高强钢 Q690D 焊接要点:预热、热输入与常见缺陷防范

技术文章 · 2026-09-15 · 河南弘冶钢铁有限公司

高强钢 Q690D 焊接要点:预热、热输入与常见缺陷防范

Q690D 屈服强度不低于 690MPa,强度提升带来焊接冷裂纹敏感性上升。本文说明预热温度确定、热输入与层间温度控制、焊材匹配及常见缺陷的防范措施。

一、为什么高强钢更难焊

Q690D 属 GB/T 1591 / GB/T 16270 体系的高屈服强度钢,合金含量与碳当量明显高于 Q355。强度越高的钢,热影响区越容易形成硬脆组织,在氢、拘束应力与淬硬组织三者的共同作用下产生冷裂纹。因此高强钢焊接的核心不是"焊得上",而是"焊完不裂、热影响区不软化"。

二、预热温度怎么定

预热是防止冷裂纹最有效的手段。工程上通常按碳当量 Ceq 或焊接裂纹敏感性指数 Pcm,结合板厚、拘束度与扩散氢含量计算最低预热温度,并用斜 Y 坡口焊接裂纹试验等方法验证。经验上:Q355 薄板一般可不预热;Q460 以上或厚板、高拘束接头通常需要预热并严格控制层间温度。

预热要"均匀且够厚"——只在坡口表面局部烤热并不起作用,应在坡口两侧足够范围内均匀升温并测温确认。

三、热输入与层间温度

热输入有两个方向的约束:过小则冷却快、易淬硬开裂;过大则热影响区晶粒粗化、强度与韧性下降。因此工艺评定时会给出一个允许区间,施工中按此区间控制电流、电压与焊接速度。层间温度同样要落在工艺评定范围内,多层多道焊时尤其要注意不能连续施焊导致超温。

四、焊材与常见缺陷

  • 冷裂纹:多出现在焊后数小时甚至数天,靠预热、低氢焊材、消氢处理与降低拘束度来防范;
  • 热影响区软化:调质钢尤其明显,应控制热输入与层间温度,避免过热;
  • 未熔合/夹渣:多由坡口清理不彻底、层间清渣不到位引起。

正式施工前必须做焊接工艺评定(PQR/WPS)。弘冶可随货提供化学成分、碳当量与力学性能实测数据,供工艺评定使用。

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