Το Q345 είναι ένας τύπος χάλυβα. Είναι χάλυβας χαμηλής-κράματος (C < 0,2%) που χρησιμοποιείται ευρέως σε κτίρια, γέφυρες, οχήματα, πλοία και δοχεία πίεσης. Το "Q" αντιπροσωπεύει την αντοχή διαρροής του υλικού και ο χαρακτηρισμός "345" αναφέρεται στην τιμή διαρροής του, η οποία είναι περίπου 345 MPa. Αυτή η τιμή μειώνεται με την αύξηση του πάχους.
Το Q345 προσφέρει εξαιρετικές συνολικές μηχανικές ιδιότητες, αποδεκτή απόδοση χαμηλής-θερμοκρασίας και καλή πλαστικότητα και συγκολλησιμότητα. Χρησιμοποιείται σε κατασκευές που υπόκεινται σε δυναμικά φορτία, όπως δοχεία μέσης- και χαμηλής-πίεσης, δεξαμενές πετρελαίου, οχήματα, γερανοί, μηχανήματα εξόρυξης, εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και γέφυρες, καθώς και σε μηχανικά μέρη, κτιριακές κατασκευές και γενικά μεταλλικά δομικά μέρη. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες θερμής-έλασης ή σε κανονικοποιημένες συνθήκες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες κατασκευές σε περιοχές ψυχρότερες από -40 βαθμούς .
Ταξινόμηση βαθμών
Το Q345 κατηγοριοποιείται ανά βαθμό ως Q345A, Q345B, Q345C, Q345D και Q345E. Αυτοί οι βαθμοί αντιπροσωπεύουν κυρίως διαφορές στις θερμοκρασίες κρούσης. Ο βαθμός Q345A δεν υποβάλλεται σε δοκιμή κραδασμών. Ο βαθμός Q345B υποβάλλεται σε δοκιμή κραδασμών σε θερμοκρασία δωματίου (20 βαθμοί). Ο βαθμός Q345C υποβάλλεται σε δοκιμή κραδασμών σε 0 βαθμό. Ο βαθμός Q345D υποβάλλεται σε δοκιμή κραδασμών στους -20 βαθμούς. και ο βαθμός Q345E υποβάλλεται σε δοκιμή κραδασμών στους -40 βαθμούς.
Οι τιμές κραδασμών ποικίλλουν σε διαφορετικές θερμοκρασίες κραδασμών. Χημική Σύνθεση
Q345A: C μικρότερο ή ίσο με 0,20, Mn μικρότερο ή ίσο με 1,7, Si μικρότερο ή ίσο με 0,55, P μικρότερο ή ίσο με 0,045, S μικρότερο ή ίσο με 0,045, V 0,02-0,15;
Q345B: C μικρότερο ή ίσο με 0,20, Mn μικρότερο ή ίσο με 1,7, Si μικρότερο ή ίσο με 0,55, P μικρότερο ή ίσο με 0,040, S μικρότερο ή ίσο με 0,040, V 0,02-0,15;
Q345C: C μικρότερο ή ίσο με 0,20, Mn μικρότερο ή ίσο με 1,7, Si μικρότερο ή ίσο με 0,55, P μικρότερο ή ίσο με 0,035, S μικρότερο ή ίσο με 0,035, V 0,02-0,15, Al 0,01 μεγαλύτερο ή ίσο με;
Q345D: C μικρότερο ή ίσο με 0,20, Mn μικρότερο ή ίσο με 1,7, Si μικρότερο ή ίσο με 0,55, P μικρότερο ή ίσο με 0,030, S μικρότερο ή ίσο με 0,030, V 0,02-0,15, Al 0,01 μεγαλύτερο ή ίσο με;
Q345E: C μικρότερο ή ίσο με 0,20, Mn μικρότερο ή ίσο με 1,7, Si μικρότερο ή ίσο με 0,55, P μικρότερο ή ίσο με 0,025, S μικρότερο ή ίσο με 0,025, V 0,02-0,15, Al 0,01 μεγαλύτερο ή ίσο με;
Σύγκριση με 16Mn
Ο χάλυβας Q345 αντικαθιστά αρκετές παλαιότερες ποιότητες χάλυβα, συμπεριλαμβανομένων των 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE και 16Mn, αντί να αντικαθιστά απλώς τα 16Mn. 16Mn και Q345 διαφέρουν ως προς τη χημική σύσταση.
Το πιο σημαντικό είναι ότι οι ομάδες πάχους των δύο χάλυβων, με βάση την αντοχή διαρροής, διαφέρουν σημαντικά, γεγονός που αναπόφευκτα έχει ως αποτέλεσμα αλλαγές στις επιτρεπόμενες τάσεις ορισμένων πάχους. Επομένως, δεν είναι σωστό να εφαρμόζεται απλώς η επιτρεπόμενη τάση του χάλυβα 16Mn στον χάλυβα Q345. Αντίθετα, η επιτρεπόμενη τάση θα πρέπει να επαναπροσδιοριστεί με βάση τις νέες ομάδες πάχους χάλυβα. Η αναλογία των κύριων στοιχείων στον χάλυβα Q345 είναι ουσιαστικά η ίδια με αυτή του χάλυβα 16Mn, διαφέροντας μόνο στην προσθήκη ιχνοστοιχείων κραμάτων όπως V, Ti και Nb. Αυτές οι μικρές ποσότητες V, Ti και Nb βελτιώνουν το μέγεθος των κόκκων, αυξάνοντας σημαντικά τη σκληρότητα και τις συνολικές μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα.
Αυτό επιτρέπει επίσης παχύτερες χαλύβδινες πλάκες. Επομένως, οι συνολικές μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα Q345 θα πρέπει να είναι ανώτερες από εκείνες του χάλυβα 16Mn, ιδιαίτερα η απόδοσή του σε χαμηλή{{3} θερμοκρασία, την οποία στερείται ο χάλυβας 16Mn. [Επίσημος λογαριασμός @Mechanical Knowledge Network: Sharing Knowledge, spread value.] Η επιτρεπόμενη τάση του χάλυβα Q345 είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του χάλυβα 16Mn.
Σύγκριση απόδοσης
Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή Q345D:
Αντοχή εφελκυσμού: 490-675 βαθμοί F, Αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 βαθμούς F, Επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 22 βαθμούς F
Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή Q345B:
Αντοχή εφελκυσμού: 490-675 βαθμοί F, Αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 βαθμούς F, Επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 21 βαθμούς F
Q345A Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή:
Αντοχή εφελκυσμού: 490-675 βαθμοί F, Αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 βαθμούς F, Επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 21 βαθμούς F
Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή Q345C:
Αντοχή εφελκυσμού: 490-675 βαθμοί F, Αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 βαθμούς F, Επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 22 βαθμούς F
Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή Q345E:
Αντοχή εφελκυσμού: 490-675 βαθμοί F, Αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 βαθμούς F, Επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 22 βαθμούς F
Σειρά προϊόντων
Ο χάλυβας Q345D έχει χαμηλότερη-θερμοκρασία δοκιμής ενέργειας κρούσης χαμηλής θερμοκρασίας από τους χάλυβες Q345A, B και C. Προσφέρει ανώτερη απόδοση. Η ποσότητα των επικίνδυνων υλικών, P και S, είναι μικρότερη από αυτή των Q345A, B και C.
Η τιμή αγοράς είναι υψηλότερη από αυτή των Q345A, B και C.
Ορισμός του Q345d: ① Αποτελείται από Q + έναν αριθμό + ένα σύμβολο ποιότητας ποιότητας + ένα σύμβολο μεθόδου αποξείδωσης. Το πρόθεμα "Q" στον αριθμό χάλυβα αντιπροσωπεύει το σημείο διαρροής του χάλυβα και ο ακόλουθος αριθμός αντιπροσωπεύει την τιμή του σημείου διαρροής σε MPa. Για παράδειγμα, το Q235 υποδεικνύει έναν ανθρακούχο δομικό χάλυβα με σημείο διαρροής (σs) 235 MPa.
② Εάν είναι απαραίτητο, ο αριθμός χάλυβα μπορεί να ακολουθείται από ένα σύμβολο που υποδεικνύει την ποιότητα ποιότητας και τη μέθοδο αποξείδωσης. Τα σύμβολα ποιότητας ποιότητας είναι A, B, C και D. Επίσημος λογαριασμός @Mechanical Knowledge Network: Κοινή χρήση γνώσης, διάδοση αξίας.
Σύμβολο μεθόδου αποξείδωσης: Το F υποδηλώνει χάλυβα με στεφάνι. Το b υποδηλώνει ημι-χάλυβα. Το Z υποδηλώνει σκοτωμένο χάλυβα. και TZ υποδεικνύει ειδικό σκοτωμένο χάλυβα. Ο σκοτωμένος χάλυβας μπορεί να παραλειφθεί. τόσο το Z όσο και το TZ είναι προαιρετικά. Για παράδειγμα, το Q235-AF υποδεικνύει χάλυβα με στεφάνη βαθμού Α. ③ Ο ανθρακούχο χάλυβας για εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως ο χάλυβας γεφυρών και ο ναυπηγικός χάλυβας, χαρακτηρίζεται γενικά ως ανθρακούχος δομικός χάλυβας, αλλά με ένα γράμμα που υποδεικνύει την προβλεπόμενη χρήση προσαρτημένο στο τέλος της κατηγορίας χάλυβα.
Q345 (χαμηλό-κράμα υψηλής-χάλυβας αντοχής) - Απόσπασμα από διαδικτυακές πηγές 2. Χαρακτηριστικά συγκόλλησης του χάλυβα Q345
2.1 Υπολογισμός ισοδυνάμου άνθρακα (Ceq)
Ceq=C + Mn/6 + Ni/15 + Cu/15 + Cr/5 + Mo/5 + V/5
Το υπολογιζόμενο Ceq=0.49%. Αυτή η τιμή, που υπερβαίνει το 0,45%, δείχνει ότι η συγκολλησιμότητα του χάλυβα Q345 δεν είναι πολύ καλή, απαιτώντας αυστηρές διαδικασίες συγκόλλησης.
2.2 Συνήθη προβλήματα στη συγκόλληση χάλυβα Q345
2.2.1 Τάση σκλήρυνσης της επηρεαζόμενης ζώνης από τη θερμότητα-
Κατά τη διαδικασία ψύξης της συγκόλλησης, η θερμότητα-επηρεαζόμενη ζώνη (HAZ) του χάλυβα Q345 τείνει να σχηματίζει μια σβησμένη δομή-μαρτενσίτης-που αυξάνει τη σκληρότητα και μειώνει την πλαστικότητα της περιοχής κοντά στη συγκόλληση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ρωγμές μετά τη συγκόλληση.
2.2.2 Ευαισθησία στις ρωγμές στο κρύο
Οι ρωγμές συγκόλλησης στον χάλυβα Q345 είναι κυρίως ψυχρές ρωγμές. Διαδικασία συγκόλλησης
Προετοιμασία αυλακιού → Συγκόλληση με κόλληση → Προθέρμανση → Εσωτερική συγκόλληση → Καθαρισμός πλάτης (Σφάλισμα με τόξο άνθρακα) → Εξωτερική συγκόλληση → Εσωτερική συγκόλληση → Αυτοσυγκόλληση
Επιλογή παραμέτρων συγκόλλησης
Με βάση μια ανάλυση της συγκολλησιμότητας του χάλυβα Q345, διατυπώθηκαν τα ακόλουθα μέτρα:
1. Επιλογή υλικού συγκόλλησης
Λόγω της υψηλής τάσης ψυχρής πυρόλυσης του χάλυβα Q345, θα πρέπει να επιλέγονται υλικά συγκόλλησης χαμηλού-υδρογόνου. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη την αρχή ότι ο σύνδεσμος συγκόλλησης πρέπει να είναι τόσο ισχυρός όσο το μητρικό υλικό, επιλέχθηκαν ηλεκτρόδια συγκόλλησης E5015 (J507).
Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων χωρίς ραφή Q345D: αντοχή σε εφελκυσμό: 490-675 αντοχή διαρροής: Μεγαλύτερη ή ίση με 345 επιμήκυνση: μεγαλύτερη από ή ίση με 22Q345B μηχανικές ιδιότητες σωλήνα χωρίς ραφή: αντοχή σε εφελκυσμό: 490-675 αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη ή ίση με 345 μεγαλύτερη από ή ίση με 345 Μηχανικές ιδιότητες σωλήνα χωρίς συγκόλληση: αντοχή σε εφελκυσμό: 490-675 αντοχή διαρροής: Μεγαλύτερη ή ίση με 345 επιμήκυνση: Μεγαλύτερη ή ίση με 21Q345C μηχανικές ιδιότητες σωλήνα χωρίς συγκόλληση: αντοχή σε εφελκυσμό: 490-675 αντοχή διαρροής: μεγαλύτερη από ή ίση με 345 από ίση με 345 μέγ. ιδιότητες: αντοχή σε εφελκυσμό: 490-675 αντοχή διαρροής: Μεγαλύτερη από ή ίση με 345 επιμήκυνση: μεγαλύτερη ή ίση με 22
