q345b是什么材料(Q235B和Q345B在焊接结构中的合理选用)

q345b是什么材料

1. 概述
随着近年来工程机械市场的持续低迷,工程机械产品的销售量也是逐渐走低。在当今的市场形势下,山推作为全国最大的履带式推土机制造商也受到了影响。为降低生产成本,增加经济效益,结合推土机的结构及其力学性能,通过不断地分析研究提出了关于Q235B和Q345B材料合理选用的方案。
通过对Q235B和Q345B材料化学成分和力学性能的分析,提出在推土机结构件中可利用Q345B材料代替部分Q235B材料,在满足推土机结构件力学性能的要求下,通过减少使用钢板的厚度,降低使用材料的重量,达到降成本、增效益的作用。
2. 两种材料的对比
Q235B和Q345B材料国家标准化学成分对比如表1所示,其力学性能对比如表2所示。
根据2011年公司使用Q235B和Q345B总量及年产10 000台推土机使用Q235B和Q345B量,两种钢材的消耗情况如表3所示。

3. 试验方法
(1)试验用材料  根据SD16推土机后桥箱设计结构要求,后桥箱结构中使用了大量的Q235B和Q345B材料, 约占后桥箱总重量的1/3。其中,SD16后桥箱中Q235B钢板的重量为125kg,Q345B钢板的重量为171.6kg。
(2)焊接工艺?焊接工艺要求焊缝强度质量为Q/STB12.606-2000一级。对焊缝进行清渣、修磨处理。具体焊接参数如表4所示。
在焊接工艺中,Q235B和Q345B的焊接参数和工艺要求是一致的。Q235B属于碳素钢材料,Q345B属于低合金结构钢,两种材料都是用连铸坯轧制而成,区别在于合金元素含量,主要体现在含锰量上,其中Q235B的wMn=0.3%~0.8%,Q345B的wMn=1%~1.6%。两种材料都具有良好的焊接性。
Q345B相对于Q235B有着较好的综合性能。其中,通过对16mm厚板进行拉伸试验,得出Q345B材料的抗拉强度≥345MPa,Q235B材料的抗拉强度≥235 MPa。
通过焊接后焊缝的拉伸和断裂试验,以及检测的两个焊缝的金相组织结构,证明了两组试验中的焊缝质量都达到公司标准(Q/STB12.606-2000)一级质量要求。
4. 经济效益分析
根据Q235B和Q345B材料的力学性能比较,Q345B的抗拉强度比Q235B高42.5%。可通过采用Q345B材料代替Q235B来降低板材的厚度,进而达到降低生产成本的效果。即可用10mm厚Q345B钢板代替14mm厚的Q235B钢板。按照表3中所列两种材料的消耗情况,根据板材厚度和价格(见表5),按照年产5000台推土机计算,若将一半Q235B材料替换为Q345B,每年可节省成本387.348万元。
由表3可知,年产10 000台推土机用Q235B材料重量为12 880t,则年产5000台推土机Q235B材料的使用量为6440t ;按照一半Q235B用Q345B来代替的原则计算,年产5000台推土机Q235B被Q345B替代的重量为3220t。
用Q345B代替Q235B后节省的板材重量为1026.7t;替换后Q345B的重量为2193.3t。
按照表5中两种板材的价格,将一半的Q235B用Q345B代替后,年产5000台推土机节省的成本为387.348万元。每台推土机可节省775元。
5. 结语
通过对履带式推土机后桥箱焊接性能对比及进行经济效益分析,得出以下结论:
(1)Q345B材料替用Q235B材料后,因Q235B板材厚度大,而Q345B板材厚度薄,需对零件的尺寸、厚度、焊接工艺(焊接坡口)等进行修改,使满足设计结构的要求,同时对部分工装、夹具进行修改。
(2)使用Q345B材料替用Q235B材料,按每台推土机现用Q235B材料的一半由Q345B代替,每台可节省775元;年产5000台推土机可节省387万元。
(3)建议在今后设计开发新产品时,尽可能应用Q345B的材料,少用Q235B,这样既能满足产品结构性能要求,又能起到降低生产成本的作用。

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