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一、牌号解析与标准体系1. 牌号定义

• ​​Q345​​：屈服强度≥345MPa（厚度≤16mm时）
• ​​GJ​​：高层建筑用钢（GaoCeng JianZhu）
• ​​C​​：质量等级（-20℃冲击功≥34J）
  

2. 执行标准

• ​​核心标准​​：GB/T 19879-2015《建筑结构用钢板》
• ​​关联规范​​：
  
  • JGJ 99-2015《高层民用建筑钢结构技术规程》
  • GB 50017-2017《钢结构设计标准》
  • EN 10025-4（欧标对比参考，S355J2+N级）
    
  
  

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二、化学成分控制（熔炼分析）[td]

元素	含量范围（%）	控制要点
C	≤0.20	碳当量Ceq≤0.45%（Ceq=C+Mn/6+Cr/5）
Si	≤0.55	抑制过量Si导致焊接热裂纹
Mn	1.00-1.60	与Pcm值联动控制（Pcm≤0.28%）
P	≤0.020	超低磷控制（严于普通Q345B的0.035%）
S	≤0.010	硫化物形态控制（Ca处理≥0.0025%）
Alt	≥0.020	细化晶粒，提高低温韧性

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三、力学性能要求1. 基本力学指标（厚度≤40mm）[td]

项目	技术要求	试验标准
屈服强度ReH	≥345 MPa	GB/T 228.1
抗拉强度Rm	470-630 MPa	GB/T 228.1
断后伸长率A	≥22%	GB/T 228.1
-20℃冲击功KV2	≥34J（纵向）	GB/T 229
屈强比	≤0.83	GB/T 19879

2. 特殊性能要求

• ​​Z向性能​​：
  
  • Z15级：断面收缩率ψz≥15%（板厚40-60mm）
  • Z25级：ψz≥25%（超高层核心筒节点）
    
• ​​抗震性能​​：
  
  • 强屈比≥1.2（GB 50011要求）
  • 最大力总延伸率Agt≥12%
    
  
  

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四、生产工艺关键技术1. 洁净钢冶炼

• ​​铁水预处理​​：[S]≤0.005%（KR法深脱硫）
• ​​LF+RH精炼​​：钙处理（[Ca]/[S]=1.8-2.2）
• ​​动态轻压下​​：中心偏析≤C类1.0级
  

2. 控轧控冷（TMCP）工艺[td]

工艺阶段	参数控制	组织性能目标
两阶段轧制	粗轧温度≥1050℃，精轧温度850-880℃	奥氏体晶粒细化至30μm以下
超快速冷却	冷速25-35℃/s，终冷温度500-600℃	贝氏体+针状铁素体组织
在线热处理	回火温度580-620℃，保温时间≥30min	消除残余应力，提升韧性

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五、典型工程应用1. 超高层建筑案例

• ​​北京大兴国际机场​​：屋面网架结构（最大板厚80mm）
• ​​苏州中南中心​​（499m）：巨型支撑框架节点
• ​​广州东塔​​（周大福金融中心）：斜交网格外筒结构
  

2. 特殊结构应用

• ​​大跨度桥梁​​：港珠澳大桥人工岛连接段钢箱梁
• ​​抗震耗能构件​​：雄安高铁站BRB支撑核心板
• ​​组合结构​​：上海天文馆双曲面壳体钢骨
  

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六、与同类材料对比分析[td]

对比项	Q345GJC	Q390GJD	S355J2（欧标）
屈服强度	345-455 MPa	390-510 MPa	355-490 MPa
碳当量Ceq	≤0.45%	≤0.48%	≤0.47%
适用建筑高度	200-400m	400-800m	150-300m
焊接冷裂纹敏感指数Pcm	≤0.28%	≤0.30%	≤0.29%
吨钢造价	4800-5200元	5500-6000元	6000-6500元

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七、焊接工艺要点1. 焊材匹配规范

• ​​手工焊​​：E5015（J507）或E5016（J506）
• ​​气体保护焊​​：ER50-G（AWS A5.28）
• ​​埋弧焊​​：H10Mn2焊丝+SJ102焊剂
  

2. 工艺参数控制[td]

板厚（mm）	预热温度（℃）	层间温度（℃）	热输入（kJ/cm）
≤25	80-100	150-250	≤30
25-50	100-150	180-300	≤40
50-80	150-180	200-350	≤50

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八、质量检测标准1. 必检项目

• ​​超声波探伤​​：GB/T 2970 II级（主要承重构件）
• ​​Z向拉伸试验​​：GB/T 5313（板厚≥40mm时）
• ​​CTOD试验​​：GB/T 4161（海洋工程关键节点）
  

2. 判定标准

• ​​不平度​​：≤2mm/m（GB/T 709 P类精度）
• ​​厚度公差​​：±0.25mm（厚度≤30mm时）
• ​​表面缺陷​​：深度≤0.1t且≤1mm（t为板厚）
  

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九、技术答疑Q1：Q345GJC与普通Q345B的关键差异？

​​A​​：核心区别在于：

• ​​低温韧性​​：-20℃冲击功≥34J（Q345B无强制要求）
• ​​成分控制​​：S≤0.010%（严于Q345B的0.035%）
• ​​强度稳定性​​：抗拉强度上限630MPa（Q345B仅要求470-630MPa）
  

Q2：厚板焊接如何避免层状撕裂？

​​A​​：需采取三向控制：

• ​​材料选择​​：Z25级钢板（ψz≥25%）
• ​​坡口设计​​：K型坡口减少厚度方向应力
• ​​焊接顺序​​：对称分段退焊法
  

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十、发展趋势1. 技术升级方向

• ​​超高强韧化​​：Q345GJC-S（抗震型，屈强比≤0.78）
• ​​绿色制造​​：氢冶金工艺（碳排放降低40%）
• ​​数字化应用​​：BIM模型直接生成钢板数控切割代码
  

2. 标准演进

• ​​GB/T 19879-202X修订重点​​：
  
  • 新增耐火耐候复合型Q345GJC-FH牌号
  • 引入基于应变的设计指标（ε≥0.6%）
  • 强制要求全生命周期碳足迹追溯
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