機械、電站、橋梁等承受動載荷的結(jié)構(gòu)、機械零件、建筑結(jié)構(gòu)、一般金屬結(jié)構(gòu)件，熱軋或正火狀態(tài)使用，可用于-40℃以下寒冷地區(qū)的各種結(jié)構(gòu)。

級別分類

Q355按等級可分為Q355A，Q355B，Q355C，Q355D，Q355E。它們所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同。Q355A級，是不做沖擊;Q355B級，是20度常溫沖擊;Q355C級，是0度沖擊;Q355D級，是－20度沖擊;Q355E級，是－40度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖擊的數(shù)值也有所不同。

化學成分

Q355A：C≤0.20,Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.045，S≤0.045，V 0.02~0.15；Q355B：C≤0.20， Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.040，S≤0.040，V 0.02~0.15；Q355C：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.035，S≤0.035，V 0.02~0.15，Al≥0.015；Q355D：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.030，S≤0.030，V 0.02~0.15，Al≥0.015；Q355E：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.025，S≤0.025，V 0.02~0.15，Al≥0.015；

對比16Mn

Q355鋼是老牌號的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多個鋼種的替代，而并非僅替代16Mn鋼一種材料。在化學成分上，16Mn與Q355也不盡相同。更重要的是兩種鋼材按屈服強度的不同而進行的厚度分組尺寸存在較大差異，而這必將引起某些厚度的材料的許用應(yīng)力的變化。因此，簡單地將16Mn鋼的許用應(yīng)力套用在Q355鋼上是不合適的,而應(yīng)根據(jù)新的鋼材厚度分組尺寸重新確定許用應(yīng)力。

Q355鋼的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同，區(qū)別是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能細化晶粒，大大提高了鋼的韌性，鋼的綜合機械性能得到較大提高。也正因為如此，鋼板的厚度才可以做得更大一些。因此，Q355鋼的綜合機械性能應(yīng)當優(yōu)于16Mn鋼，特別是它的低溫性能更是16Mn鋼所不具備的。Q355鋼的許用應(yīng)力略高于16Mn鋼。

性能對比

Q355D無縫管力學性能：抗拉強度：490-675屈服強度：≥355 伸長率：≥22Q355B無縫管力學性能：抗拉強度：490-675 屈服強度：≥355 伸長率：≥21Q355A無縫管力學性能：抗拉強度：490-675 屈服強度：≥355 伸長率：≥21Q355C無縫管力學性能：抗拉強度：490-675 屈服強度：≥355 伸長率：≥22Q355E無縫管力學性能：抗拉強度：490-675屈服強度：≥355 伸長率：≥22產(chǎn)品系列 Q355D鋼材與Q355A，B，C鋼相比而言。低溫沖擊功的試驗溫度低。性能好。含有害物資P,S量比Q355A，B，C要低。

市場價格比Q355A，B，C要高 Q355d定義

①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”，代表鋼材的屈服點，后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點（σs）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。

②必要時鋼號后面可標出表示質(zhì)量等級和脫氧方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。

③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。Q355（低合金高強度鋼）網(wǎng)上摘錄相關(guān)資料

材料介紹

1. Q355化學成分如下表（%）：

Q355C力學性能如下表（%）：

其中壁厚介于16-35mm時，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm時，σs≥295Mpa

2. Q355鋼的焊接特點2.1 碳當量(Ceq)的計算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5計算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時制定嚴格的工藝措施。

2.2 Q355鋼在焊接時易出現(xiàn)的問題2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向Q345鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導致焊后發(fā)生裂紋。2.2.2 冷裂紋敏感性Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。

二、焊接施工流程

坡口準備→點固焊→預熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無損檢驗（焊縫質(zhì)量一級合格）

三、焊接工藝參數(shù)的選擇

通過對Q355鋼的焊接性分析，制定措施如下：

1. 焊接材料的選用由于Q355鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。

化學成分見下表（%）：

力學性能見下表：

（抗拉強度應(yīng)該大于屈服）

2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）

4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。

5. 預熱溫度：由于Q355鋼的Ceq>0.45%，在焊接前應(yīng)進行預熱，預熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。

6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對焊縫進行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時間為2小時（板厚40mm時），升降溫速度為125℃/h