Q295NHB卷板耐候钢焊条选用指南

焊接是耐候结构钢使用过程中的加工手段，添加了铜、镍、铬等合金元素的耐候钢比普通碳钢具有更好的耐蚀性，其经过氧化会在表面形成致密的保护锈层，以减缓进一步腐蚀。

耐候钢经焊接后，焊接热量会导致焊缝附近组织结构发生改变，影响熔合区与基体之间的组织均匀性。

当焊料与耐候钢基体之间存在成分差异时，则会由于焊缝与基体间的电位差，在环境介质条件下构成电偶腐蚀，甚至焊缝具有较大的残余应力也会加速这种局部腐蚀。而焊接电偶中的局部腐蚀特点还会导致构件疲劳性能的降低。

Q295NHB卷板耐候钢化学成分

但也有报道指出，通过优化焊接工艺，降低耐候钢焊缝形成过程的Cr、Ni、Cu元素烧损能改善焊缝腐蚀性。

因此，耐候钢焊接材料与基体材料之间成分、组织的均匀性将对焊接构件电偶腐蚀特性、服役可靠性与寿命具有重要影响。

采用耐候钢制作的输变电铁塔与基座，有的是通过焊接进行连接。

铁塔架设常用的电弧焊焊条都是市售的各种酸性、碱性焊条，较少采用耐候钢焊条，如果焊缝材料与基体之间的电偶腐蚀程度显著，将导致它们之间的非均匀腐蚀，形成构件局部减薄严重的性能薄弱区，从而不利于耐候钢铁塔服役过程

中的结构稳定性。

目前，在输变电行业，耐候钢铁塔的应用正处于试行阶段，不同类型的焊条与Q295NHB卷板之间的电化学腐蚀特性及其对性能的影响目前报道相对较少。

针对Q295NHB卷板耐候钢板与铁塔常用的市售电弧焊焊条及具有耐候特性的耐候焊条，根据实际铁塔安装的焊接方案与条件进行焊接，不同焊条焊接件在加速腐蚀环境下的电化学特点与力学性能变化规律，为免涂装耐候钢铁塔服役性能与

安全性评估提供基础数据参考。

采用5mm厚的Q295NHB卷板耐候钢热轧板材；焊接采用电弧焊，焊条为三种规格：1#-J422(酸性药皮)、2#-J506(碱性药皮)、3#-J506NiCrCu(耐候钢焊条，以下简写为J506NH)。

将三者做对比可以看出，由于J422焊条属酸性焊条，工程应用中可焊性最好，在焊接过程中熔渣流动性好，因此得到了晶粒较为粗大的组织且均匀度较好，有较少占比的珠光体组织，在三种焊条中具有最为均匀的焊接组织。

而J506属碱性焊条合金化程度较高，则其在凝固过程中容易造成成分偏析，组织均匀性较差。

耐候钢焊条J506NH合金成分与耐候钢基底成分相近，同样因为加入了相对大量的Ni、Cr、Cu元素，则在熔池区域出现了铸态组织与析出相。

耐候钢的耐蚀原理并非依靠新鲜金属表面在腐蚀初期具有较低的自腐蚀电流，相反，合金元素的引入是为了促进耐候钢锈层快速生成，依靠致密的腐蚀产物膜构成保护。

因此，焊接组织上的差异并不能直接预测焊接结构的腐蚀结果，仍需结合焊接构件长期腐蚀行为做进一步判定。

(1)、J422与J506焊缝组织均与Q295NHB卷板耐候钢母材存在较高的电势差异，不适合用于耐候钢构件的焊接，在长期腐蚀过程中，容易造成焊接区域加速腐蚀而产生断裂风险。

(2)、J506CrNiCu焊条适用于耐候钢焊接，在长期腐蚀过程中，J506CrNiCu与Q295NHB卷板耐蚀机制相似，能保持较好的同步腐蚀，在长期腐蚀过程中，不易造成焊接区域的局部断裂风险。

(3)、三种焊条在焊缝区域和基体之间的电位差均导致该区域表面发生明显的电化学腐蚀，一方面表现为焊接区域的减薄，另一方面表面出现腐蚀凹坑，其测量的受力截面积高于实际受力截面积，导致其拉伸强度指标下降。