河北定洲發(fā)電廠一期工程2×600MW機(jī)組的主廠房鋼結(jié)構(gòu)由河北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，三門(mén)峽水工機(jī)械廠制造。主廠房鋼結(jié)構(gòu)分為：除氧煤倉(cāng)間、加熱器平臺(tái)、汽機(jī)房A0-A列柱。鋼架的主立柱、梁、垂直支撐全部采用"H"型鋼，母材材質(zhì)為Q345C（屬低合金結(jié)構(gòu)鋼），鋼架主立柱采用分段對(duì)接方式連成一體，其中"H"型鋼的腹板采用高強(qiáng)螺栓連接，翼緣板之間的連接采用對(duì)口焊接方式。 
　　一、材料介紹
　　1. Q345化學(xué)成分如下表（%）：
元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti
含量 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
　　Q345C力學(xué)性能如下表（%）：
機(jī)械性能指標(biāo) 伸長(zhǎng)率（%） 試驗(yàn)溫度0℃ 抗拉強(qiáng)度MPa 屈服點(diǎn)MPa≥
數(shù)值 δ5≥22 J≥34 σb（470-650） σs（324-259）
　　其中壁厚介于16-35mm時(shí)，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，σs≥295Mpa
　　2. Q345鋼的焊接特點(diǎn)
　　2.1 碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算
　　Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
　　計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見(jiàn)Q345鋼焊接性能不是很好|考試大|，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。
　　2.2 Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題
　　2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向 
　　Q345鋼在焊接冷卻過(guò)程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。
　　2.2.2 冷裂紋敏感性
　　Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。
　　二、焊接施工流程
　　坡口準(zhǔn)備→點(diǎn)固焊→預(yù)熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無(wú)損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）

　　三、焊接工藝參數(shù)的選擇
　　通過(guò)對(duì)Q345鋼的焊接性分析，制定措施如下：
　　1. 焊接材料的選用
　　由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。
　　化學(xué)成分見(jiàn)下表（%）：
　　元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti
　　含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01
　　力學(xué)性能見(jiàn)下表：
　　機(jī)械性能指標(biāo) σb（Mpa） σs（Mpa） δ5（%） Ψ（%） AkvJ-30℃
　　數(shù)值 440 540 31 79 164 114 76
　　2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）
　　3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。
　　4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。
　　5. 預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq＞0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。
　　6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125℃/h 。
　　四、現(xiàn)場(chǎng)焊接順序：
　　1. 焊前預(yù)熱 
　　在翼緣板焊接前，首先對(duì)翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，恒溫30分鐘后開(kāi)始焊接。 焊接的預(yù)熱、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動(dòng)控制，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片，微電腦自動(dòng)設(shè)定曲線和記錄曲線，熱電偶測(cè)量溫度。預(yù)熱時(shí)熱電偶的測(cè)點(diǎn)距離坡口邊緣15mm-20mm。
　　2. 焊接
　　2.1 為了防止焊接變形，每個(gè)柱接頭采用二人對(duì)稱施焊，焊接方向由中間向兩邊施焊。在焊接里口時(shí)（里口為靠近腹板的坡口），第一層至第三層必須使用小規(guī)范操作，因?yàn)樗�的焊接是影響焊接變形的主要原因。在焊接一至三層結(jié)束后，背面進(jìn)行清根。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，清理焊縫表面滲碳，露出金屬光澤，防止表層碳化嚴(yán)重造成裂紋。外口焊接應(yīng)一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。
　　2.2 當(dāng)焊接第二層時(shí)，焊接方向應(yīng)與第一層方向相反，以此類推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15-20mm。
　　2.3 兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。
　　2.4 在焊接中應(yīng)從引弧板開(kāi)始施焊，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈。
　　3. 焊后熱處理：焊口焊接完成后應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱處理。如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施。在進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)采用兩根熱電偶測(cè)溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè)。
　　Q345鋼的焊接溫度曲線
　　4. 焊接檢驗(yàn)
　　根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%。 
　　五、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理
　　1. 編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。
　　2. 全過(guò)程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心。
　　每個(gè)柱接頭的焊接|考試大|時(shí)，應(yīng)有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)施工應(yīng)立即終止焊接。在焊接過(guò)程中，熱處理人員應(yīng)全程監(jiān)控層間溫度，如超標(biāo)應(yīng)立即通知焊工暫停。
　　3. 提高施工人員質(zhì)量意識(shí)是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵
　　在施工前，進(jìn)行全員交底，并且開(kāi)取施工工藝卡。交底中詳細(xì)講解焊接工藝特點(diǎn)及嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn)。
　　六、結(jié)論
　　按此焊接工藝措施施工，在現(xiàn)場(chǎng)共焊焊口102道，經(jīng)無(wú)損檢驗(yàn)一次合格率達(dá)到100%。經(jīng)過(guò)實(shí)際施工的驗(yàn)證，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)對(duì)Q345鋼的焊接，而且能夠保證焊接質(zhì)量。