一、Q345钢材概述
Q345钢材是一种国标低合金钢，含碳量小于0.2%，加入少量合金提高强度，分为五个等级，具有优良的力学性能、低温性能和加工性能。它广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶等领域。Q345钢材的屈服强度大于345MPa，根据标准要求随着材质厚度的增加，屈服下限值会相应减小。
Q345热轧卷常见于GB/T 1591标准，此标准规定了低合金结构钢的技术要求。此外，Q345钢材的新标准替代牌号为Q355，该牌号在部分性能上有所提升。
二、Q345钢材的等级分类
Q345钢材根据不同的冲击温度要求，分为Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E五个等级。这些等级的主要区别在于冲击试验的温度不同：
Q345A级：不做冲击试验。
Q345B级：20度常温冲击试验。
Q345C级：0度冲击试验。
Q345D级：-20度冲击试验。
Q345E级：-40度冲击试验。
以Q345D为例，相比于Q345A、B、C其低温冲击功的试验温度更低，因此其低温性能更好。同时，Q345D钢材中的有害物质磷(P)和硫(S)的含量比Q345A、B、C要低，这使得Q345D钢材的市场价格相对较高。
低温冲击性能用于保障低温下材料的韧性，特别是高寒地区的使用场景下，低温冲击性能是非常重要的，必须严格遵守设计要求，否则会导致整个建筑存在安全隐患。
三、Q345钢材的化学成分
Q345钢材的化学成分主要包括碳、锰、硅、磷、硫、钒等元素。不同等级的Q345钢材，化学成分略有差异。
以Q345A为例，其化学成分为：C≤0.20, Mn≤1.7, Si≤0.55, P≤0.045, S≤0.045, V 0.02~0.15。
四、Q345钢材与16Mn钢材的对比
Q345钢材是12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代，虽然从历史的沿革上来说，Q345的前身是基于冶金部标准YB13-69中的16Mn牌号（更早可以追溯到德国标准的ST52），但是其化学成分与16Mn钢材不尽相同。
在屈服强度、厚度分组尺寸、低温分级等方面，Q345钢材与16Mn钢材也存在较大差异。总的来说Q345钢材的综合机械性能和低温性能优于16Mn钢材，大多数情况下不建议使用16Mn来替代Q345。
五、Q345钢材的力学性能
Q345钢材的力学性能包括抗拉强度、屈服强度和伸长率。以国标Q345B热轧钢卷为例，其力学性能为：抗拉强度470-630MPa，屈服强度≥345MPa，伸长率≥20%。
六、Q345钢材的焊接特点
Q345钢材焊接时，需注意以下几点：
碳当量（Ceq）的计算：Ceq=0.49%，大于0.45%，焊接性能一般，需制定严格的焊接工艺措施。
焊接过程中易出现的问题：热影响区的淬硬倾向、冷裂纹敏感性等。
焊接工艺参数的选择：包括焊接材料、坡口形式、焊接方法、焊接电流、预热温度等。
焊接检验：根据《钢结构工程施工及验收规范》，焊口可以采用超声波探伤法进行检验。
常见的焊接流程如下：坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根（碳弧气刨）→外口施焊 →里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验（焊缝质量一级合格）
七、高寒应用
在高寒地区，Q345D钢材的应用十分广泛，特别是在输电铁塔和建筑结构中。
在我国的西藏地区，极端情况下昼夜温差可达到40℃，冬季极端气温低于-30℃。Q345D钢材被用于制造该地区输电铁塔和建筑的钢结构（如景区观景台、游客中心等）。这些钢结构需确保低温环境下的韧性和强度。
Q345D钢材具有良好的低温韧性，能够在极端低温条件下保持其性能，这对于确保电网的稳定运行和建筑物的安全至关重要。
但是在居民住宅的应用场景上，高寒地区Q345D钢结构方案和传统的砖混方案相比没有太过明显的优势。高寒地区高层建筑稀少，对于钢结构方案的需求不强烈；钢结构建筑保温能力和砖混结构相比较差；高寒地区交通不方便，Q345D的材料成本再加上运输成本过高，没有明显的经济性。
所以在应用落地时，并不是盲目地选取高端的材料，而是要结合需求和成本进行综合设计。
