Q355E-W100大线能量用钢

 
                        GB/T 38817-2020 
  

 2020-06-02 发布                                      2012-12-01 实施
                     
  


大线能量焊接用钢   


1  范围


  本标准规定了大线能量焊接用钢的术语和定义、牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。
本标准适用于线能量数值大于50kJ/cm，厚度为6mm～100mm的大线能量焊接用低合金结构钢板（以下简称钢板）。其他适应大线能量焊接工艺的钢板可参照本标准执行。
线能量  heat input
熔焊时,由焊接能量输入给单位长度焊缝上的能量。线能量采用试（1）计算
      	
                                                     …………………（1）式中：

E—单位长度焊缝的线能量，单位为千焦每厘米(kJ/cm)；
η一热效率系数，根据焊接方式选择。埋弧焊的热效率系数为1.0，二氧化碳气体保护焊的热效
率系数为0.85，熔化较惰性气体保护焊的热效率系数为0.75，气电立焊的热效率系数为0.8。
其他焊接方式的热效率系数由供需双方协商确定；
1一焊接电流，单位为安培(A)；
U—电狐电压，单位为伏特（V)；
v—焊接线速度，单位为厘米每秒(cm/s)。

3.2
大线能量焊接用钢 steel for high heat input welding
适应焊接线能量大于50kJ/em的钢。
4牌号表示方法
4.1钢的牌号由代表屈服强度“屈”字汉语拼音的首字母“Q”、规定较小屈服强度数值、质量等级、代表
焊接的英文“Welding”的首字母“W”及订货线能量数值五部分组成。
示例：Q355E-W100
Q—屈服强度“屈”字汉语拼音的首字母：
355—规定较小屈服强度数值，单位为兆柏(MPa)；
E—质量等级为E级：
W —焊接的英文Welding的首字母：
100—订货线能量为100kJ/em的钢。
4.2订货线能量数值应以10kJ/cm2为跨度值，如60kJ/em、70kJ/em、80 kJ/em、90 kJ/cm、100kJ/cm…
4.3当需方要求钢板具有厚度方向性能时，则在牌号的质量等级后加上代表厚度方向（Z向）性能级别
的符号，如：Q355MEZ25-W100。
4.4其他参照本标准执行的大线能量焊接用钢牌号应在产品标准所规定的牌号后加上代表焊接的英
文Welding的首字母“W”以及订货线能量数值。
5订货内容

按本标准订货的合同或订单应包括下列内容：
a)标准编号；
b)牌号：
c)规格；
d)重量（数量)；
e)尺寸、外形精度：
f)交货状态；
g）焊接线能量要求；
h)其他特殊要求。
6尺寸、外形和重量
6.1钢板的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T709的规定，具体精度类别应在合同中注明。
6.2经供需双方协商，并在合同中注明，也可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢板。
6.3钢板按理论重量交货，理论计重采用的厚度为钢板允许的较大厚度和较小厚度的算术平均值。钢的密度为7.85g/cm。

7技术要求
7.1牌号及化学成分
7.1.1钢的牌号及化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定。经供需双方协商，也可采用其他标准要求
的化学成分。本标准牌号与国内标准牌号对照参见附录A。
表1钢的牌号及化学成分（熔炼分析）

牌号	
	c	Si	Mn	p	S
	NB	V	Ti	Cr	Ni	Cu	Mo	N	Als

钢级	质量等级	
不大于	
—	
不大于	
不小于


Q355	B	

0.14	

0.15	

1.60	0.025	0.015	
0.01
～
0.05	
0.01
～
0.10	
0.006
～
0.05	

0.30	

0.50	

0.40	

0.10	

0.015	

0.015
	C				0.020	0.010									
	D				0.018	0.008									
	E				0.015	0.005									


Q390	B	

0.15	

0.50	

0.17	0.025	0.015	
0.01
～
0.05	
0.01
～
0.12	
0.006
～
0.05	

0.30	

0.50	

0.40	

0.10	

0.015	

0.015
	C				0.020	0.010									
	D				0.018	0.008									
	E				0.015	0.005									

Q420	C	
0.16	
0.50	
1.70	0.020	0.010	
0.01
～
0.05	
0.01
～
0.12	
0.006
～
0.05	
0.30	
0.80	
0.40	
0.20	0.015	
0.015
	D				0.018	0.008								
0.025	
	E				0.015	0.005									


Q460	C	

0.16	

0.60	

1.70	
0.020	
0.010	
0.01
～
0.05	
0.01
～
0.12	
0.006
～
0.05	
0.30	

0.80	

0.40	

0.20	0.015	
0.015
	D				0.018	0.008								
0.025	
	E				0.015	0.005									


Q500	C	

0.18	

0.60	

0.18	
0.020	
0.010	
0.01
～
0.11	
0.01
～
0.12	
0.006
～
0.05	

0.60	

0.80	

0.55	

0.20	0.015	

0.015
	D				0.018	0.008								
0.025	
	E				0.015	0.005									
为改善钢板的大线能量焊接性能，可添加表1以外的元素，其总量应控制在1%以内，并应在质量证明书中注明。
当Q355、Q590钢级以正火、正火轧制状态交货时，碳含量上限可提高为0.18%。
钢中至少应添加Nb、V、Ti、Al中的一种细化晶粒元素，单独或组合加人时，应保证其中至少一种合金元素含
量不小于表1中规定含量的下限，
B含量不大于0.004%。
用全铝（Alt)表示时，全铝（A1)含量不小于0.020%，
7.1.2钢的碳当量（CEV）熔炼分析成分采用式（2）计算.焊接裂纹敏感性指数（Pm）熔炼分析成分采用
式(3）计算。以TMCP状态交货的钢，碳当量和（或)焊接裂纹敏感性指数应符合表2的规定。
CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15……………………(2)
Pm(%)=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B…(3)

表2碳当量和（或）焊接裂纹敏感性指数

牌号	碳当量CEV(质量分数）/%，不大于	
焊接裂纹敏感性指数
Pm(质量分数）/%
不大于
	公称厚度/mm	
钢级	质量等级6～16	>16～40
	>40～63	>63～100	
Q355	B、C、D、E	0.38	0.38	0.40	0.20
Q390	B、C、D、E	0.40	0.40	0.42	0.20
Q420	C、D、E	0.43	0.45	0.47	0.20
Q460	C、D、E	0.45	0.46	0.48	0.22
Q500	C、D、E	0.47	0.47	0.48	0.25


7.1.3当钢板有厚度方向性能要求时，S含量应符合GB/T5313的规定。
7.1.4钢板成品化学成分的允许偏差应符合GB/T222的相应规定。

7.2冶炼方法

钢由转炉或电炉冶炼，并应经过炉外精炼处理。

7.3交货状态

钢板的交货状态应为热机械控制轧制（TMCP）、TMCP+回火。当用户有特殊需求时，允许Q355、
Q390级钢以正火、正火轧制状态交货。
7.4力学性能

7.4.1钢板的拉伸和冲击性能结果应符合表3的规定。经供需双方协商，力学性能可按其他标准要求执行。
7.4.2对厚度小于12mm的钢板，夏比（V型缺口）冲击试验应采用小尺寸试样。厚度>8mm～<12mm
钢板的冲击试样尺寸为7.5mm×10mm×55mm，其试验结果应不小于表3规定值的75%；厚度
6mm～8mm钢板的冲击试样尺寸为5mm×10mm×55mm，其试验结果应不小于表3规定值
的50%。
7.4.3夏比（V型缺口）冲击吸收能量，按3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试样的单
个值比表3规定值低，但不得低于规定值的70%。
7.4.4有厚度方向性能要求的钢板，厚度方向断面收缩率应符合GB/T5313的规定。


牌号	拉伸试验	夏比（V型缺口）冲击试验
	上屈服强度   不小于	抗压强度	断后伸长率，不小于	温度	冲击吸收能量，不小于
	公称厚度/mm	公称厚度/mm			
钢级	质量等级	
≤16	
>16～40	
>40～63	
>63～80	
>80～100	
≤40	
>40～63	
>63～80	
>80～100			
纵向	
横向


Q355	B	

355	

345	

335	

325	

325	
470～630	
450～610	
440～600	
440～600	

22	20	

34	

27
	C											0		
	D											-20		
	E											-40		


Q390	B	

390	

380	

360	

340	

340	
490～650	
480～640	
470～630	
460～620	

20	20	

34	

27
	C											0		
	D											-20		
	E											-40		

Q460	C	
420	
400	
390	
380	
370	
520～680	
500～660	
480～640	
470～630	
19	0	
42	
28
	D											-20		
	E											-40		

Q500	C	
500	
490	
480	
460	
450	
610～770	
600～760	
590～750	
540～730	
17	0	
50	
33
	D											-20		
	E											-40		
钢板的拉伸试验取横向试样，当屈眼现象不明显时，可用规定塑性延伸强度R：代替上屈服强度R.
钢板的冲击试验取纵向试样，经供需双方协商也可取横向试样。



7.5焊接性能

7.5.  1按本标准订货的钢板，应进行焊接性能试验，焊接方式应采用对接焊，实际焊接线能量不低于订货线能量。取样频次、坡口形式和焊接方法由供需双方协商确定。
7.5.2  钢板焊接试板的取向应使焊缝垂直于钢板的轧制方向，经供需双方协商，也可采用其他焊接方向。
7.5.3  焊接接头的抗拉强度、夏比（V型缺口）冲击试验结果应符合表4规定。
7.5.4  根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，焊接接头可按表4要求进行正反弯曲试验。
钢板厚度大于12mm时，经供需双方协商也可用侧弯替代正反弯曲试验，侧弯试样厚度应不小于
10mm.经弯曲试验后，试样的受拉表面上任何方向不应出现长度**过3mm的缺陷。
7.5.5根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，可对钢板焊接接头进行硬度检验，其结果应符
合表4规定。
表4焊接接头的力学和工艺性能


牌号	拉伸试验	夏比（V型缺口）冲击试验	
180°弯曲试验	HV 10硬度值不大于
	抗拉强度，不小于	

温度	冲击吸收能量		
	公称厚度/mm				
钢级	质量等级	≤40	>40～63	>63～80	>80～100				

Q355	B	
470	
450	
440	
440	
20	
34	
D＝4a	
350
	C								
	D					0			
	E					-20			

Q390	B	
490	
480	
470	
460	20	
34	
D＝4a	
350
	C								
	D					0			
	E					-20			

Q420	C	
520	
500	
480	
470	0	
42	
D＝5a	
350
	D					-20			
	E					-40			

Q460	C	
540	
530	
510	
500	0	
46	
D＝5a	
420
	D					-20			
	E					-40			

Q460	C	
610	
600	
590	
540	0	
50	
D＝5a	
420
	D					-20			
	E					-40			
D为弯曲压头直径  a为试样厚度


7.5.6  焊接接头的夏比（V型缺口）冲击试验应取焊缝（仅作参考值)、熔合线、距熔合线+2mm、距熔合线+5mm、距熔合线+20mm5个位置各一组（每组3个）试样，厚度方向取样位置按附录B的规定。经供需双方协商，也可在其他位置取样
7.5.7  焊接接头的夏比（V型缺口）冲击吸收能量，按每组3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试样的单个值比表4规定值低，但不得低于规定值的70%。
7.5.8  如供方能保证焊接性能合格，经供需双方协商，可不进行焊接性能试验。
7.6    超声检测根据需方要求，经供需双方协商，钢板可逐张按GB/T2970或等同标准的规定进行超声检测，检测标准和合格级别应在合同中注明。
7.7    表面质量
7.7.1  钢板表面不应存在裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和压人氧化铁皮等对使用有害的缺陷。钢板不应有分层。
7.7.2  钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压人氧化铁皮脱落所引起的不显着的表面粗糙、压痕及其他局部缺陷，但其深度不得大于厚度公差之半，并应保证钢板允许的较小厚度。
7.7.3  钢板表面存在有害缺陷时，允许清理，清理处应平滑无棱角，并应保证钢板厚度的较小值。
7.8 特殊要求
经供需双方协商并在合同中注明，可对钢板提出时效冲击等其他特殊要求。
8试验方法
8.1钢的化学成分分析按GB/T4336、GB/T20123、GB/T20125或其他通用方法进行，仲裁时应按GB/T 223.3、GB/T 223.9、GB/T223.11、GB/T 223.14、GB/T 223.18、GB/T223.23、GB/T 223.26、GB/T223.37、GB/T 223.40、GB/T 223.60、GB/T 223.63、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T223.78、GB/T 223.79、GB/T 223.84的规定进行。
8.2每批钢板的检验项目的试验方法应符合表5的规定。
表5检验项目的取样数量、取样方法及试验方法
序列号	检验项目	取样数量	取样方法	试验方法
1	化学成分	1个/炉	GB/T20066	见8.1
2	拉伸	1个/批	GB/T2957	GB/T228.1
3	冲击	3个/批	GB/T2957	GB/T229
4	厚度方向性能	3个/批	GB/T	GB/T5313

5	
焊接性能	焊接接头拉伸	协商	
见附录b	GB/T2651
		焊接接头拉伸	协商		GB/T2650
		焊接接头拉伸	协商		GB/T2653
		焊接接头拉伸	协商		GB/T2654
6	超声波检测	逐张	-	GB/T2970
7	尺寸、外形	逐张	-	符合精度要求的适宜容器
8	表面	逐张	-	目视

9检验规则
9.1钢板检查和验收由供方质量技术监督部门进行。经供需双方协商，焊接性能检验也可由需方按照本标准进行。
9.2钢板应成批验收，每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一轧制或热处理制度的钢板组成。
其中TMCP、正火轧制状态交货的钢板应逐轧制张取样，TMCP+回火、正火状态交货的钢板应逐热处理张取样。
9.3钢板检验项目的取样数量和取样方法应符合表5的规定。
9.4钢板检验结果不符合本标准要求时，可进行复验。厚度方向性能的复验和判定应符合GB/T5313的规定，其他检验项目的复验与判定应符合GB/T17505的规定。
9.5试验结果应采用修约值比较法进行修约，修约规则按GB/T8170的规定执行。
10包装、标志及质量证明书
钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T247的规定。
附录A
(资料性附录)
本标准牌号与国内标准牌号对照表

本标准牌号与国内标准牌号对照表见表A.1。

表A.1本标准牌号与国内标准牌号对照
序号	本标准	GB1591-2018	GB 714-2015	GB 712-2011	GB 713-2014	GB1918-2011
1	Q355B	Q355B.Q355MB.Q35NB	-	AH36	-	-
2	Q355C	Q355C.Q355MC.Q35NC	Q345qC	-	-	-
3	Q355D	Q355D.Q355MD.Q35ND.	Q345qD	DH36	-	-
4	Q355E	Q355ME.Q355NE	Q345qE	EF36	-	-
5	Q390B	Q390B.Q390MB.Q390NB	-	AH40	-	-
6	Q390C	Q390C.Q390MC.Q390NC	Q370qC	-	-	-
7	Q390D	Q390D.Q390MC.Q390NC	Q370qD	DH40	-	-
8	Q390E	Q390ME.Q390NE	Q370qE	EH40	-	-
9	Q420C	Q420C.Q420MC.Q420NC	-	-	-	-
10	Q420D	Q420MD.Q420ND	Q420qD	DH420	-	-
11	Q420E	Q420ME.Q420NE	Q420qE	EF420	-	-
12	Q460C	Q460C.Q460MC.Q460NC	-	-	-	-
13	Q460D	Q460MD.Q460ND	Q460qD	DH460	-	-
14	Q460E	Q460ME.Q460NE		Q460qE	EH460	-	-
15	Q500C	Q500MC	-	-	-	-
16	Q500D	Q500MD	Q500qD	DH500	-	12MnNiVR
17	Q500E	Q500ME	Q500qE	EH500	-	-