大线能量焊接用钢执行标准

大线能量焊接用钢

1范围

本标准规定了大线能量焊接用钢的术语和定义、牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。

本标准适用于线能量数值大于50kJ/cm，厚度为6mm～100mm的大线能量焊接用低合金结构钢板（以下简称钢板）。其他适应大线能量焊接工艺的钢板可参照本标准执行。

线能量heat input

熔焊时,由焊接能量输入给单位长度焊缝上的能量。线能量采用试（1）计算

…………………（1）式中：

E—单位长度焊缝的线能量，单位为千焦每厘米(kJ/cm)；

η一热效率系数，根据焊接方式选择。埋弧焊的热效率系数为1.0，二氧化碳气体保护焊的热效

率系数为0.85，熔化极惰性气体保护焊的热效率系数为0.75，气电立焊的热效率系数为0.8。

其他焊接方式的热效率系数由供需双方协商确定；

1一焊接电流，单位为安培(A)；

U—电狐电压，单位为伏特（V)；

v—焊接线速度，单位为厘米每秒(cm/s)。

3.2

大线能量焊接用钢 steel for high heat input welding

适应焊接线能量大于50kJ/em的钢。

4牌号表示方法

4.1钢的牌号由代表屈服强度“屈”字汉语拼音的首字母“Q”、规定最小屈服强度数值、质量等级、代表

焊接的英文“Welding”的首字母“W”及订货线能量数值五部分组成。

示例：Q355E-W100

Q—屈服强度“屈”字汉语拼音的首字母：

355—规定最小屈服强度数值，单位为兆柏(MPa)；

E—质量等级为E级：

W —焊接的英文Welding的首字母：

100—订货线能量为100kJ/em的钢。

4.2订货线能量数值应以10kJ/cm2为跨度值，如60kJ/em、70kJ/em、80 kJ/em、90 kJ/cm、100kJ/cm…

4.3当需方要求钢板具有厚度方向性能时，则在牌号的质量等级后加上代表厚度方向（Z向）性能级别

的符号，如：Q355MEZ25-W100。

4.4其他参照本标准执行的大线能量焊接用钢牌号应在产品标准所规定的牌号后加上代表焊接的英

文Welding的首字母“W”以及订货线能量数值。

5订货内容

按本标准订货的合同或订单应包括下列内容：

a)标准编号；

b)牌号：

c)规格；

d)重量（数量)；

e)尺寸、外形精度：

f)交货状态；

g）焊接线能量要求；

h)其他特殊要求。

6尺寸、外形和重量

6.1钢板的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T709的规定，具体精度类别应在合同中注明。

6.2经供需双方协商，并在合同中注明，也可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢板。

6.3钢板按理论重量交货，理论计重采用的厚度为钢板允许的最大厚度和最小厚度的算术平均值。钢的密度为7.85g/cm。

7技术要求

7.1牌号及化学成分

7.1.1钢的牌号及化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定。经供需双方协商，也可采用其他标准要求

的化学成分。本标准牌号与国内标准牌号对照参见附录A。

表1钢的牌号及化学成分（熔炼分析）

牌号

cSiMnpS

NBVTiCrNiCuMoNAls

钢级

质量等级

不大于

—

不大于

不小于

Q355

0.14

0.15

1.60

0.0250.015

0.01

～

0.05

0.01

～

0.10

0.006

～

0.05

0.30

0.50

0.40

0.10

0.015

C0.0200.010

D0.0180.008

E0.0150.005

Q390

0.15

0.50

0.17

0.0250.015

0.01

～

0.05

0.01

～

0.12

0.006

～

0.05

0.30

0.50

0.40

0.10

0.015

C0.0200.010

D0.0180.008

E0.0150.005

Q420

0.16

0.50

1.70

0.0200.010

0.01

～

0.05

0.01

～

0.12

0.006

～

0.05

0.30

0.80

0.40

0.20

0.015

D0.0180.008

0.025

E0.0150.005

Q460

0.16

0.60

1.70

0.020

0.010

0.01

～

0.05

0.01

～

0.12

0.006

～

0.05

0.30

0.80

0.40

0.20

0.015

D0.0180.008

0.025

E0.0150.005

Q500

0.18

0.60

0.18

0.020

0.010

0.01

～

0.11

0.01

～

0.12

0.006

～

0.05

0.60

0.80

0.55

0.20

0.015

D0.0180.008

0.025

E0.0150.005

为改善钢板的大线能量焊接性能，可添加表1以外的元素，其总量应控制在1%以内，并应在质量证明书中注明。

当Q355、Q590钢级以正火、正火轧制状态交货时，碳含量上限可提高为0.18%。

钢中至少应添加Nb、V、Ti、Al中的一种细化晶粒元素，单独或组合加人时，应保证其中至少一种合金元素含

量不小于表1中规定含量的下限，

B含量不大于0.004%。

用全铝（Alt)表示时，全铝（A1)含量不小于0.020%，

7.1.2钢的碳当量（CEV）熔炼分析成分采用式（2）计算.焊接裂纹敏感性指数（Pm）熔炼分析成分采用

式(3）计算。以TMCP状态交货的钢，碳当量和（或)焊接裂纹敏感性指数应符合表2的规定。

CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15……………………(2)

Pm(%)=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B…(3)

表2碳当量和（或）焊接裂纹敏感性指数

牌号

碳当量CEV(质量分数）/%，不大于

焊接裂纹敏感性指数

Pm(质量分数）/%

不大于

公称厚度/mm

钢级质量等级6～16>16～40

>40～63>63～100

Q355B、C、D、E0.380.380.400.20

Q390B、C、D、E0.400.400.420.20

Q420C、D、E0.430.450.470.20

Q460C、D、E0.450.460.480.22

Q500C、D、E0.470.470.480.25

7.1.3当钢板有厚度方向性能要求时，S含量应符合GB/T5313的规定。

7.1.4钢板成品化学成分的允许偏差应符合GB/T222的相应规定。

7.2冶炼方法

钢由转炉或电炉冶炼，并应经过炉外精炼处理。

7.3交货状态

钢板的交货状态应为热机械控制轧制（TMCP）、TMCP+回火。当用户有特殊需求时，允许Q355、

Q390级钢以正火、正火轧制状态交货。

7.4力学性能

7.4.1钢板的拉伸和冲击性能结果应符合表3的规定。经供需双方协商，力学性能可按其他标准要求执行。

7.4.2对厚度小于12mm的钢板，夏比（V型缺口）冲击试验应采用小尺寸试样。厚度>8mm～<12mm

钢板的冲击试样尺寸为7.5mm×10mm×55mm，其试验结果应不小于表3规定值的75%；厚度

6mm～8mm钢板的冲击试样尺寸为5mm×10mm×55mm，其试验结果应不小于表3规定值

的50%。

7.4.3夏比（V型缺口）冲击吸收能量，按3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试样的单

个值比表3规定值低，但不得低于规定值的70%。

7.4.4有厚度方向性能要求的钢板，厚度方向断面收缩率应符合GB/T5313的规定。

牌号

拉伸试验夏比（V型缺口）冲击试验

上屈服强度不小于抗压强度断后伸长率，不小于温度冲击吸收能量，不小于

公称厚度/mm公称厚度/mm

钢级质量等级

≤16

>16～40

>40～63

>63～80

>80～100

≤40

>40～63

>63～80

>80～100

纵向

横向

Q355

355

345

335

325

470～630

450～610

440～600

D-20

E-40

Q390

390

380

360

340

490～650

480～640

470～630

460～620

D-20

E-40

Q460

420

400

390

380

370

520～680

500～660

480～640

470～630

D-20

E-40

Q500

500

490

480

460

450

610～770

600～760

590～750

540～730

D-20

E-40

钢板的拉伸试验取横向试样，当屈眼现象不明显时，可用规定塑性延伸强度R：代替上屈服强度R.

钢板的冲击试验取纵向试样，经供需双方协商也可取横向试样。

7.5焊接性能

7.5. 1按本标准订货的钢板，应进行焊接性能试验，焊接方式应采用对接焊，实际焊接线能量不低于订货线能量。取样频次、坡口形式和焊接方法由供需双方协商确定。

7.5.2钢板焊接试板的取向应使焊缝垂直于钢板的轧制方向，经供需双方协商，也可采用其他焊接方向。

7.5.3焊接接头的抗拉强度、夏比（V型缺口）冲击试验结果应符合表4规定。

7.5.4根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，焊接接头可按表4要求进行正反弯曲试验。

钢板厚度大于12mm时，经供需双方协商也可用侧弯替代正反弯曲试验，侧弯试样厚度应不小于

10mm.经弯曲试验后，试样的受拉表面上任何方向不应出现长度超过3mm的缺陷。

7.5.5根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，可对钢板焊接接头进行硬度检验，其结果应符

合表4规定。

表4焊接接头的力学和工艺性能

牌号

拉伸试验夏比（V型缺口）冲击试验

180°弯曲试验

HV 10硬度值不大于

抗拉强度，不小于

温度

冲击吸收能量

公称厚度/mm

钢级质量等级≤40>40～63>63～80>80～100

Q355

470

450

440

D＝4a

350

E-20

Q390

490

480

470

460

D＝4a

350

E-20

Q420

520

500

480

470

D＝5a

350

D-20

E-40

Q460

540

530

510

500

D＝5a

420

D-20

E-40

Q460

610

600

590

540

D＝5a

420

D-20

E-40

D为弯曲压头直径 a为试样厚度

7.5.6焊接接头的夏比（V型缺口）冲击试验应取焊缝（仅作参考值)、熔合线、距熔合线+2mm、距熔合线+5mm、距熔合线+20mm5个位置各一组（每组3个）试样，厚度方向取样位置按附录B的规定。经供需双方协商，也可在其他位置取样

7.5.7焊接接头的夏比（V型缺口）冲击吸收能量，按每组3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试样的单个值比表4规定值低，但不得低于规定值的70%。

7.5.8如供方能保证焊接性能合格，经供需双方协商，可不进行焊接性能试验。

7.6超声检测根据需方要求，经供需双方协商，钢板可逐张按GB/T2970或等同标准的规定进行超声检测，检测标准和合格级别应在合同中注明。

7.7表面质量

7.7.1钢板表面不应存在裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和压人氧化铁皮等对使用有害的缺陷。钢板不应有分层。

7.7.2钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压人氧化铁皮脱落所引起的不显著的表面粗糙、压痕及其他局部缺陷，但其深度不得大于厚度公差之半，并应保证钢板允许的最小厚度。

7.7.3钢板表面存在有害缺陷时，允许清理，清理处应平滑无棱角，并应保证钢板厚度的最小值。

7.8特殊要求

经供需双方协商并在合同中注明，可对钢板提出时效冲击等其他特殊要求。

8试验方法

8.1钢的化学成分分析按GB/T4336、GB/T20123、GB/T20125或其他通用方法进行，仲裁时应按GB/T 223.3、GB/T 223.9、GB/T223.11、GB/T 223.14、GB/T 223.18、GB/T223.23、GB/T 223.26、GB/T223.37、GB/T 223.40、GB/T 223.60、GB/T 223.63、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T223.78、GB/T 223.79、GB/T 223.84的规定进行。

8.2每批钢板的检验项目的试验方法应符合表5的规定。

表5检验项目的取样数量、取样方法及试验方法

序列号检验项目取样数量取样方法试验方法

1化学成分1个/炉GB/T20066见8.1

2拉伸1个/批GB/T2957GB/T228.1

3冲击3个/批GB/T2957GB/T229

4厚度方向性能3个/批GB/TGB/T5313

焊接性能

焊接接头拉伸协商

见附录b

GB/T2651

焊接接头拉伸协商GB/T2650

焊接接头拉伸协商GB/T2653

焊接接头拉伸协商 GB/T2654

6超声波检测逐张-GB/T2970

7尺寸、外形逐张-符合精度要求的适宜容器

8表面逐张-目视

9检验规则

9.1钢板检查和验收由供方质量技术监督部门进行。经供需双方协商，焊接性能检验也可由需方按照本标准进行。

9.2钢板应成批验收，每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一轧制或热处理制度的钢板组成。

其中TMCP、正火轧制状态交货的钢板应逐轧制张取样，TMCP+回火、正火状态交货的钢板应逐热处理张取样。

9.3钢板检验项目的取样数量和取样方法应符合表5的规定。

9.4钢板检验结果不符合本标准要求时，可进行复验。厚度方向性能的复验和判定应符合GB/T5313的规定，其他检验项目的复验与判定应符合GB/T17505的规定。

9.5试验结果应采用修约值比较法进行修约，修约规则按GB/T8170的规定执行。

10包装、标志及质量证明书

钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T247的规定。

附录A

(资料性附录)

本标准牌号与国内标准牌号对照表

本标准牌号与国内标准牌号对照表见表A.1。

表A.1本标准牌号与国内标准牌号对照

序号本标准GB1591-2018GB 714-2015GB 712-2011GB 713-2014GB1918-2011

1Q355BQ355B.Q355MB.Q35NB-AH36--

2Q355CQ355C.Q355MC.Q35NCQ345qC---

3Q355DQ355D.Q355MD.Q35ND.Q345qDDH36--

4Q355EQ355ME.Q355NEQ345qEEF36--

5Q390BQ390B.Q390MB.Q390NB-AH40--

6Q390CQ390C.Q390MC.Q390NCQ370qC---

7Q390DQ390D.Q390MC.Q390NCQ370qDDH40--

8Q390EQ390ME.Q390NEQ370qEEH40--

9Q420CQ420C.Q420MC.Q420NC----

10Q420DQ420MD.Q420NDQ420qDDH420--

11Q420EQ420ME.Q420NEQ420qEEF420--

12Q460CQ460C.Q460MC.Q460NC----

13Q460DQ460MD.Q460NDQ460qDDH460--

14Q460EQ460ME.Q460NE Q460qEEH460--

15Q500CQ500MC----

16Q500DQ500MDQ500qDDH500-12MnNiVR

17Q500EQ500MEQ500qEEH500--

大线能量焊接用钢执行标准

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