海洋工程用钢的焊接技术现状及发展
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砂轮相对金属刀具导热性差得多，有效地减小了热 膨胀因素的作用。经过多次砂轮加工比较，控制好 砂轮目数所加工出的轴承，均能满足要求。经修理 后的舰船试航状态良好，交付使用至今无问题反馈。 6． 2 工艺实用性
车床上实现镗削内孔，磨削内孔，减少了加工零 件的装夹、校调次数，大大提高了工效，便于生产组 织管理及质量跟踪。此工艺方法易于在多种较大尺 寸轴套类零件的加工上推广使用。 6． 3 工艺经济性
1 海洋平台用钢
1． 1 海洋平台用钢分类 目前，我国没有具体的海洋平台用钢标准，主要
使用的海洋平台标准有 EN10225、API、BS7191 以及 船舶标准，主要交货方式为 TMCP（ 热机械轧制） 、正 火及调质态。
国际海 洋 平 台 用 钢 主 要 级 别 为 355、420、460 MPa。主要牌号为 355 MPa 级的 EN10225 的 S355、 API 的 API2H250、API2w250、BS7191 的 350EM，船 标的 E36； 420 MPa 级 的 EN10225 的 S420、API 的 API2Y260、API2w260，船标的 E40、E420； 460 MPa 级 的 EN10225 的 S460，船标的 E460。
2 海洋平台用钢的焊接技术
2． 1 海洋平台用钢的焊接现状 2． 1． 1 焊接方法
目前，在我国船厂，海洋平台用钢常用的焊接方 法主要有手工电弧焊，二氧化碳气体保护焊，保护药 芯焊丝气体保护焊，部分使用埋弧焊。 2． 1． 2 焊接材料
对于焊接材料的选择，要求所得焊缝金属的机 械性能应接 近 于 母 材 的 机 械 性 能，一 般 采 用“等 强 匹配”。但 是 对 于 一 些 大 厚 度，强 度 级 别 更 高 的 海 洋平台用钢，往往会采用“低强匹配”。在不影响其 整体机械性能的情况下，通过牺牲一定的强度，来获 得比较好的焊缝韧性。焊条电弧焊进行焊接时，经 过 TMCP 处理的海洋平台用钢对延迟裂纹有一定的 敏感性，一般选用低氢焊条。药芯焊丝是焊接海洋 平台用钢理想的材料，通过混合气体的保护，一方面 降低了气体保护焊所带来的飞溅问题，另一方面又 提高了焊接的效率。 2． 2 海洋平台用钢焊接技术的发展趋势
摘 要：通过分析海洋平台用高强钢的类型和成分，研究海洋平台用高强钢的焊接性，介绍现有的海洋平台用高
强钢的焊接方法，展望海洋平台用高强钢焊接方法的发展趋势。
关键词：海洋平台用钢； 焊接方法； 焊接性
中图分类号：U671． 8
文献标识码：A
0 引言
世界上 70% 的油气资源蕴藏于海洋，目前已探 明的海洋油气资源的 80% 以上在水深 500 m 范围 内。海洋油气资源开发中的海洋平台的建造已经成 为世界各国的焦点。海洋平台用钢板一般具有高强 度、高韧性，良好的抗层状撕裂、焊接性和耐腐蚀性 等 性 能。 近 年 来，随 着 我 国 国 力 的 增 强、科 技 的 发 展，大型的海洋平台得到了迅速的发展，我国的海洋 油气开采正从大陆架走向深海，海洋平台的建造需 要更高强度的平台用钢。对于高强度、大厚度的海 洋平台用钢，合理的焊接技术不仅可以保证平台的 质量，还可以有效地提高平台的建造效率。
砂轮用过棕刚玉等种类，调试结果以碳化硅砂 轮最好。砂轮目数过大，效率低； 砂轮目数过小，橡 胶粉尘在砂轮表面不易脱落。砂轮目数的选择取决 于橡胶性能。
经检验，在加装工装后的机床上加工的橡胶轴 承尺寸满足要求，粗糙度达 Ra1． 6。
6 工艺的效用分析
6． 1 工艺可靠性 粗加工时，加工尺寸比较难控制。但精加工时，
形位公差 精度
以上工艺，完全取代了钳工手工打磨抛光，质量 大大高于手工操作，粗糙度达 Ra0． 8。
（ 2） 对舵杆、中间轴、联轴节等轴类零件的修理 或制作加工最后一道工序，均可采用抛光方法降低 粗糙度值。
（ 3） 上述加工工艺，还可用于高速艇艉轴橡胶 轴承等加工，对有 V 尺寸橡胶零件，仅需将刀排在 装夹时，按靠模调整到所需角度。但对直径较小，而 且长度小于 500 mm 以下的橡胶轴承，只需在车床 上车削即可达到加工要求。可根据零件直径和长度 确定车床型号，车床转速为 200 ～ 300 r / min。
随着深海油气资源的开发，我国海洋平台的建 造技术必然会有长足的发展，进而海洋平台用钢的 焊接技术也必然会快速的发展。
焊条电弧焊在工艺和应用上可以满足海洋平台 用钢的焊接要求。但是，焊条电弧焊存在着耗能大、 污染严重、工作环境恶劣、生产效率 （ 下转第 44 页）
44
江苏船舶
第 28 卷
施工时利用了现有设备，以最小的投入制作工 装，同时还可通过皮带轮大小，调整速比，以选择合 适的砂轮转速，也可直接购置所需转速的电机。
表 1 轴套类零件末道工序加工选择参照表
千叶片 机床 动力头
目数 /（ #）
转速
转速 磨削量
/ （ r·min －1） / （Biblioteka Baidur·min －1） / μm
备注
适用场合
堆焊粗车后
60
60 ～ 80
2 880
200
～
250
不能修正 形位公差
余量受限的 轴类零件
100
60 ～ 80
2 880 40 ～ 50 不能修正 为提高表面
金属焊接性是指金属能否适应焊接加工而形成 完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。金 属焊接性包括两个方面： 一是金属在经受焊接加工 时对缺陷的敏感性； 二是焊成的接头在一定的使用 条件下可靠运行的能力。也可以认为，焊接性不仅 要考虑到金属的结合性能，而且还要考虑到焊接后 的使用性能。一般情况在分析焊接性的时候，十分 重视具体工 艺 条 件，也 就 是 说 要 着 重 于 分 析“工 艺 焊接性”。
（ 1） 高强度 随着深 海 油 气 资 源 开 发 进 一 步 加 强，普 通 的 355 MPa 级和 420 MPa 级的平台用钢已经不能满足 建造的要求，这就必然要求平台用钢具有更高的强 度。我国首座 3 000 m 深水半潜式钻井平台所用的 平台用钢的强度达到了 700 MPa。 （ 2） 厚规格 随着海洋平台大型化，设备日益增多，使得平台 用钢的厚度也逐渐在加厚。某钢集团生产出的海洋 平台 用 调 质 高 强 钢 A514CrQ 的 厚 度 达 到 了 215 mm。 （ 3） 良好的抗层状撕裂性能 海洋平台用钢不同于一般的船用钢，其要求具 有良好的抗层状撕裂性能。 （ 4） 良好的耐腐蚀性 海洋平台长期服役于海上，易受到海水及海洋 生物的侵蚀而产生剧烈的电化学腐蚀。这些腐蚀降 低了结构材料的力学性能，缩短了其使用寿命。平 台服役周期长，远离海岸，不能像船舶那样进行定期 的维修和保养，这就要求海洋平台用钢具有良好的 耐腐蚀性能。 （ 5） 良好的低温韧性
第 28 卷 第 3 期 2011 年 06 月
江苏船舶 JIANGSU SHIP
Vol． 28 No． 3 June． 2011
海洋工程用钢的焊接技术现状及发展
邹家仁1 ，钱建民1 ，李华其2
（ 1． 宁波奥凯钢结构工程有限公司，浙江 宁波 315400； 2． 江苏科技大学，江苏 镇江 212003）
檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰
（ 上接第 36 页） 低等缺点，制约了海洋平台的建造周期。药芯焊丝 气体保护焊热输入集中，效率高，熔池保护好，易于 实现，是现阶段船厂广泛使用的一种焊接方法。随 着海洋平台用钢厚度的不断增加，埋弧焊和气电立 焊可以快速提高生产效率，可以有效改善海洋平台 用钢的焊接现状。由于海洋平台用钢都是大厚度钢 板的焊接，窄间隙焊接能量集中，可以减少海洋平台 用钢坡口的处理，是未来海洋平台用钢焊接的发展 方向。复合焊接方法可以集中利用各种焊接方法的 优点，提高海洋平台用钢的焊接效率。随着船厂自 动化设备的普及，激光焊接和机器人焊接也可以应
36
江苏船舶
第 28 卷
随着海洋平台建造技术的提高，油气资源开发 的区域日益扩大，海上环境日益复杂多变，这就对平 台用钢的低温韧性提出了更高的要求。迪林根开发 的用于北极圈库页岛的 S450 钢在 － 60 ℃ 时冲击功 超过 300 J。 1． 2． 2 海洋平台用钢的成分设计
目前，海洋平台已经使用了 TMCP 钢，这是由安 全性和焊接成本所决定的。使用 TMCP 技术生产的 海洋平台用钢可以有效地降低其碳当量，提高平台 用钢的焊接性。但是，较低的碳当量又会导致其强 度不足。一般平台用钢会加入铌、钒、钛进行微合金 化，充分发 挥 微 合 金 元 素 细 化 晶 粒、沉 淀 强 化 的 作 用，保证钢板具有足够的强度和良好的韧性。平台 用钢对低温韧性有着很高的要求，加入适量镍元素 可以有效地提高其低温韧性。平台用钢具有很高的 纯净度，在其冶金的过程中大大降低了硫、磷元素及 一些杂质，使其获得了良好的抗层状撕裂的性能。 1． 3 海洋平台用钢的焊接性
FH36 （ Z15，Z25，Z35 ） 、AH402 － FH40 （ Z15，Z25， Z35） 、API2H、Cr42、Cr50 等。 1． 2 海洋平台用钢的特性及成分 1． 2． 1 海洋平台用钢的特性
海洋平台是开发海洋资源的超大型焊接钢结 构，支撑着数百吨的平台和钻井设备。海洋平台处 在复杂、多变的海上，应用环境比较恶劣，要考虑到 风载荷、波浪载荷、海流载荷、地震载荷等影响。这 些特性要求海洋平台用钢拥有更高的强度，更厚的 规格，更好的抗层状撕裂、耐腐蚀性以及低温韧性。
HAZ 中韧性的恶化是由于在较大的焊接线能 量下 HAZ 晶粒粗化导致的。从 1983 年开始就一直 有人关心用高强度厚钢板制造的海洋采油平台钢中 焊缝的 HAZ 韧性。海洋平台用钢常使用铌、钒作为 合金元素进行微合金化，但是铌、钒曾被许多专家认 定是对 HAZ 韧性有害的元素，这就使得平台用钢在 高热输入焊接时实现良好的焊接 HAZ 韧性成为问 题。在海洋平台用钢的焊接过程中，规定最高 HAZ 许用硬度已经非常普遍，约为 300 HV10 。
采用什么样的方法对焊接性进行评定取决于实 际的使用情况，其中最常用的方法是用碳当量来确 定。碳当量是衡量淬硬性的指标，可由钢中的化学 成分算出来。另一个重要参数是裂纹敏感指数，这 可以确定钢的预热温度及层间温度。海洋平台用钢 大部分是 TMCP 钢，其碳含量很低，但是其含有一定 量的合金元素，这些合金元素在焊接接头中会导致 过度硬化，从而增加冷裂纹敏感性。 1． 3． 1 焊接冷裂纹
冷裂纹分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性 脆化裂纹。一般所讲的冷裂纹大部分是指延迟裂 纹。延迟裂纹又与钢材的淬硬组织、接头中的含氢 量以及接头所处的拘束应力状态有关。在进行海洋 平台用钢焊接时，由于这些高强钢都是大厚度的，所 以焊接时拘束比较大，而且这种钢大部分都是经过 TMCP 处理的。经过 TMCP 处理后，氢在高强钢母 材、热 影 响 区、焊 缝 中 的 溶 解 度 依 次 加 大。 在 母 材 中，氢扩散的主要路径为等轴铁素体，铁素体渗碳体
仅在初次使用时，增加动力头的开支和参数选 择确定时的调试费用，工作效率较高。
7 工艺方法的应用
（ 1） 鉴于上述工艺的成功使用，将工艺中使用 动力头的方法，推广到艉轴外圆抛光。在动力头主 轴上直接加装千叶轮，采用橡胶轴承磨削时机床运 行参数，动力头转速为 2 880 r / min，对轴类零件外
圆抛光处理。千叶片目数形成的磨削量见表 1。
（ 珠光体） 等区表面的晶粒边界上； 在热影响区，氢 扩散的主要路径为针状或板条状贝氏体区表面的晶 界上； 在焊缝中，氢扩散的主要路径为铁素体，针状 铁素体边界区的断晶边界上。可见在稍有缺陷的焊 接接头上，氢极易聚集，诱发氢致裂纹，所以这种钢 的焊接易产生冷裂纹。 1． 3． 2 热裂纹
海洋平台用钢一般含碳量较低，含锰量较高，且 含磷、硫杂质控制较严，因此热裂纹的倾向较小。 1． 3． 3 焊接热影响区 HAZ 的韧性
国内海洋平台用钢主要牌号为 A、B、D、E（ Z15， Z25，Z35） 、AH322 － FH32（ Z15，Z25，Z35） 、AH362 －
收稿日期：2011 － 02 － 26 作者简介：邹家仁（ 1963 － ） ，男，工程师，研究方向为钢结构焊接工 程； 钱建民（ 1976 － ） ，男，工程师，研究方向为钢结构设计； 李 华 其 （ 1985 － ） ，男，硕士，研究方向为高强钢焊接。
车床上实现镗削内孔，磨削内孔，减少了加工零 件的装夹、校调次数，大大提高了工效，便于生产组 织管理及质量跟踪。此工艺方法易于在多种较大尺 寸轴套类零件的加工上推广使用。 6． 3 工艺经济性
1 海洋平台用钢
1． 1 海洋平台用钢分类 目前，我国没有具体的海洋平台用钢标准，主要
使用的海洋平台标准有 EN10225、API、BS7191 以及 船舶标准，主要交货方式为 TMCP（ 热机械轧制） 、正 火及调质态。
国际海 洋 平 台 用 钢 主 要 级 别 为 355、420、460 MPa。主要牌号为 355 MPa 级的 EN10225 的 S355、 API 的 API2H250、API2w250、BS7191 的 350EM，船 标的 E36； 420 MPa 级 的 EN10225 的 S420、API 的 API2Y260、API2w260，船标的 E40、E420； 460 MPa 级 的 EN10225 的 S460，船标的 E460。
2 海洋平台用钢的焊接技术
2． 1 海洋平台用钢的焊接现状 2． 1． 1 焊接方法
目前，在我国船厂，海洋平台用钢常用的焊接方 法主要有手工电弧焊，二氧化碳气体保护焊，保护药 芯焊丝气体保护焊，部分使用埋弧焊。 2． 1． 2 焊接材料
对于焊接材料的选择，要求所得焊缝金属的机 械性能应接 近 于 母 材 的 机 械 性 能，一 般 采 用“等 强 匹配”。但 是 对 于 一 些 大 厚 度，强 度 级 别 更 高 的 海 洋平台用钢，往往会采用“低强匹配”。在不影响其 整体机械性能的情况下，通过牺牲一定的强度，来获 得比较好的焊缝韧性。焊条电弧焊进行焊接时，经 过 TMCP 处理的海洋平台用钢对延迟裂纹有一定的 敏感性，一般选用低氢焊条。药芯焊丝是焊接海洋 平台用钢理想的材料，通过混合气体的保护，一方面 降低了气体保护焊所带来的飞溅问题，另一方面又 提高了焊接的效率。 2． 2 海洋平台用钢焊接技术的发展趋势
摘 要：通过分析海洋平台用高强钢的类型和成分，研究海洋平台用高强钢的焊接性，介绍现有的海洋平台用高
强钢的焊接方法，展望海洋平台用高强钢焊接方法的发展趋势。
关键词：海洋平台用钢； 焊接方法； 焊接性
中图分类号：U671． 8
文献标识码：A
0 引言
世界上 70% 的油气资源蕴藏于海洋，目前已探 明的海洋油气资源的 80% 以上在水深 500 m 范围 内。海洋油气资源开发中的海洋平台的建造已经成 为世界各国的焦点。海洋平台用钢板一般具有高强 度、高韧性，良好的抗层状撕裂、焊接性和耐腐蚀性 等 性 能。 近 年 来，随 着 我 国 国 力 的 增 强、科 技 的 发 展，大型的海洋平台得到了迅速的发展，我国的海洋 油气开采正从大陆架走向深海，海洋平台的建造需 要更高强度的平台用钢。对于高强度、大厚度的海 洋平台用钢，合理的焊接技术不仅可以保证平台的 质量，还可以有效地提高平台的建造效率。
砂轮用过棕刚玉等种类，调试结果以碳化硅砂 轮最好。砂轮目数过大，效率低； 砂轮目数过小，橡 胶粉尘在砂轮表面不易脱落。砂轮目数的选择取决 于橡胶性能。
经检验，在加装工装后的机床上加工的橡胶轴 承尺寸满足要求，粗糙度达 Ra1． 6。
6 工艺的效用分析
6． 1 工艺可靠性 粗加工时，加工尺寸比较难控制。但精加工时，
形位公差 精度
以上工艺，完全取代了钳工手工打磨抛光，质量 大大高于手工操作，粗糙度达 Ra0． 8。
（ 2） 对舵杆、中间轴、联轴节等轴类零件的修理 或制作加工最后一道工序，均可采用抛光方法降低 粗糙度值。
（ 3） 上述加工工艺，还可用于高速艇艉轴橡胶 轴承等加工，对有 V 尺寸橡胶零件，仅需将刀排在 装夹时，按靠模调整到所需角度。但对直径较小，而 且长度小于 500 mm 以下的橡胶轴承，只需在车床 上车削即可达到加工要求。可根据零件直径和长度 确定车床型号，车床转速为 200 ～ 300 r / min。
随着深海油气资源的开发，我国海洋平台的建 造技术必然会有长足的发展，进而海洋平台用钢的 焊接技术也必然会快速的发展。
焊条电弧焊在工艺和应用上可以满足海洋平台 用钢的焊接要求。但是，焊条电弧焊存在着耗能大、 污染严重、工作环境恶劣、生产效率 （ 下转第 44 页）
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江苏船舶
第 28 卷
施工时利用了现有设备，以最小的投入制作工 装，同时还可通过皮带轮大小，调整速比，以选择合 适的砂轮转速，也可直接购置所需转速的电机。
表 1 轴套类零件末道工序加工选择参照表
千叶片 机床 动力头
目数 /（ #）
转速
转速 磨削量
/ （ r·min －1） / （Biblioteka Baidur·min －1） / μm
备注
适用场合
堆焊粗车后
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60 ～ 80
2 880
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不能修正 形位公差
余量受限的 轴类零件
100
60 ～ 80
2 880 40 ～ 50 不能修正 为提高表面
金属焊接性是指金属能否适应焊接加工而形成 完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。金 属焊接性包括两个方面： 一是金属在经受焊接加工 时对缺陷的敏感性； 二是焊成的接头在一定的使用 条件下可靠运行的能力。也可以认为，焊接性不仅 要考虑到金属的结合性能，而且还要考虑到焊接后 的使用性能。一般情况在分析焊接性的时候，十分 重视具体工 艺 条 件，也 就 是 说 要 着 重 于 分 析“工 艺 焊接性”。
（ 1） 高强度 随着深 海 油 气 资 源 开 发 进 一 步 加 强，普 通 的 355 MPa 级和 420 MPa 级的平台用钢已经不能满足 建造的要求，这就必然要求平台用钢具有更高的强 度。我国首座 3 000 m 深水半潜式钻井平台所用的 平台用钢的强度达到了 700 MPa。 （ 2） 厚规格 随着海洋平台大型化，设备日益增多，使得平台 用钢的厚度也逐渐在加厚。某钢集团生产出的海洋 平台 用 调 质 高 强 钢 A514CrQ 的 厚 度 达 到 了 215 mm。 （ 3） 良好的抗层状撕裂性能 海洋平台用钢不同于一般的船用钢，其要求具 有良好的抗层状撕裂性能。 （ 4） 良好的耐腐蚀性 海洋平台长期服役于海上，易受到海水及海洋 生物的侵蚀而产生剧烈的电化学腐蚀。这些腐蚀降 低了结构材料的力学性能，缩短了其使用寿命。平 台服役周期长，远离海岸，不能像船舶那样进行定期 的维修和保养，这就要求海洋平台用钢具有良好的 耐腐蚀性能。 （ 5） 良好的低温韧性
第 28 卷 第 3 期 2011 年 06 月
江苏船舶 JIANGSU SHIP
Vol． 28 No． 3 June． 2011
海洋工程用钢的焊接技术现状及发展
邹家仁1 ，钱建民1 ，李华其2
（ 1． 宁波奥凯钢结构工程有限公司，浙江 宁波 315400； 2． 江苏科技大学，江苏 镇江 212003）
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（ 上接第 36 页） 低等缺点，制约了海洋平台的建造周期。药芯焊丝 气体保护焊热输入集中，效率高，熔池保护好，易于 实现，是现阶段船厂广泛使用的一种焊接方法。随 着海洋平台用钢厚度的不断增加，埋弧焊和气电立 焊可以快速提高生产效率，可以有效改善海洋平台 用钢的焊接现状。由于海洋平台用钢都是大厚度钢 板的焊接，窄间隙焊接能量集中，可以减少海洋平台 用钢坡口的处理，是未来海洋平台用钢焊接的发展 方向。复合焊接方法可以集中利用各种焊接方法的 优点，提高海洋平台用钢的焊接效率。随着船厂自 动化设备的普及，激光焊接和机器人焊接也可以应
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随着海洋平台建造技术的提高，油气资源开发 的区域日益扩大，海上环境日益复杂多变，这就对平 台用钢的低温韧性提出了更高的要求。迪林根开发 的用于北极圈库页岛的 S450 钢在 － 60 ℃ 时冲击功 超过 300 J。 1． 2． 2 海洋平台用钢的成分设计
目前，海洋平台已经使用了 TMCP 钢，这是由安 全性和焊接成本所决定的。使用 TMCP 技术生产的 海洋平台用钢可以有效地降低其碳当量，提高平台 用钢的焊接性。但是，较低的碳当量又会导致其强 度不足。一般平台用钢会加入铌、钒、钛进行微合金 化，充分发 挥 微 合 金 元 素 细 化 晶 粒、沉 淀 强 化 的 作 用，保证钢板具有足够的强度和良好的韧性。平台 用钢对低温韧性有着很高的要求，加入适量镍元素 可以有效地提高其低温韧性。平台用钢具有很高的 纯净度，在其冶金的过程中大大降低了硫、磷元素及 一些杂质，使其获得了良好的抗层状撕裂的性能。 1． 3 海洋平台用钢的焊接性
FH36 （ Z15，Z25，Z35 ） 、AH402 － FH40 （ Z15，Z25， Z35） 、API2H、Cr42、Cr50 等。 1． 2 海洋平台用钢的特性及成分 1． 2． 1 海洋平台用钢的特性
海洋平台是开发海洋资源的超大型焊接钢结 构，支撑着数百吨的平台和钻井设备。海洋平台处 在复杂、多变的海上，应用环境比较恶劣，要考虑到 风载荷、波浪载荷、海流载荷、地震载荷等影响。这 些特性要求海洋平台用钢拥有更高的强度，更厚的 规格，更好的抗层状撕裂、耐腐蚀性以及低温韧性。
HAZ 中韧性的恶化是由于在较大的焊接线能 量下 HAZ 晶粒粗化导致的。从 1983 年开始就一直 有人关心用高强度厚钢板制造的海洋采油平台钢中 焊缝的 HAZ 韧性。海洋平台用钢常使用铌、钒作为 合金元素进行微合金化，但是铌、钒曾被许多专家认 定是对 HAZ 韧性有害的元素，这就使得平台用钢在 高热输入焊接时实现良好的焊接 HAZ 韧性成为问 题。在海洋平台用钢的焊接过程中，规定最高 HAZ 许用硬度已经非常普遍，约为 300 HV10 。
采用什么样的方法对焊接性进行评定取决于实 际的使用情况，其中最常用的方法是用碳当量来确 定。碳当量是衡量淬硬性的指标，可由钢中的化学 成分算出来。另一个重要参数是裂纹敏感指数，这 可以确定钢的预热温度及层间温度。海洋平台用钢 大部分是 TMCP 钢，其碳含量很低，但是其含有一定 量的合金元素，这些合金元素在焊接接头中会导致 过度硬化，从而增加冷裂纹敏感性。 1． 3． 1 焊接冷裂纹
冷裂纹分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性 脆化裂纹。一般所讲的冷裂纹大部分是指延迟裂 纹。延迟裂纹又与钢材的淬硬组织、接头中的含氢 量以及接头所处的拘束应力状态有关。在进行海洋 平台用钢焊接时，由于这些高强钢都是大厚度的，所 以焊接时拘束比较大，而且这种钢大部分都是经过 TMCP 处理的。经过 TMCP 处理后，氢在高强钢母 材、热 影 响 区、焊 缝 中 的 溶 解 度 依 次 加 大。 在 母 材 中，氢扩散的主要路径为等轴铁素体，铁素体渗碳体
仅在初次使用时，增加动力头的开支和参数选 择确定时的调试费用，工作效率较高。
7 工艺方法的应用
（ 1） 鉴于上述工艺的成功使用，将工艺中使用 动力头的方法，推广到艉轴外圆抛光。在动力头主 轴上直接加装千叶轮，采用橡胶轴承磨削时机床运 行参数，动力头转速为 2 880 r / min，对轴类零件外
圆抛光处理。千叶片目数形成的磨削量见表 1。
（ 珠光体） 等区表面的晶粒边界上； 在热影响区，氢 扩散的主要路径为针状或板条状贝氏体区表面的晶 界上； 在焊缝中，氢扩散的主要路径为铁素体，针状 铁素体边界区的断晶边界上。可见在稍有缺陷的焊 接接头上，氢极易聚集，诱发氢致裂纹，所以这种钢 的焊接易产生冷裂纹。 1． 3． 2 热裂纹
海洋平台用钢一般含碳量较低，含锰量较高，且 含磷、硫杂质控制较严，因此热裂纹的倾向较小。 1． 3． 3 焊接热影响区 HAZ 的韧性
国内海洋平台用钢主要牌号为 A、B、D、E（ Z15， Z25，Z35） 、AH322 － FH32（ Z15，Z25，Z35） 、AH362 －
收稿日期：2011 － 02 － 26 作者简介：邹家仁（ 1963 － ） ，男，工程师，研究方向为钢结构焊接工 程； 钱建民（ 1976 － ） ，男，工程师，研究方向为钢结构设计； 李 华 其 （ 1985 － ） ，男，硕士，研究方向为高强钢焊接。