Q345 bir çelik türüdür. İnşaatlarda, köprülerde, araçlarda, gemilerde, basınçlı kaplarda vb. yaygın olarak kullanılan düşük-alaşımlı bir çeliktir (C < %0,2). "Q" bu malzemenin akma dayanımını temsil eder ve "345" yaklaşık 345 MPa olan akma değerini gösterir. Malzemenin kalınlığı arttıkça akma değeri azalır.
Q345 iyi genel mekanik özelliklere, kabul edilebilir düşük-sıcaklık performansına ve iyi plastikliğe ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. Orta ve düşük-basınçlı kaplar, petrol tankları, araçlar, vinçler, madencilik makineleri, enerji santralleri, köprüler ve dinamik yüklere maruz kalan diğer yapıların yanı sıra mekanik parçalar, bina yapıları ve genel metal yapı bileşenleri için kullanılır. Sıcak-haddelenmiş veya normalize edilmiş şartlarda kullanılır ve -40 derecenin altındaki soğuk bölgelerde çeşitli yapılarda kullanılabilir.
Görüntü Derecesi Sınıflandırması
Q345 dört sınıfta sınıflandırılır: Q345A, Q345B, Q345C, Q345D ve Q345E. Aralarındaki temel fark darbe sıcaklıklarıdır.
Q345A sınıfı: Darbe testi yok;
Q345B sınıfı: 20 derecede darbe testi (normal sıcaklık);
Q345C sınıfı: 0 derecede darbe testi;
Q345D sınıfı: -20 derecede darbe testi;
Q345E notu: -40 derecede darbe testi.
Darbe değerleri darbe sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir.
Görüntünün Kimyasal Bileşimi
Q345A: C 0,20'den küçük veya eşit, Mn 1,7'den küçük veya eşit, Si 0,55'ten küçük veya eşit, P 0,045'ten küçük veya eşit, S 0,045'ten küçük veya eşit, V 0,02~0,15;
Q345B: C 0,20'den küçük veya eşit, Mn 1,7'den küçük veya eşit, Si 0,55'ten küçük veya eşit, P 0,040'tan küçük veya eşit, S 0,040'tan küçük veya eşit, V 0,02~0,15;
Q345C: C 0,20'den küçük veya eşit, Mn 1,7'den küçük veya eşit, Si 0,55'ten küçük veya eşit, P 0,035'ten küçük veya eşit, S 0,035'ten küçük veya eşit, V 0,02~0,15, Al 0,015'ten büyük veya eşit;
Q345D: C 0,20'den küçük veya eşit, Mn 1,7'den küçük veya eşit, Si 0,55'ten küçük veya eşit, P 0,030'dan küçük veya eşit, S 0,030'dan küçük veya eşit, V 0,02~0,15, Al 0,015'ten büyük veya eşit;
Q345E: C 0,20'den küçük veya eşit, Mn 1,7'den küçük veya eşit, Si 0,55'ten küçük veya eşit, P 0,025'ten küçük veya eşit, S 0,025'ten küçük veya eşit, V 0,02~0,15, Al 0,015'ten büyük veya eşit;
16Mn ile Görüntü Karşılaştırması
Q345 çeliği, yalnızca 16Mn çeliğinin değil, 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE ve 16Mn'nin de aralarında bulunduğu birçok eski çelik kalitesinin yerine geçer. 16Mn ve Q345'in kimyasal bileşimi de farklıdır.
Daha da önemlisi, iki çeliğin akma mukavemetlerine göre kalınlık gruplandırma boyutları önemli ölçüde farklılık gösterir; bu da kaçınılmaz olarak belirli kalınlıktaki malzemelerin izin verilen geriliminde değişikliklere neden olacaktır. Bu nedenle, 16Mn çeliğin izin verilen gerilimini Q345 çeliğine basitçe uygulamak uygun değildir; izin verilen gerilim, yeni çelik kalınlığı gruplandırma boyutlarına göre-yeniden belirlenmelidir. Q345 çeliğinin ana bileşen oranı temel olarak 16Mn çeliğininkiyle aynıdır; fark, eser alaşım elementleri V, Ti ve Nb'nin eklenmesidir. Bu küçük miktarlardaki V, Ti ve Nb, tane yapısını inceltir ve çeliğin dayanıklılığını ve genel mekanik özelliklerini önemli ölçüde artırır.
Bu aynı zamanda daha kalın çelik levhaların üretilmesine de olanak tanır. Bu nedenle, Q345 çeliğinin genel mekanik özellikleri, özellikle de 16Mn çeliğinin eksik olduğu düşük-sıcaklık performansı, 16Mn çeliğinden üstün olmalıdır. Q345 çeliğinin izin verilen gerilimi 16Mn çeliğinden biraz daha yüksektir.
Resim
Görüntü Performansı Karşılaştırması
Q345D Dikişsiz Çelik Boru Mekanik Özellikleri:
Çekme Dayanımı: 490-675 Nm; Akma Dayanımı: 345 Nm'ye eşit veya daha büyük; Uzama: %22'den büyük veya eşit
Q345B Dikişsiz Çelik Boru Mekanik Özellikleri:
Çekme Dayanımı: 490-675 Nm; Akma Dayanımı: 345 Nm'ye eşit veya daha büyük; Uzama: %21'den büyük veya eşit
Q345A Dikişsiz Çelik Boru Mekanik Özellikleri:
Çekme Dayanımı: 490-675 Nm; Akma Dayanımı: 345 Nm'ye eşit veya daha büyük; Uzama: %21'den büyük veya eşit
Q345C Dikişsiz Çelik Boru Mekanik Özellikleri:
Çekme Dayanımı: 490-675 Nm; Akma Dayanımı: 345 Nm'ye eşit veya daha büyük; Uzama: %22'den büyük veya eşit
Q345E Dikişsiz Çelik Boru Mekanik Özellikleri:
Çekme Dayanımı: 490-675 Nm; Akma Dayanımı: 345 Nm'ye eşit veya daha büyük; Uzama: %22'den büyük veya eşit
Resim Ürün Serisi
Q345D çeliğinin Q345A, B ve C çelikleriyle karşılaştırılması. Düşük-sıcaklık darbe enerjisi testi sıcaklığı düşük. İyi bir performansa sahiptir. Zararlı P ve S maddelerinin içeriği Q345A, B ve C'den düşüktür.
Piyasa fiyatı Q345A, B ve C'den daha yüksektir.
Q345d tanımı: ① Q + sayı + kalite derecesi sembolü + deoksidasyon yöntemi sembolünden oluşur. Çelik kalitesinin önüne çeliğin akma noktasını temsil eden "Q" eklenir. Aşağıdaki sayı MPa cinsinden akma noktası değerini gösterir. Örneğin Q235, akma noktası (σs) 235 MPa olan karbon yapı çeliğini temsil eder.
② Gerekirse çelik kalitesinden sonra kalite derecesini ve deoksidasyon yöntemini gösteren semboller eklenebilir. Kalite derecesi sembolleri A, B, C ve D'dir.
Deoksidasyon yöntemi sembolleri: F, çerçeveli çeliği belirtir; b yarı-öldürülmüş çeliği belirtir; Z, öldürülmüş çeliği belirtir; TZ özel öldürülmüş çeliği belirtir. Öldürülmüş çeliğin bir sembolü olmayabilir, yani hem Z hem de TZ ihmal edilebilir. Örneğin, Q235-AF, A sınıfı çerçeveli çeliği belirtir.
③ Köprü çeliği ve deniz çeliği gibi özel amaçlara yönelik karbon çeliği, temel olarak karbon yapısal çeliğine yönelik tanımlama yöntemini benimser, ancak çelik sınıfının sonuna eklenen uygulamayı belirten ek bir harfle birlikte.
Q345 (Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemetli Çelik) - Çevrimiçi materyallerden alıntı
Resim: Malzeme Tanıtımı
1. Q345'in kimyasal bileşimi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir (%):
Öğe
C Küçük veya eşit
Mn
Si Küçük veya eşit
P Küçük veya eşit
S Küçük veya eşit
Al Büyük veya eşittir
V
Not
Ti
İçerik
0.2
1.0-1.6
0.55
0.035
0.035
0.015
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
2. Q345C'nin mekanik özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir (%):
Mekanik özellik indeksi
Uzama (%)
Test sıcaklığı 0 derece
Çekme mukavemeti MPa
Verim noktası MPa Büyük veya eşittir
Değer
δ5 22'den büyük veya eşit
J 34'ten büyük veya eşit
σb (470-650)
σs (324-259)
Duvar kalınlığının 16-35 mm arasında olduğu durumlarda, σs 325Mpa'ya eşit veya daha büyük; et kalınlığı 2. Q345 Çeliğinin Kaynak Özellikleri
2.1 Karbon Eşdeğerinin (Ceq) Hesaplanması
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Hesaplanan Ceq=0.49%, %0,45'ten büyük; bu, Q345 çeliğinin kaynaklanabilirliğinin çok iyi olmadığını ve kaynak sırasında katı proses önlemlerinin formüle edilmesi gerektiğini gösterir.
2.2 Q345 Çeliğinin Kaynağında Yaygın Sorunlar
2.2.1 Isıdan-Etkilenen Bölgenin Sertleşme Eğilimi
Q345 çeliğinin kaynak işlemi sırasında, ısıdan-etkilenen bölge, söndürülmüş bir yapı-martenzit oluşturmaya eğilimlidir, bu da kaynağın yakınındaki sertliği artırır ve plastisiteyi azaltır. Bu durum-kaynak sonrası çatlamaya neden olur.
2.2.2 Soğuk Çatlama Hassasiyeti
Q345 çeliğinde ana kaynak çatlakları soğuk çatlaklardır.
Kaynak Yapım Süreci
Kanal Hazırlama → Punta Kaynağı → Ön Isıtma → İç Kenar Kaynağı → Arka Kök Temizleme (Karbon Ark Oluk Açma) → Dış Kenar Kaynağı → İç Kenar Kaynağı → Otomatik-Muayene/Özel Muayene →-Kaynak Sonrası Isıl İşlem →-Tahribatsız Muayene (Kaynak Kalitesi Sınıf 1 Kalifiye)
Kaynak Proses Parametrelerinin Seçimi
Q345 çeliğinin kaynaklanabilirlik analizine dayanarak aşağıdaki önlemler formüle edilmiştir:
1. Kaynak Malzemelerinin Seçimi
Q345 çeliğinin soğuk çatlamaya eğiliminin yüksek olması nedeniyle, düşük-hidrojenli kaynak malzemeleri seçilmelidir. Kaynak bağlantısının ana metal ile eşit mukavemette olması gerektiği prensibi dikkate alınarak E5015 (J507) tipi kaynak elektrotları seçilir.
Kimyasal bileşim aşağıdaki tabloda gösterilmiştir (%):
Elemanlar
C
Mn
Si
S
P
CR
Ay
V
Ti
İçerik
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
Mekanik özellikler aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
Mekanik özellik göstergeleri
σb (MPa)
σs (MPa)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30 derece
Değer
440
540
31
79
164 114 76
(Çekilme mukavemeti akma mukavemetinden büyük olmalıdır)
2. Eğim tipi: (Çizimlere ve ekipmana göre tedarik edilir)
3. Kaynak yöntemi: Manuel ark kaynağı (D).
4. Kaynak Akımı: Kaba kaynak mikro yapısını ve azaltılmış darbe dayanıklılığını önlemek için küçük-ölçekli kaynak parametreleri kullanılmalıdır. Spesifik önlemler şunları içerir: küçük-çaplı elektrotlar, dar kaynak boncukları, ince kaynak katmanları ve çok-katmanlı, çok-geçişli kaynak işleminin kullanılması (Şekil 1'de gösterilen kaynak sırası). Kaynak dikişinin genişliği elektrot uzunluğunun üç katını geçmemeli ve kaynak tabakası kalınlığı 5 mm'yi geçmemelidir. Birinci ila üçüncü katmanlar için, 100-130A kaynak akımına sahip Ф3.2 elektrotları kullanın; dördüncü ila altıncı katmanlar için 120-180A kaynak akımına sahip Ф4.0 elektrotları kullanın.
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >%0,45, kaynak öncesi ön ısıtma gereklidir. Ön ısıtma sıcaklığı T0=100-150 derece ve geçişler arası sıcaklık Ti 400 dereceden küçük veya eşittir.
6.-Kaynak Sonrası Isıl İşlem Parametreleri: Artık kaynak gerilimini azaltmak, kaynaktaki hidrojen içeriğini azaltmak ve kaynağın mikro yapısını ve özelliklerini iyileştirmek için kaynak-sonrası ısıl işlem gereklidir. Isıl işlem sıcaklığı 600-640 derece, bekleme süresi 2 saat (40 mm levha kalınlığı için) ve ısıtma/soğutma hızı 125 derece/saattir.
Yerinde-Kaynak Sırası
1. Kaynak Öncesi Ön Isıtma
Flanş plakalarını kaynaklamadan önce, kaynağa başlamadan önce bunları 30 dakika önceden ısıtın. Ön ısıtma, geçiş sıcaklığı ve ısıl işlem, uzak-kızılötesi konveyör bantlı ısıtma fırını kullanan bir ısıl işlem sıcaklık kontrol kabini tarafından otomatik olarak kontrol edilir. Bir mikro bilgisayar, ısıtma eğrilerini otomatik olarak ayarlayıp kaydeder ve termokupllar sıcaklığı ölçer. Ön ısıtma sırasında termokupl ölçüm noktaları eğim kenarından 15mm-20mm uzaktadır.
2. Kaynak
2.1 Kaynak deformasyonunu önlemek için her kolon birleşim yeri iki kişi tarafından, kaynak yönü merkezden dışarıya doğru olacak şekilde simetrik olarak kaynak yapılır. İç kenarı (ağa yakın eğim) kaynak yaparken, birinciden üçüncüye kadar katmanların küçük-ölçekli bir işlem kullanması gerekir, çünkü kaynak deformasyonunun ana nedeni budur. Birinci ve üçüncü katmanlar kaynaklandıktan sonra arka taraf temizlenir. Karbon arkı oyma işleminden sonra, yüzeydeki karbonlaşmayı gidermek, metalik parlaklığı açığa çıkarmak ve çatlaklara neden olabilecek ciddi yüzey karbonizasyonunu önlemek için kaynağın mekanik olarak taşlanması gerekir. Dış kaynak tek geçişte tamamlanmalı, kalan iç kaynak en son tamamlanmalıdır.
2.2 İkinci katmanı kaynak yaparken kaynak yönü birinci katmanın tersi olmalıdır, vb. Her kaynak bağlantısı 15-20 mm şaşırtılmalıdır.
2.3 Kaynak akımı, kaynak hızı ve kaynak katmanlarının sayısı her iki kaynakçı için de tutarlı olmalıdır.
2.4 Kaynak işlemi ark-başlangıç plakasında başlamalı ve ark-bitiş plakasında bitmelidir. Kaynaktan sonra kaynağı kesin ve temiz bir şekilde taşlayın.
3. Kaynak-sonrası ısıl işlem: Kaynak bağlantısı, tamamlandıktan sonraki 12 saat içinde-ısıl işleme tabi tutulmalıdır. Eğer ısıl işlem hemen yapılamıyorsa ısının muhafaza edilmesi ve yavaş soğutulması tedbirleri alınmalıdır. Isıl işlem sırasında, sıcaklık ölçümü için iki termokupl kullanılmalı ve termokupllar kaynak bağlantısının içine ve dışına noktasal-kaynaklanmalıdır.
4. Kaynak Denetimi
*Çelik Yapıların İnşası ve Kabulüne İlişkin Yönetmelik* gerekliliklerine göre, kaynak bağlantılarının muayenesi için %100 muayene oranıyla ultrasonik test kullanıldı.
Yerinde-Teknik Yönetim
1. Detaylı kaynak operasyon talimatları hazırlandı.
2. Kaynak işleminin tam-proses kontrolü, kaliteyi sağlamanın temelidir.
Her kolon birleşim yerinin kaynağı sırasında, belirlenmiş bir kişi kaynak işlemini izlemelidir. Kaynakçının çalıştırma talimatlarına uymaması durumunda kaynak derhal durdurulmalıdır. Kaynak işlemi sırasında ısıl işlem personeli pasolar arası sıcaklığı izlemeli; Standardın aşılması durumunda kaynakçıya derhal kaynağın durdurulması bildirilmelidir.
3. İnşaat personelinin kalite bilincinin arttırılması, kaynak işleminin uygulanmasının anahtarıdır.
İnşaat öncesinde tüm personele kapsamlı bir brifing verildi ve inşaat süreç kartları düzenlendi. Brifingde, kaynak işleminin özellikleri ve yerinde kaynak işleminin sıkı bir şekilde kontrol edilmesinin gerekliliği ve kilit noktaları- ayrıntılı olarak açıklandı.
Çözüm
Bu kaynak işlemi önleminin ardından, sahada-toplam 102 kaynak bağlantısı kaynaklandı ve tahribatsız muayenenin-ilk geçiş akma oranı-%100'e ulaştı. Gerçek yapım süreciyle doğrulanan bu kaynak işlemi, yalnızca-Q345 çeliğinin kaynaklanması için sahada rehberlik sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kaynak kalitesini de garanti eder.
