I. Übersicht
Mit der rasanten Entwicklung der Maschinenproduktion entwickeln sich Schweißkonstruktionen wie moderne Maschinenbau- und Druckbehälter zu immer größeren und leichteren Trends. Die Anforderungen an Stahlfestigkeitssorten werden immer höher und erfordern nicht nur gute umfassende mechanische Eigenschaften, sondern auch eine gute Verarbeitbarkeit, Schweißbarkeit und Rissbeständigkeit.
Q690-Stahl gehört zu den hochfesten geschweißten Baustählen, wobei Q für Streckgrenze steht und 690 bedeutet, dass die Streckgrenze 690 MPa beträgt. Stahl der Güteklasse 690 MPa hat eine hohe Streckgrenze und Zugfestigkeit und wird häufig in Kohlebergbaumaschinen, Baumaschinen, Schiffstechnik, Offshore-Plattformen, Druckbehältern usw. verwendet. Stahl erfordert eine hohe Streckgrenze und Ermüdungsgrenze, eine gute Schlagzähigkeit und Kälte Formbarkeit und hervorragende Schweißbarkeit.
2. Kurze Einführung der Q690-Stahlplatte
| International Stahlsorte Q690 | Q690A | Q690B | Q690C | Q690D | Q690E | Q690F |
| Feder | Warmgewalzt | Abschrecken + Anlassen (vergüteter Zustand) | ||||
| Gehalt an Verunreinigungen | Höheres P/S | niedriges P/S | Mindest-P/S | |||
| Schockanforderungen | NO | Normaler Temperaturschock | 0℃ | -20℃ | -40℃ | -60℃ |
Derzeit basiert die 690-MPa-Stahlplatte für Haushaltsdruckbehälter jedoch hauptsächlich auf der europäischen Norm EN10028-6, und die relevanten Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle kurz aufgeführt:
| Ergibt 690 MPA Stahl für Druckgeräte nach europäischem Standard | P690Q | P690QH | P69QL1 | P69QL2 |
| Feder | feinkörniger vergüteter Stahl | |||
| Festigkeitsanforderungen | Ertrag ≥ 690 MPa (Plattendicke ≤ 50 mm), Zugfestigkeit 770–940 MPa | |||
| Gehalt an Verunreinigungen | P≤0,025 %, S≤0,015 % | P≤0,02 %, S≤0,010 % | ||
| Schockanforderungen | 20℃≥60J | 20℃≥60J | 0℃≥60J | -20℃≥40J |
| 0℃≥40J | 0℃≥40J | -20℃≥40J | -40℃≥27J | |
| -20℃≥27J | -20℃≥27J | -40℃≥27J | -60℃≥27J | |
| Hauptanwendungsgebiete | Drucktragende Strukturen oder Druckbehälter mit geringen Anforderungen an die Schlagzähigkeit | Kugelbehälter mit hohen technischen Anforderungen | Flüssiggas-Flüssigkeitstank für die Schifffahrt | |
Als Stahlplatte für Lagertanks und Druckkapazitäten muss sie eine gute Festigkeit und Zähigkeit, Kaltbiegeleistung und eine geringe Rissempfindlichkeit aufweisen. Obwohl der vergütete Q690-Stahl ein niedrigeres Kohlenstoffäquivalent und hervorragende Gesamteigenschaften aufweist, weist er im Vergleich zu anderen 50/60-kg-Druckbehälterstählen immer noch eine gewisse Verhärtungsneigung auf, und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist erforderlich. Eine große Anzahl experimenteller Studien hat jedoch gezeigt, dass sich die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen bei Q690-Stahl-Schweißzusätzen nach einer Spannungsarmglühbehandlung erheblich verschlechtert, und dass mit zunehmender Wärmebehandlungstemperatur und sinkender Schlagtemperatur eine Verschlechterung einhergeht der Zähigkeit des Schweißzusatzwerkstoffs wird deutlicher. Daher ist es von großer praktischer Bedeutung, hochfeste, schlagzähe und wärmebehandelbare Schweißstäbe für Q690-Stahl zu entwickeln, um Q690-Stahl erfolgreich in drucktragenden Geräten einzusetzen, Stahlmaterialien zu reduzieren und Herstellungskosten zu senken.
3. Kurze Einführung unseres Q690-Stahlschweißdrahts
| Artikel | Standard | Hauttyp | Polarität | Hauptmerkmale |
| GEL-118M | AWS A5.5 E1108MISO 18275-BE7618-N4M2A | Eisenpulver vom Typ mit niedrigem Wasserstoffgehalt | DC+/AC | Hohe Festigkeit, geringer Wasserstoffgehalt, hohe Abscheidungseffizienz, stabile mechanische Eigenschaften, ausgezeichnete Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen bei -50 °C und gute Schlagzähigkeit bei -40 °C nach der Wärmebehandlung |
| GEL-758 | AWS A5.5 E11018-GISO 18275-BE7618-G A | Eisenpulver vom Typ mit niedrigem Wasserstoffgehalt | DC+/AC | Extrem niedriger Wasserstoffgehalt, hohe Abscheidungseffizienz, hohe Zähigkeit (-60℃≥70J), gute Schlagzähigkeit bei -40/-50℃ nach der Wärmebehandlung |
| GEL-756 | AWS A5.5 E11016-GISO 18275-BE7616-G A | Kaliumtyp mit niedrigem Wasserstoffgehalt | AC/DC+ | Extrem niedriger Wasserstoffgehalt, AC/DC+-Doppelzweck, hohe Schlagzähigkeit (-60℃≥70J), gute Schlagzähigkeit bei -50/-60℃ nach der Wärmebehandlung |
4.Q690 Stahlschweißstab mechanische Leistungsanzeige
| Artikel | Mechanische Eigenschaften im Schweißzustand | ||||||
| Ertrag MPA | Zug-MPA | Verlängern % | Schlageigenschaft J/℃ | Röntgentest | Diffusionsfähiger Wasserstoff ml/100g | ||
| -50℃ | -60℃ | ||||||
| AWS A5.5 E11018M | 680- 760 | ≥760 | ≥20 | ≥27 | - | I | - |
| ISO 18275-B E7618-N4M2A | 680- 760 | ≥760 | ≥18 | ≥27 | - | I | - |
| GEL-118M | 750 | 830 | 21.5 | 67 | 53 | I | 3.2 |
| AWS A5.5 E1101X-G | ≥670 | ≥760 | ≥15 | - | - | I | - |
| ISO 18275B E761X-GA | ≥670 | ≥760 | ≥13 | - | - | I | - |
| GEL-758 | 751 | 817 | 19.0 | 90 | 77 | I | 3.4 |
| GEL-756 | 764 | 822 | 19.0 | 95 | 85 | I | 3.6 |
Veranschaulichen:
1. Das in roter Schrift markierte „X“ im amerikanischen Standard und im europäischen Standard steht für die Art der Drogenhaut.
2. GEL-758 entspricht E11018-G und ISO 18275-B E7618-G A in den AWS- bzw. ISO-Standards.
3. GEL-756 entspricht E11016-G und ISO 18275-B E7616-G A in den AWS- bzw. ISO-Standards.
Mechanische Eigenschaften des Q690-Stahlschweißdrahts im Wärmebehandlungszustand
| Artikel | Mechanische Eigenschaften im wärmebehandelten Zustand | ||||||
| Ertrag MPA | Zug-MPA | Verlängern % | Schlageigenschaft J/℃ | Heizung ℃*h | |||
| -40℃ | -50℃ | -60℃ | |||||
| Projektziel | ≥670 | ≥760 | ≥15 | ≥60 | ≥52 | ≥47 | 570*2 |
| GEL-118M | 751 | 827 | 22.0 | 85 | 57 | - | 570*2 |
| GEL-758 | 741 | 839 | 20.0 | 82 | 66 | 43 | 570*2 |
| GEL-756 | 743 | 811 | 21.5 | 91 | 84 | 75 | 570*2 |
Veranschaulichen:
1. AWS- und ISO-bezogene Normen stellen keine Anforderungen an die Wärmebehandlungsleistung für die oben genannten Produkte. Die oben genannten Wärmebehandlungen werden basierend auf den technischen Bedingungen der meisten Kunden zusammengefasst und dienen nur als Referenz.
2. GEL-118M weist nach der Wärmebehandlung eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit bei -40 °C auf, und die Schlagzähigkeit ist bei -50 °C deutlicher.
3. Nach der Wärmebehandlung weist GEL-758 eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit bei -40 °C, eine gute Schlagzähigkeit bei -50 °C und eine offensichtliche Verschlechterung bei niedriger Temperatur bei -60 °C auf.
4. Die Verschlechterung der Schlagzähigkeit bei niedriger Temperatur von GEL-756 nach der Wärmebehandlung ist relativ gering und die Zähigkeit bei niedriger Temperatur bei -60 °C ist immer noch gut.
Schweißbarkeitsdemonstration von Q690-Stahlschweißdraht
1. Flaches Kehlnahtschweißen (φ4,0 mm)
GEL-118M flaches Kehlnahtschweißen vor und nach der Schlackenentfernung (DC+)
Vor und nach der Schlackenentfernung beim Flachkehlschweißen GEL-758 (DC+)
GEL-756-Flachkehlnahtschweißen vor und nach der Schlackenentfernung (AC)
GEL-756 Flachkehlschweißen vor und nach der Schlackenentfernung (DC+))
Vorsichtsmaßnahmen beim Schweißen von Q690-Stahlschweißstäben
1. Lagerung von Schweißzusätzen:
Es wird empfohlen, Schweißzusätze bei konstanter Temperatur und trockenen Bedingungen zu lagern und auf Paletten oder Regalen zu platzieren, wobei ein direkter Kontakt mit Wänden und Boden zu vermeiden ist.
2. Vorbereitung vor dem Schweißen:
Entfernen Sie Feuchtigkeit, Rost, Ölflecken usw. auf der Oberfläche des Grundmaterials gründlich und vermeiden Sie Oberflächenfeuchtigkeit sowie Regen und Schnee.
3. Winddichte Maßnahmen:
Beim Schweißen ist darauf zu achten, dass die maximale Windgeschwindigkeit an der Schweißstelle 2m/s nicht überschreitet. Ansonsten sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen.
4. Vorheizen:
Es wird empfohlen, das Werkstück vor dem Schweißen mit elektrischen Heizgeräten auf über 150 °C zu erhitzen. Bereits vor dem Heftschweißen sollte es auf über 150°C vorgewärmt werden.
5. Kontrolle der Schicht- und Straßentemperatur:
Während des gesamten Schweißprozesses sollte die Zwischenlagentemperatur nicht niedriger als die Vorwärmtemperatur sein und die empfohlene Lagentemperatur beträgt 150–220 °C.
6. Wasserstoffentfernung nach dem Schweißen:
Nachdem die Schweißnaht geschweißt ist, erhöhen Sie sofort die Temperatur der Elektroheizung auf 250 °C bis 300 °C, halten Sie sie 2 bis 4 Stunden lang warm und kühlen Sie sie dann langsam ab.
① Wenn die Dicke des Werkstücks ≥50 mm beträgt, sollte die Haltezeit auf 4-6 Stunden verlängert und dann langsam abgekühlt werden.
② Unter den Bedingungen großer Dicke und großer Beschränkung kann nach dem Schweißen auf die Hälfte der Dicke eine weitere Dehydrierung hinzugefügt und langsam auf die Zwischenlagentemperatur abgekühlt werden.
7. Grundriss:
Es wird empfohlen, Mehrschicht- und Mehrlagenschweißungen zu verwenden und die Schweißgeschwindigkeit konstant zu halten.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Januar 2023