焊接多厚的板需要预热或者局部预热

2024-12-30 09:55:39

推荐回答（4个）

回答1：

问题不在厚度，是碳当量，按要求材料碳当量=0.4~0.6，板厚≥20mm时就需预热后再焊接（一般企业选择厚度≥40mm）；详见下面：
1 国际焊接学会推荐的碳当量公式CE(IIW)：［1］
CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%) (1) (式中的元素符号均表示该元素的质量分数，下同。)
该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(σb=500～900 MPa。当
板厚小于20 mm，CE(IIW)＜0.40%时，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预
热；CE(IIW)=0.40%～0.60%，特别当大于0.5%时，钢材易于淬硬，焊接前需预热。 2 日本推荐的碳当量公式
2.1 日本JIS和WES标准规定的碳当量公式：［2］
该式主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(σb=500～1000 MPa)。
当板厚小于25 mm，手工焊线能量为17 kJ/cm时，确定的预热温度大致如下：钢材σb=500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%, 不预热
σb=600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%, 预热75 ℃
σb=700 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%, 预热100 ℃
σb=800 MPa, Ceq(JIS)≈0.62%, 预热150 ℃
(1)、(2)式均适用于含碳量偏高的钢种(C≥0.18%)，即C≤0.20%;Si≤
0.55%;Mn≤1.5%;Cu≤0.50%;Ni≤2.5%;Cr≤1.25%;Mo≤0.70%;V≤0.1%;B≤
0.006%。
2.2 Pcm公式
日本伊藤等人进行了大量试验后，提出了冷裂敏感指数(Pcm)的计算公式：
该式适用于C=0.07%～0.22%,σb=400～1000 MPa的低合金高强度钢。 Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%) (2) Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%) (3)
适用化学成分范围：C 0.07%～0.22%;Si 0～0.60%;Mn 0.40%～1.40%;Cu 0～
0.50%;Ni 0～1.20%;Cr 0～1.20%;Mo 0～0.70%;V 0～0.12%;Nb 0～0.04%;Ti 0～
0.05%;B 0～0.005%。
伊藤等又根据Pcm、板厚h或拘束度(R)，建立了冷裂敏感性(Pw)、冷裂敏感指
数(Pcm)及防止冷裂所需要的预热温度的计算公式：
Pw=Pcm+［H］/60+h/600 (3-1)
或Pw=Pcm+［H］/60+R/40000 (3-2)
式中，［H］熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g，甘油法)
R接缝拉伸拘束度(kg/mm．mm)
h板厚(mm)
Pcm冷裂敏感指数
当Pw＞0时，即有产生裂纹的可能性。
利用(3-1)、(3-2)两公式可以计算出无裂纹焊缝所需预热温度：
T0=1440Pw-392 (℃)
(3-1)、(3-2)两式适用条件：扩散氢含量［H］为1.0～5.0 ml/100g；板厚
为19～50 mm；线能量为17～30 kJ/cm；化学成分范围同(3)式。
(3-1)、(3-2)两式不仅考虑了钢中化学成分的影响，还考虑到钢板厚度或拘
束度，以及熔敷金属中含氢量，利用这两式可以计算出防止冷裂纹所需的预热温
度。
按要求材料碳当量=0.4~0.6，板厚≥20mm时就需预热后再焊接（一般企业选择厚度≥40mm）；
由于焊接接头冷却速度较快，刚性较大，为了防止出现焊接缺陷（特别是裂纹），需要考虑焊前预热；

回答2：

预热与否与钢板厚度关系不大，主要跟钢材的材质有关。

回答3：

预热和三个因素有关：
1 环境温度，环境温度低于5℃就需要预热，哪怕是低碳钢焊接也需要预热100-150℃；
2 钢材的属性，高碳钢、低合金钢、耐热钢、高合金钢都需要预热焊接，预热温度随材质的不同而不同；
3 钢材厚度，即使是低碳钢，钢板厚度超过30mm，理论上就需要预热100℃。

所以装焊的工件需不需要预热要综合考虑，才能合理做出理想的预热方案。

回答4：

不知道四级这位朋友的预热温度的依据从何而来，我看过不少公司的焊接规范上这样写，一说预热就100度以上，我从没在哪本书上见过，如果可以请注明出处。

预热主要是为了降低焊缝的冷却速度和焊接应力，具体的预热温度可以根据WPS或经验来选的。

经验来说结构钢焊接时碳当量大于0.41的钢种，不论材质都需要适当预热了。

对于普板，像Q235，Q345，普通-36强度级别的船板等。建议你参考AWS D1.1上的表3.2，该表明确些了板厚跟预热温度的关系，3-20mm最低预热温度0℃，20-38mm最低预热温度10℃，38-65mm时最低预热温度65℃，大于65mm时最低预热温度110℃。

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