Q345は鋼の一種です。これは低合金鋼（C < 0.2%）で、建設、橋梁、車両、船舶、圧力容器などに広く使用されています。「Q」はこの材料の降伏強度を表し、「345」は降伏値を示し、約 345 MPa です。材料の厚さが増加すると降伏値は減少します。
Q345 は、全体的な機械的特性、許容可能な低温性能、優れた可塑性と溶接性を備えています。-中低圧容器、石油タンク、車両、クレーン、鉱山機械、発電所、橋梁など動的な荷重がかかる構造物、機械部品、建築構造物、一般的な金属構造部品などに使用されます。-熱間圧延または焼きならし状態で使用され、-40 度以下の寒冷地でさまざまな構造物に使用できます。
画像グレードの分類
Q345はQ345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345Eの4グレードに分類されます。それらの主な違いは衝撃温度です。
Q345A グレード: 衝撃試験なし。
Q345Bグレード：20度（常温）での衝撃試験。
Q345C グレード: 0 度での衝撃試験。
Q345D グレード: -20 度での衝撃試験。
Q345E グレード: -40 度での衝撃試験。
衝撃値は衝撃温度により異なります。
画像の化学組成
Q345A：C 0.20以下、Mn 1.7以下、Si 0.55以下、P 0.045以下、S 0.045以下、V 0.02～0.15。
Q345B：C 0.20以下、Mn 1.7以下、Si 0.55以下、P 0.040以下、S 0.040以下、V 0.02～0.15。
Q345C：C 0.20以下、Mn 1.7以下、Si 0.55以下、P 0.035以下、S 0.035以下、V 0.02～0.15、Al 0.015以上。
Q345D：C 0.20以下、Mn 1.7以下、Si 0.55以下、P 0.030以下、S 0.030以下、V 0.02～0.15、Al 0.015以上。
Q345E：C 0.20以下、Mn 1.7以下、Si 0.55以下、P 0.025以下、S 0.025以下、V 0.02～0.15、Al 0.015以上。
16Mnとの画像比較
Q345 鋼は、16Mn 鋼だけでなく、12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn を含むいくつかの古い鋼グレードの代替品です。 16Mn と Q345 の化学組成も異なります。
さらに重要なことは、降伏強度に基づいた 2 つの鋼の厚さのグループ化寸法が大幅に異なるため、特定の厚さの材料の許容応力に必然的に変化が生じることです。したがって、16Mn鋼の許容応力度を単純にQ345鋼に適用するのは適切ではありません。許容応力は、新しい鋼厚グループの寸法に基づいて再決定する必要があります。- Q345鋼の主成分比は基本的に16Mn鋼と同じですが、微量合金元素であるV、Ti、Nbが添加されている点が異なります。これらの少量の V、Ti、Nb は結晶粒構造を微細化し、鋼の靭性と全体的な機械的特性を大幅に向上させます。
これにより、より厚い鋼板の製造も可能になります。したがって、Q345 鋼の全体的な機械的特性、特に 16Mn 鋼にはない低温性能は 16Mn 鋼よりも優れているはずです。- Q345鋼の許容応力は16Mn鋼より若干高くなります。
画像
画像性能比較
Q345Dシームレス鋼管の機械的特性:
引張強さ: 490-675 Nm;降伏強度: 345 Nm 以上。伸び率：22%以上
Q345Bシームレス鋼管の機械的特性:
引張強さ: 490-675 Nm;降伏強度: 345 Nm 以上。伸び率：21%以上
Q345Aシームレス鋼管の機械的特性:
引張強さ: 490-675 Nm;降伏強度: 345 Nm 以上。伸び率：21%以上
Q345Cシームレス鋼管の機械的特性:
引張強さ: 490-675 Nm;降伏強度: 345 Nm 以上。伸び率：22%以上
Q345Eシームレス鋼管の機械的特性:
引張強さ: 490-675 Nm;降伏強度: 345 Nm 以上。伸び率：22%以上
イメージ製品シリーズ
Q345D 鋼と Q345A、B、および C 鋼の比較。 -低温衝撃エネルギー試験の温度が低いです。優れた性能を持っています。有害物質P、Sの含有量がQ345A、B、Cよりも低い。
Q345A、B、Cよりも市場価格が高くなります。
Q345d 定義： ① Q+番号+品質等級記号+脱酸方法記号で構成されます。鋼種には鋼の降伏点を表す「Q」が接頭辞として付けられます。次の数字は降伏点値を MPa で示します。たとえば、Q235 は降伏点 (σs) が 235 MPa の炭素構造用鋼を表します。
② 必要に応じて、鋼種の後に品質等級及び脱酸方法を示す記号を付加することができる。品質等級の記号はA、B、C、Dです。
脱酸方法記号：Fはリム付き鋼を示します。 b はセミキルド鋼を示します。- Z はキルド鋼を示します。 TZは特殊キルド鋼を表します。キルド鋼には記号がない場合があります。つまり、Z と TZ の両方が省略される場合があります。たとえば、Q235-AF はグレード A のリム付き鋼を示します。
③橋梁鋼、船舶鋼等の特殊用途炭素鋼は、基本的に炭素構造用鋼の指定方法を採用し、鋼種の末尾に用途を示す付記を付します。
Q345 (低合金高張力鋼) - オンライン資料からの抜粋
画像：素材紹介
1. Q345 の化学組成を以下の表に示します (%)。
要素
C 以下
ん
Si 以下
P 以下
S 以下
Al 以上
V
注意
ティ
コンテンツ
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 の機械的特性を次の表に示します (%)。
機械的特性指数
伸長 （％）
試験温度0度
引張強さ MPa
降伏点 MPa 以上
価値
δ5 22 以上
J 34 以上
σb (470-650)
σs (324-259)
肉厚が 16 ～ 35mm の場合、σs は 325Mpa 以上。ここで、肉厚は 2 の間になります。 Q345 鋼の溶接特性
2.1 炭素当量（Ceq）の計算
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
計算された Ceq=0.49% は 0.45% を超えており、Q345 鋼の溶接性があまり良好ではなく、溶接中に厳密なプロセス対策を講じる必要があることを示しています。
2.2 Q345 鋼の溶接における一般的な問題
2.2.1 熱影響部の硬化傾向-
Q345 鋼を溶接する冷却プロセス中、熱影響部には焼入れ構造のマルテンサイトが形成される傾向があります。{{2}これにより、溶接部付近の硬度が増加し、塑性が低下します。これにより、溶接後の亀裂が発生します。-
2.2.2 低温割れ感受性
Q345 鋼の主な溶接亀裂は冷間亀裂です。
溶接施工工程
開先準備 → 仮付け溶接 → 予熱 → 内端溶接 → 裏ルート洗浄（カーボンアークガウジング） → 外端溶接 → 内端溶接 → 自己-検査/特殊検査 → -溶接後熱処理 → 非破壊検査（溶接品質 1 級認定）
溶接プロセスパラメータの選択
Q345鋼の溶接性分析に基づいて、次の対策を策定します。
1. 溶接材料の選定
Q345 鋼は冷間亀裂が発生しやすいため、低水素溶接材料を選択する必要があります。-溶接継手は母材と同等の強度が必要であるという原則を考慮して、E5015 (J507) タイプの溶接電極を選択します。
化学組成を以下の表に示します (%)。
要素
C
ん
シ
S
P
Cr
モー
V
ティ
コンテンツ
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
機械的特性を以下の表に示します。
機械的特性指標
σb(MPa)
σs(MPa)
δ5 (%)
Ψ (%)
AkvJ-30度
価値
440
540
31
79
164 114 76
(引張強さは降伏強さより大きい必要があります)
2. ベベルタイプ: (図面および設備に従って供給)
3. 溶接方法：手動アーク溶接（D）。
4. 溶接電流: 溶接の微細構造の粗さや衝撃靱性の低下を避けるために、小規模な溶接パラメータを使用する必要があります。-。具体的な対策としては、小さな直径の電極、狭い溶接ビード、薄い溶接層、多層、多パスの溶接プロセス（図 1 に示す溶接シーケンス）の使用などが挙げられます。-溶接ビードの幅は電極の長さの 3 倍を超えてはならず、溶接層の厚さは 5mm を超えてはなりません。 1層目から3層目まではФ3.2電極を使用し、溶接電流は100〜130Aです。 4層目から6層目まではФ4.0電極を使用し、溶接電流は120～180Aとなります。
5. Preheating Temperature: Since the Ceq of Q345 steel is >0.45%、溶接前に予熱が必要です。予熱温度 T0=100-150 度、パス間温度 Ti 400 度以下。
6.-溶接後熱処理パラメータ: 残留溶接応力を軽減し、溶接部の水素含有量を減らし、溶接部の微細構造と特性を改善するには、-溶接後熱処理が必要です。熱処理温度は６００～６４０度、保持時間は２時間（板厚４０ｍｍの場合）、加熱冷却速度は１２５度／ｈである。
-現場での溶接シーケンス
1. 溶接前の予熱
フランジプレートを溶接する前に、溶接を開始する前にフランジプレートを 30 分間予熱してください。遠赤外線ベルトコンベア加熱炉を使用した熱処理温度制御盤により、予熱、パス間温度、熱処理を自動制御します。マイコンが加熱曲線を自動的に設定して記録し、熱電対が温度を測定します。予熱中、熱電対の測定点はベベルエッジから 15mm ～ 20mm 離れています。
2.溶接
2.1 溶接変形を防ぐため、各柱接合部は 2 人で対称に溶接方向を中心から外側に向けて溶接します。内側のエッジ（ウェブ近くのベベル）を溶接する場合、第 1 層から第 3 層までの小規模な作業を使用する必要があります。これが溶接変形の主な原因となるためです。{2}} 1層目から3層目まで溶接した後、裏面を洗浄します。カーボンアークガウジング後、溶接部を機械的に研磨して表面の浸炭を除去し、金属光沢を露出させ、亀裂の原因となる深刻な表面炭化を防止する必要があります。外側の溶接は 1 パスで完了し、残りの内側の溶接は最後に完了する必要があります。
2.2 2 層目を溶接する場合、溶接方向は 1 層目と逆にする必要があります。各溶接接合部は 15 ～ 20 mm ずらして配置する必要があります。
2.3 溶接電流、溶接速度、溶接層の数は、両方の溶接機で一貫している必要があります。
2.4 溶接はアーク開始プレートで開始し-、アーク終了プレートで終了する必要があります-。溶接後は溶接部分を切り取り、きれいに研磨します。
3.-溶接後の熱処理: 溶接継手は完了後 12 時間以内に熱処理する必要があります。-すぐに熱処理ができない場合には、保温・徐冷措置を講じる必要があります。熱処理中は、温度測定に 2 つの熱電対を使用する必要があります。熱電対は溶接継手の内側と外側にスポット溶接されます-。
4. 溶接検査
*鉄骨構造の建設および承認基準*の要件に従って、溶接継手の検査には超音波検査が使用され、検査率は 100% でした。
オンサイト技術管理-
1. 詳細な溶接作業手順書が作成されました。
2.-溶接プロセスの完全なプロセス管理が品質確保の中核です。
各柱接合部の溶接中、指定された担当者が溶接プロセスを監視する必要があります。溶接機が操作指示に従わない場合は、直ちに溶接を中止してください。溶接プロセス中、熱処理担当者はパス間の温度を常に監視する必要があります。基準を超えた場合は、溶接工に直ちに溶接を中止するよう通知する必要があります。
3. 溶接プロセスを実施するには、建設スタッフの品質意識を向上させることが重要です。
建設前に全担当者を対象に十分な説明が行われ、建設プロセスカードが発行されました。説明会では、溶接プロセスの特徴、現場での溶接プロセスを厳密に管理する必要性とポイントについて詳しく説明されました。-
結論
この溶接プロセスの測定に従って、合計 102 個の溶接継手が現場で溶接されました。-非破壊検査の初回合格率は 100% に達しました。-実際の施工を通じて検証されたこの溶接プロセスは、Q345 鋼の溶接に関する現場ガイダンスを提供するだけでなく、溶接品質も保証します。{6}}
