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今天和大家分享一下Q450NQR1高强度耐候钢焊接要点。

一、Q450NQR1高强度耐候钢焊接焊前准备

1、使用J556CrNiCu碱性焊条焊接Q450NQR1高强度耐候钢时，需要用350～400℃烘干一到二小时。使用时注意保持干燥，随用随取，烘干的焊条应放在保温筒内。如果当天未用完的焊条在第二天使用时，必须重新烘干。（重复烘干次数不超过3次）

2、在使用焊剂SJ101焊接Q450NQR1高强度耐候钢前，焊剂须清洁并放在密闭的容器内，还需要350～400℃烘干一到二小时。

3、焊接Q450NQR1高强度耐候钢前，应对焊件进行焊前预热，焊前预热应尽可能的采用配件整体预热，不能满足要求时可采用局部预热的方法，将被焊区域预热至200～250℃，预热范围应至少保证焊缝周围75mm范围内被均匀加热。

4、焊接之前必须要对焊件进行杂质祛除，如：油污水分、锈垢等。

附：Q450NQR1高强度耐候钢焊接参数参考表

二、Q450NQR1高强度耐候钢焊接焊接过程中的注意事项

1、使用J556CrNiCu焊条焊接Q450NQR1高强度耐候钢时，需要采用短弧焊接，多层焊时层间应严格清理熔渣，保证焊缝成型良好。

2、所有板材对接的焊接接头应设置引、熄弧板，引、熄弧点应超过引、熄弧板30mm以上。

三、高强度耐候钢Q450NQR1的焊接环境要求

1、高强度耐候钢Q450NQR1焊修时，场地应该选择在5℃以上的静止空气中。

2、焊修高强度耐候钢Q450NQR1时，工件温度、环境低于5℃时，不得施焊，但是可以局部预热后焊接。

四、Q450NQR1高强度耐候钢焊接电焊机、电焊条的选择及焊接电流的调整

1、焊修Q450NQR1高强度耐候钢时可以选择气体保护焊机、埋弧焊机、直流电弧焊机、交流电焊机。

2.、手工焊选用J556CrNiCu焊条；气体保护焊选用TH550-NQ-Ⅱ焊丝；埋弧焊选用TH550-NQ-Ⅲ焊丝，配合焊剂SJ101。

3、Q450NQR1高强度耐候钢同种材质钢焊接以及Q450NQR1高强度耐候钢与09CuPCrNi-A耐候钢对接接头焊缝，应选用Q450NQR1高强度耐候钢焊接材料；

4、Q450NQR1高强度耐候钢与09CuPCrNi-A耐候钢的角焊缝，当采用气体保护焊或埋弧焊时可选用09CuPCrNi-A焊接材料（H08MnSiCuCrNi-Ⅱ型焊丝）或选用Q450NQR1高强度耐候钢焊接材料，但采用手工电弧焊时必须选用Q450NQR1高强度耐候钢焊条。

5、Q450NQR1高强度耐候钢与C级钢的焊接：采用手工电弧焊时，焊条采用J556CrNiCu碱性焊条；采用气体保护焊时，采用TH550-NQ-II焊丝。

6.、Q450NQR1高强度耐候钢与Q345-A的焊接：采用气体保护焊，采用ER50-6焊丝，焊接电流为220～260A，焊丝直径为Φ1.2mm。

er50-6焊丝适用范围

高颈法兰又叫长颈法兰、带颈法兰，是一种盘状零件，主要用来实现管与管之间的连接。目前已广泛应用于石油化工、城市供水以及电力系统等领域。尤其近年来随着国家电网特高压输电线路工程的规划和建设，对特高压钢管塔的需求量急剧增长。而高颈法兰作为钢管塔法兰连接的新形式已经被证明具有一定的先进性和可靠性，其对提高钢管塔产能以及产品质量发挥了至关重要的作用。

1焊接方法

特高压高颈对焊法兰与钢管的环向焊接方法前期主要有2种，即：手工气保焊和全自动摆动气保焊。

基于以上2种焊接方式后，个别特高压钢管塔生产厂家针对该焊接工艺特点、生产流程、构件形状等要素，自行研制了内外埋弧焊环焊专机来实现高颈对焊法兰与钢管的环向焊接，该工艺是采用埋弧焊对工件进行双面熔透焊接，并在焊接过程中无需进行清根处理，在保证焊接质量的前提下最大限度地提高了焊接效率。目前已能够实现最小直径300mm左右的埋弧焊双面焊接。

随着高颈对焊法兰的不断生产，焊接方法、焊接技术亦在不断地改进。根据实际工件的规格尺寸，可以合理地选择手工气保焊、全自动摇摆气保焊或埋弧焊等焊接方案。

2坡口设计

（1）特高压钢管塔高颈法兰与钢管对接的坡口开设应依据其相应的焊接工艺要求进行，预留一定的焊缝间隙保证对接焊缝能够全部熔透，保证一定的钝边防止根部烧穿。气保焊的对口间隙可预留0～2mm，钝边可留0～2mm。埋弧焊的对口间隙可预留0～1mm，钝边应≥7mm。

（2）坡口加工图如图3～图6所示。

图3薄壁管V形坡口

图4I形坡口

图5Y形坡口a

图6Y形坡口b

3特高压高颈法兰焊接基本规定

3.1焊接材料

焊接材料的选用应保证焊缝的强度、韧性和塑性等性能与母材的各项性能相匹配。特高压法兰材质一般为Q345B钢，气体保护焊（GMAW）可选用ER50－X焊丝。若使用特殊钢材和焊接方法，需按照GB50661—2011标准执行。

3.2焊接工艺评定

制造单位焊接施工前应按照GB50661—2011和DL/T868—2004相关要求进行焊接工艺评定，并编制焊接工艺规程。

3.3焊缝等级

特高压高颈法兰与钢管的环向对接焊缝需达到一级焊缝要求。

3.4焊接工艺

3.4.1定位焊

（1）定位焊焊接必须由持相应资格证书的焊工进行施焊。

（2）定位焊焊缝附近的母材表面和两侧应均匀、光洁，且应无毛刺、裂纹、氧化皮、锈蚀、油脂、水等杂质。

（3）定位焊焊缝厚度不应小于3mm，且不超过设计焊缝高度的2/3，长度不应小于40mm，其间距宜为200～300mm。定位焊焊缝一般不少于3点，且应均匀分布。

3.4.2焊接环境

（1）气保焊时风速≤2m/s。（2）空气相对湿度≤80%。（3）焊件表面需保持干燥。（4）焊接环境最好处于常温状态，≥0℃。

3.4.3预热和道间温度控制

（1）预热温度和道间温度应根据钢材的化学成分、接头的拘束状态、热输入大小、熔敷金属氢含量水平及所采用的焊接方法等综合因素确定或进行焊接试验。

（2）焊接过程中最低道间温度≥预热温度，最高道间温度≤230℃。

3.4.4焊缝宽度

焊缝最大宽度Bmax和最小宽度Bmin的差值，在任意50mm焊缝长度范围内偏差值不得大于4.0mm，且整个焊缝长度范围内偏差值不大于5.0mm。焊缝宽度应符合表2中的规定，其焊缝图如图7和图8所示。

表2焊缝宽度

注：1.表中b为装配间隙，应符合GB/T985.1—2008，GB/T985.2—2008标准要求的实际装配值；g为坡口面宽度。

图7I形坡口对接焊缝图

图8非I形坡口对接焊缝图

4结论

目前，高颈锻造法兰生产技术已经逐步成熟，总体质量较好，焊缝总体一次合格率达98%，各项关键质量能满足钢管塔生产技术要求，但在工艺方面还需进一步固化。

作者

陈哲1，葛晓峰2，秦沈峰1，周锋增2

（1.国家电网浙江省电力有限公司，浙江杭州；2.浙江盛达铁塔有限公司，浙江杭州

作者简介：陈哲（1975—），男，高级工程师，主要从事电力线路建设、铁塔结构和组立方面的研究.