Q345鋼含有一定的合金元素，碳當(dāng)量值為0.39% ，具有一定的淬硬傾向，在大厚板和冷卻速度過快的情況下焊接，容易出現(xiàn)冷裂紋。此外，在大工藝參數(shù)焊接時，由于熱輸入過大，容易導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生熱裂紋或出現(xiàn)熱影響區(qū)熱應(yīng)變脆化問題。從焊件結(jié)構(gòu)來看，矩形管長度與截面比較大，屬細(xì)長桿類，焊接過程中極易變形且變形情況復(fù)雜。因此，焊接變形控制成為難題。
1.矩形管組焊方案的確定
為滿足強(qiáng)度需要，此矩形管截面尺寸為300mm× 200mm，板厚3mm，設(shè)計(jì)要求扭曲及平行度等偏差≤1.2mm，制作技術(shù)難度較大。為此，通過調(diào)查研究，昀終確定利用板材對稱兩半折彎成槽形半殼，然后再采用CO2氣體保護(hù)焊焊接成形的制造工藝。
2.焊接工藝
?。?）開 V形坡口 對稱的兩根槽形半管用大型折彎機(jī)壓制成形，按工藝要求加工對接焊坡口，預(yù)留間隙拼接。焊接接頭的設(shè)計(jì)在焊接工程中是較薄弱的環(huán)節(jié)。 坡口形式對控制焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量有著很重要的作用。坡口設(shè)計(jì)必須考慮母材的熔合比、施焊空間、焊接位置和綜合經(jīng)濟(jì)效益等問題。應(yīng)先按下式計(jì)算橫向收縮值 Δ B。
ΔB =5.1Aω/δ+1.27 d
式中 Aω——焊縫橫截面積， mm ； δ——板厚， mm ； d——焊縫根部間隙， mm。
找出 ΔB與 Aω的關(guān)系后，即可根據(jù)兩者關(guān)系列表分析，處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，昀后確定矩形管對接焊縫坡口形式
（2）控制焊接變形此矩形管由于其外形屬于細(xì)長桿類，因此焊接變形極難控制。焊接的主要變形有撓曲（正彎）、側(cè)彎、角變形及扭曲變形等。對于此矩形管而言，主要的變形是橫向收縮，使矩形斷面尺寸受到影響，每邊需縮進(jìn)預(yù)留間隙90%左右；焊縫橫向收縮后，豎板兩端向內(nèi)彎曲，使構(gòu)件形成腰鼓狀；由于焊縫斷面大，輸入熱量多，必然引起較大的縱向收縮，使構(gòu)件在長度方向形成撓曲變形；對因不合理焊接造成的扭曲變形，矯正十分困難，有時不得不割開重焊或整件報(bào)廢。