Q420高强钢在输电线路铁塔中的焊接应用

材料。Q420高强钢在输电线路铁塔上的应用，可以有效降低资源消耗和节约建筑成本，对实施输电线路的使用期限也有积极影响。

一、Q420高强钢的应用

美国电网公司在输电线路铁塔施工中，运用ASTM S572 65ksi钢作为主要受力构件的原材料；日本电网公司进行输电线路铁塔施工过程中，采用AM520钢作为主要受力构件的原材料；而国内电网公司在进行输电线路铁塔施工过程时，采用Q420钢作为主要受力构件。对于这3种原材料进行综合对比：ASTM S572 65ksi钢的屈服强度是460MPa～520MPa，AM520钢的屈服强度是520MPa，Q420钢的屈服强度是420MPa。由此可见，和发达国家相比，国内电网公司使用钢材原材料的屈服强度偏低，电网建设工程中使用的材料技术还有差距。

对国内工业生产技术和要求而言，Q420钢是目前国内生产质量较好的钢材原料。在对Q420钢进行创新的基础上，研制的Q420高强钢相对来说，在屈服强度等各方面都有所增强。对Q420高强钢的使用，经过合理的工艺技术，可以达到目前电网公司输电线路铁塔施工工程的要求，同时适当的工艺措施也有利于保证工程质量和延长使用期限。

二、焊接性分析

（一）化学角度

钢的焊接性与原材料的化学成分存在一定的关系，其中和碳含量的关系最大。如果钢的含碳量很大，那么钢的焊接性就会容易产生淬硬组织和冷裂纹等现象；如果增加钢的合金元素，钢的焊接性也会比较容易产生淬硬组织和冷裂纹等现象。另外，合金元素可以转化为成碳含量，用碳含量来判断钢的焊接性非常恰当，见表1。这是某钢厂生产的两种不同级别的Q420钢，把表中数据进行对比，可以看出B级的Q420钢含碳量较高。但是因为生产厂家和钢材厚度的不同，含碳量也会不同，具体数据见表2。

由此可见：Q420高强钢的含碳量和公称厚度或直径有关。

（二）焊接工艺

1. 焊接工艺重点

对于焊接线能量，这是焊接工艺首要控制的重点，应将焊接线能量控制在13～25kJ之间。如果线能量过小，焊接接头的冷却速度就会过快，产生淬硬组织和冷裂纹的现象；如果焊接线能量过大，就会造成热力影响区晶粒过大，焊接残余应力变大，焊接变形严重。对此，应合理地减少焊接缝隙和焊脚规模，适当控制熔敷金属量，有效减少热力输入值。对于熔敷金属厚度，焊接接头工作时，应该运用多层多道的焊接工艺，运用这种施工工艺时，对每层的焊道要保持在5mm的控制范围以内，对每两层进行清氢处理工作。有效减少焊缝中氢的含量，减少焊接残余应力过大的问题。对于匹配的焊接材料选择问题，要注意结合焊接接头强度和主材料的强度，合理控制二者的结合。对接头的强度超过主材料的强度时，就会出现内应力过大的现象，进而减少接头的稳定性；如果接头的强度和主材料的强度相比，太低时，焊接结构会因接头强度过低，达不到施工要求，出现安全事故。

2. 焊接技术

对Q420高强钢的焊接技术，要针对不同构件合理选择焊接技术，对焊接技术在实际操作中的应用，可以适当采用横焊和立焊等不同的焊接技术。选择恰当的焊接技术，有利于焊接工作的正常运行和保证焊接效率。在焊接工作开始前，应对焊接构件，进行预热处理。进行预热处理时，不需要太高的温度，只要使构件温度达到150℃就可以。对构件进行预热处理，可以有效提高焊接效率。在构件预热处理后，焊接工艺也要依靠相关参数才可以展开焊接工作。Q420高强钢在输电线路铁塔中的焊接，对焊接接头的要求比较高，选择多层焊接的方法，可以有效预防焊接热量过大影响接头的焊接应力，也可以提高接头的韧性和抗弯曲度。

三、Q420高强钢应用在输电线路铁塔中焊接的意义。

（一）经济角度

Q420高强钢的施工工艺在钢材的施工工艺中，国内处于先进水平，因此Q420高强钢在电力公司输电线路铁塔焊接中应用得十分广泛。Q420高强钢相对其他种类的钢材，在强度和承载力等方面，优势更加明显。Q420高强钢应用在输电线路铁塔中的焊接，也有利于减少建设施工工程的钢材原材料用量，可以有效地节约建设成本，同时也可以确保施工工程的质量。

（二）技术角度

Q420高强钢在输电线路铁塔中焊接的应用，在国内属于先进技术，但是与发达国家在输电线路中钢材的应用，相差很明显。因此要提高国内焊接水平，借鉴外国经验，对Q420高强钢的焊接工艺进行创新，是必须要采取的措施。针对国内大型铁塔在选材方面存在的问题，也要合理规划解决，同时用先进的技术引导施工，可以有效保证工程质量，也有利于提高工程的施工效率。因此，要加大Q420高强钢的创新技术投入研究，提高输电工程的铁塔加工技术，实现我国的输电线路设计技术和国际先进技术相接轨。

（三）社会角度

Q420高强钢在输电线路铁塔中焊接的应用，从社会角度看，更有利于促进电力工业的加快发展，实现输电网路一体化进程，也可以加快钢材市场的发展进度。电力公司进行输电线路铁塔工作，目的是加快电网国内一体化，便于管理操作。輸电线路铁塔对Q420高强钢的应用，作为国内性大型施工项目，需要的钢材数量相对较多，这对钢材市场来说，也是发展机遇。钢材市场提供的Q420高强钢，应在保证钢材质量的基础上，提供钢材数量，取得经济效益。Q420高强钢应用在电力公司输电线路铁塔中的焊接工艺，可以有效节约工程成本，体现铁塔加工的先进技术，从侧面也可以提高钢材市场的发展，为社会的发展起到一定影响。

结语

对于Q420高强钢输电线路铁塔中的焊接加工工程，要严格按照加工方案和钢结构质量进行施工工作。在铁塔加工过程中，要注意合理利用新技术进行加工，严格按照加工工艺规范和加工要求进行铁塔集中制作工作，对铁塔加工过程进行检验工作时，要注意按照加工方案有关数据进行检验工作。对于加工过程中出现的问题，也要运用先进的技术装备和技术人员，来解决问题，才有利于确保工程的质量和进度。

参考文献

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