新型EH36高强船板钢的气电立焊试验研究
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船用E级钢厚板拼板焊接变形控制试验及研究
船用E级钢厚板拼板焊接变形控制试验及研究
江泽新;吴磊磊;马金军;陈华
【期刊名称】《金属加工：热加工》
【年(卷),期】2016(000)024
【摘要】我司承建的某型船的甲板为E级钢，甲板厚度为60m m，厚板拼板焊接容易出现裂纹及变形严重等缺陷的情况，为此针对于本船的甲板厚板进行试验和分析，并进行相应的改进。
通过修改焊接参数、坡口形式、焊接顺序等方法提高了厚板的焊缝质量，同时控制了焊接角变形。
【总页数】3页(P70-71,74)
【作者】江泽新;吴磊磊;马金军;陈华
【作者单位】广船国际有限公司;广船国际有限公司;广船国际有限公司;广船国际有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.45mm厚板EH36级钢SEGARC法焊接工艺试验及应用
2.海洋工程船用大厚板E级高强钢埋弧焊技术研究
3.边界条件对船用厚板高强钢焊接残余应力的影响研究
4.超大型集装箱船超厚板止裂钢埋弧自动焊工艺研究
5.一种新的船用高强度钢厚板止裂性能评价技术的提出与研究
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EH36钢薄板对接焊接变形数值模拟
Ｅ Ｈ３ ６ 船 用高 强 钢 力学 性 能 优 良 ， 近 年 来 广泛 应 用
关键词 ： 焊接变形
高 阶单 元
混合 热 源
Ｅ Ｈ ３ ６钢
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ４ ０ ４
０ 前
言
于船体 结构 中 ， 在 降低板 厚 、 减 轻 船 体 重 量 和提 高 船 体 强 度 等方 面 取得 了 较 好 的 效 果 。但 是 ， 板 厚 的 减 薄 也
带 来 了如翘 曲变 形 过 大 等焊 接 变 形 问 题 ， 不 仅 影 响 到 船 体 结构 的性 能 和 尺 寸 精 度 ， 同Ｈ １ ， － ｘ ￣ 后 续 焊 板 矫 正 和
［ ６ ］ 刘福广 ， 李太江 ， 王彩侠 ， 等． 焊后热 处理温 度对 Ｐ ９ ２钢 焊
（ １ ）正 火 ＋高 温 回火 热 处 理 使 得 接 头 的组 织 、 性 能得 到均 匀化 ， 接 头得 到较 好 的综合 性能 。 （ ２ ）多次高 温 回火热 处 理 对接 头 的 影 响更 多地 表 现在 对接 头 塑 性 及 韧 性 的提 升 ， 对 接 头 的强 度 影 响 不 大 。熔 合线 及焊缝 组 织 品界逐 渐清 晰 。 （ ３ ）接 头整 体正 火 ＋高 温 回火及 接 头 多 次高 温 回 火热 处理 只是实验 室 的探 究 试 验 。接 头 整 体 正火 ＋高 温 回火 在工 程 应 用 时 受 条 件 所 限无 法 实 现 ， 只 适 合 配 管 厂等有 整 体 热 处 理 条 件 的机 构 采 用 ； 接 头 多 次 高 温 回火热 处理 受 相 关 标 准 规 范 限制 ， 在 实 际 工 程 中应 用
充分， 随着 回火 次数 的增 加 ， 焊缝 组织 晶界 逐 渐清 晰 ， 焊
eh36钢材料参数
eh36钢材料参数
EH36钢是船板钢，其主要合金元素是硅、锰、铬、镍和铜。
EH36钢具有高强度、良好的焊接性能、优异的冲击韧性和耐腐蚀性，在航海业和海洋平台结构中得到广泛应用。
下面是EH36钢的一些主要参数：
化学成分（质量分数）：
碳 C：0.18
硅 Si：0.10-0.50
磷 P：0.035
机械性能：
屈服强度（MPa）：≥355
抗拉强度（MPa）：490-620
延伸率（%）：≥21
冲击韧性：
-40°C, 测试吸收能（J）：≥34
硬度：
布氏硬度（HBW）：≤229
钢板厚度应在8-150毫米范围内。
EH36钢经过正火和控温处理，以确保其硬度和机械性能符合要求。
钢板的表面应平整光滑，无明显缺陷和杂质。
在使用和存储过程中，EH36钢应注意防止出现划痕和损伤，以免影响其性能。
EH36船用中厚板多道焊温度场分析中的区域划分
通过式 （1） 、式 （6）和式 （7） 得到 EH36 船用钢板的 T1 温度节点为 1180℃，T2 温度节点为 880℃， T3 温度节点为 728℃。在得到温度节点 T 熔、T1、T2、T3 之后，就可进行区域划分。 沿垂直焊缝方向，对于焊缝形成准稳态温度场时刻的节点，可在工件中心截面上选取，如图 2 所 示。在焊缝区、粗晶区、细晶区、粗细晶区和回火区各取典型的节点，选择第一道焊焊缝中心节点以 及距焊缝中心 3.0mm、3.5mm、4.5mm、9.5mm 处的节点，分别绘出各节点的热循环曲线，如图 5 和图 6 所示。从图中可以看到，所选 A、B、C、D、E 五个节点最高温度分别是 1 783℃、1 335℃、1 132℃、 857℃、360℃，符合区域间划分界线的原则。根据数值模拟可知，在距焊缝中心 2.9～3.4mm 的区域为
关 键 词：厚板多道焊；CO2 气体保护焊；温度场；区域划分；节点选择 中图分类号：U671.83 文献标识码：A
0 引 言
船用中厚板焊接一般是多层多道焊接。在焊接过程中经历的多次热循环使焊缝组织变得复杂，不 可避免地产生焊接残余应力[1-2]、热影响区裂纹[3]和软化[4-6]等问题。焊接接头一般可分为焊缝区、熔合 区、热影响区和母材区四个区域，中厚板多层多道焊接经历多次热循环，区域的定义不明确，界限不 清晰，使得多道次温度场分析相当复杂。大型焊接结构成本高，生产周期长，要对整个结构进行试验 研究几乎不可能[7]。近年来，国内外学者对焊接温度场的数值模拟做了大量研究工作。为了后处理输 出方便，会按照区域位置选择节点，将其作为温度场的取值点，然而对于区域划分和取值点的选取没 有深入探讨。金属材料组织变化受焊接过程中最高温度和冷却速度的影响很大，而取值点处的温度变 化将用来预测相应区域的微观组织。因此在后处理时如何划分区域和选择节点是很重要的，不仅可以 通过这些节点预测微观组织，而且可以为温度场试验中热电偶的布置提供依据。 本文对温度场取值点的选取进行了研究，提出适用于温度场分析的中厚板多道焊焊接区域划分方 法。以 16mm 船用中厚钢板 EH36 为研究对象，选用船舶领域常用的 CO2 气体保护焊焊接方法[8]，通 过用户子程序对焊接过程进行数值模拟并对区域划分方法进行验证。
大线能量焊接用EH36钢的FCB焊接接头组织与性能
影 响 区存 在 软 化 现 象且 横 向 区域 呈 对 称 分 布 ．焊 缝 纵 向 电化 学性 能 存 在 不 均 匀性 。
关 键 词 ：高 强钢 ；大 线 能 量 焊 接 ；软 化 ：显 微 组 织 ； 电化 学行 为
中 图 分 类 号 ：ＴＧ４０７
文 献 标 志 码 ：Ｂ
０ 引言 传 统 轧 制 方法 制备 出 的 低 合金 高 强 钢 ，其 焊 接
ＴＭＣＰ （Ｔｈｅｒｍｏ．ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｓｓ） 技 术兼 有 控 制 轧 制 和 即时 控 制 冷 却 ．把钢 的 形 变 再 结 晶 与相 变 效 果 结 合 起 来 ．在 热 轧 之 后立 刻 采 用 水 冷 的 方 式 使 钢 板 迅 速 从 ８００℃ 降到 ５００℃ ．之 后 用 空 冷 的方 式 冷 却 至室 温 ．通 过 细 化 晶 粒 大 幅 提 高 钢 材 强 韧 性 ．使 热 轧 状 态 钢 材 具 有 良好 的低 温 韧性 和 强 度 ．ＴＭＣＰ控 轧 控冷 工艺 现 已广泛 用 于制 造 高 强度 钢 板 ［引 ＴＭＣＰ钢板 显 微 组织 可 得 到 大 幅度 的 细化 ．可
船 舶 和海 洋工 程 结 构 对 焊接 接 头 的 力 学 性 能 提 出 了很 高 的要 求 大 多 数 研 究 者 和 技 术 人 员 对 采 用 ＴＭＣＰ工艺 制备 ＥＨ３６钢 的显 微 组 织 和力 学性 能方 面 做 了很 多研 究 焊接 接 头 是 整 个 工 程 结 构 的 薄 弱 区 所 在 ．因此 ．国 内外 大 量 研 发 人 员 开 发 了相 应 的焊 接 材 料 和方 法 用 于 ＴＭＣＰ制 备 的 ＥＨ３６钢 的 高 效 焊 接 ［５－７］。船 舶 的腐蚀 难 以避 免且 相 当严 重 。是 一 个 难 以解 决 的 问 题 。正 因为腐 蚀 所 造 成 的大 量 问题 ，在 易腐 蚀 的环境 中服役 ．船 舶和 海洋 工程设 备 的维 护是 一 项 艰 难 的 任 务 。 而 且 ．相 当 数 量 的 焊 接 接 头 在 海 水 下 需要 服役 极长 时 间 ．但 目前 很 少有 针对 ＥＨ３６钢焊 接接 头 电化 学行 为 的研究 在 焊接材 料 和母材 金属 一 定 的情况 下 ．焊接接 头 的电化 学行 为主要 决定 于 焊接 工艺 ，不 当 的焊接工 艺参 数也会 导致 其发 生变 化 ，因 此将 焊接参 数控制 在一 定范 围对 于得 到优 良的焊 接 接 头 来 说 是 很 有 必 要 的 。就 焊 接 工 艺 条 件 而 言 ，热 输入 是焊 接 电流 、电压 和焊接 速度 的集 中性反 映 ，这 也是 决定 焊接 接头结 合性 能 的最重要 的因素之 一 。
EH36级船板钢生产实践
（ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ Ｃｏ ．Ｌ ｔ ｄ ．ｏ ｆ Ｔａ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ，Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ，Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ，Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ，０ ６ ３ ０ ０ ０）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎｔ ｒ ｏｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｈ ｉ ｐ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｏｆ ＥＨ ３ ６ ｃ ｌ ａｓ ｓ，ａ ｎ ａ ｌ ｙｚ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｓ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏｗｅ ｄ ｆ ｒ ｏｍ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｈａ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ＬＤ —ＬＦ — ＣＣ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｌｏｗ ， ｆ ａ ｌ ｌ ｉ ｓ ｒ ｅ ａ ｓ ｏｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕａ ｌ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏｎ — ｔ ｒ ｏ ｌ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅａ ｄｙ， ｔ ｈ ｅ ｃ ａｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂｉ ｌ ｌ ｅ ｔ ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏｄ ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ，ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｔ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｆ ｒ ｏｍ ｔ ｈｅ ｃ ｕｓ ｔ ｏ ｍｅ ｒ ｓ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄｓ：ｓ ｈｉ ｐ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ； ＬＤ — ＬＦ — ＣＣ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅｓ ｓ ｌｏ ｆ ｗ ；ｐ ｒ ｏｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ
高强度船板钢EH36的开发
第24卷第3期 • 8 • 2018 年 6 月宽厚板WIDE AND HEAVY PLATEVol.24,No.3June 2018高强度船板钢EH36的开发安海玉郝鑫尹绍江张书新王强(河钢集团唐钢公司）摘要采用低C、高Mn以及Nb、Ti微合金化的成分设计，通过铁水预处理—120 t顶底复吹转炉初炼^ 120 t LF炉精炼—板坯连铸—3 500 mm轧机轧制的工艺路线，成功开发高强度船板钢EH36,实物质量水平满 足GB712标准和中国船级社规范要求，具有良好的低温韧性和抗层状撕裂性能。
关键词高强船板微合金化低温钿性抗层状撕裂Development of High Strength Hull Steel EH36An Haiyu,Hao Xin,Yin Shaojiang,Zhang Shuxin and Wang Qiang(HBIS Tangsteel Company)Abstract Taking process route of hot metal pretreatment, 120 t BOF melting, 120 t LF refining, slab continuous casting and 3 500 mm plate mill rolling,high strength hull steel EH36 is successfully developed by composition design of low carbon and high manganese content, niobium and titanium microalloying. The actual product quality satisfies the requirements of GB 712 standard and CCS rules with good low temperature toughness and lamellar tearing resistance.Keywords High strength hull plate, Microalloying, Low temperature toughness, Lamellar tearing resistance〇前言船板钢，即船体结构用钢，主要用于制造远 洋、沿海和内河航运船舶的船体、甲板。
船板AH36，DH36，EH36，FH36
DHB6 0.90~1.60
EH36 O.9ห้องสมุดไป่ตู้~1.60
船用钢板中的AH36级船板、DH36级船板、EH36级船板、FH36级船板都属于船用钢板中的高强船板,但AH36、DH36、EH36、FH36各个级别间所存在的差别,
主要是冲击温度的差别。
AH36级船板是常度0度冲击。
DH36级船板是-20度冲击。
请您及时更换请请请您正在使用的模版将于2周后被下线请您及时更换
船板AH36,DH36,EH36,FH36
36高强度钢又分几个质量等级AH36、DH36、EH36。
等级化学成份(质量分数)(%)
C Mn si P S Al Nb V
AH36 0.70~1.60 O.015~O.050 O.03O~O.10
1、船用钢板AH36和DH36有什么区别啊
EH36级船板是-40度冲击。
FH36级船板是-60度冲击。
都是高强钢36公斤系列,抗拉强度Rm 490-630mpa,屈服强度 355mpa 延伸率A%21%,低温冲击值,指标相同,唯一不同的是冲击实验温度不同AH36 大概0centigrade DH36 minus 20centigrade EH36 minus 40 centigrade FH36 minus 60centigrade, AKV =34,区别就在这里,就是适用环境温度有区别
EH36 O.9ห้องสมุดไป่ตู้~1.60
船用钢板中的AH36级船板、DH36级船板、EH36级船板、FH36级船板都属于船用钢板中的高强船板,但AH36、DH36、EH36、FH36各个级别间所存在的差别,
主要是冲击温度的差别。
AH36级船板是常度0度冲击。
DH36级船板是-20度冲击。
请您及时更换请请请您正在使用的模版将于2周后被下线请您及时更换
船板AH36,DH36,EH36,FH36
36高强度钢又分几个质量等级AH36、DH36、EH36。
等级化学成份(质量分数)(%)
C Mn si P S Al Nb V
AH36 0.70~1.60 O.015~O.050 O.03O~O.10
1、船用钢板AH36和DH36有什么区别啊
EH36级船板是-40度冲击。
FH36级船板是-60度冲击。
都是高强钢36公斤系列,抗拉强度Rm 490-630mpa,屈服强度 355mpa 延伸率A%21%,低温冲击值,指标相同,唯一不同的是冲击实验温度不同AH36 大概0centigrade DH36 minus 20centigrade EH36 minus 40 centigrade FH36 minus 60centigrade, AKV =34,区别就在这里,就是适用环境温度有区别
EH36船板钢形变奥氏体动态再结晶行为的研究
图 1为不同温度下单道次压缩的应力-应变 曲 线。从图 1中可以看出,当应变速率为 10/s和 1 /s时,在 各 个 实 验 温 度 下 均 不 会 发 生 动 态 再 结 晶 ,而 只 发 生 动 态 回 复 ,得 到 的 应 力 - 应 变 曲 线 均 为动态回复型;当应变速率为 0.1/s时,1000℃以 上 的 应 力 - 应 变 曲 线 表 现 为 动 态 再 结 晶 型, 1000℃ 及 其 以 下 的 曲 线 表 现 为 动 态 回 复 型 。 由 此 得 知 ,变 形 温 度 、变 形 程 度 和 变 形 速 率 等 工 艺 参 数 对 变 形抗 力 值、热 变 形 奥 氏 体 的 动 态 再 结 晶 行 为 都 有 明 显 的 影 响 。在 同 一 变 形 速 率 下 ,对 应 于 同 一 应 变 值,变 形 温 度 越 高,所 对 应 的 应 力 值 越 低,并 且 随 着变 形 温 度 的 降 低,应 力 峰 值 向 应 变 增 大 的 方 向 移 动 。这 是 由 于 在 较 低 温 度 下 变 形 时 ,加 工 硬 化 率 较 高 ,回 复 软 化 进 行 得 比 较 困 难 。而 变 形 温 度 越 高,空位 原 子 扩 散 和 位 错 进 行 交 滑 移 及 攀 移 的 驱 动 力 越 大 ,因 而 就 更 易 发 生 动 态 再 结 晶 。当 变 形 温 度 降 低 时 ,应 力 峰 值 向 应 变 增 大 的 方 向 移 动 ,表 明了变形温度对动态再结晶发生的临界变形量的
A* =3.17率 较 低 时,经 历 了 加 工 硬 化、动 态 再 结 晶 过 程,应 变 速 率 较 大 时,不 能 发 生 动 态 再 结 晶 ;低 温 时 没 有 发 生 动 态 再 结 晶 。
(2)微合金化元素的固溶拖曳 作 用 和 沉 淀 析 出作用对再结晶有强烈的抑制作用,与普通 C-Mn 钢 相 比 ,微 合 金 化 钢 的 再 结 晶 激 活 能 要 高 很 多 ,其 值为 381.1kJ/mol。
A* =3.17率 较 低 时,经 历 了 加 工 硬 化、动 态 再 结 晶 过 程,应 变 速 率 较 大 时,不 能 发 生 动 态 再 结 晶 ;低 温 时 没 有 发 生 动 态 再 结 晶 。
(2)微合金化元素的固溶拖曳 作 用 和 沉 淀 析 出作用对再结晶有强烈的抑制作用,与普通 C-Mn 钢 相 比 ,微 合 金 化 钢 的 再 结 晶 激 活 能 要 高 很 多 ,其 值为 381.1kJ/mol。
大厚度E36钢板药芯焊丝焊接试验
化 ≯成 分 满
，
合金 中 多 种 素的测 定…． 【 ｛
肃科学学报 ． ２ ０ ０ ８ ， ２ ０ （ ２ ） ：８ ６ — ８ ８ ． 严华 ，顺 芝敏 ． １ ｎ ｃ ｏ ｌ ｏ ｙ ８ ０ ０ Ｈ 热 交换 的 焊 接 定 试 验 【 Ｊ １ ． 焊 接 技 术 ，２ （ ） ｌ ３ ． ４ ２（ ５ ）：
以满 足Ｎ Ａ Ｃ Ｅ规 范 要 求 。 因 此 ， 本 文 以 符 合 ＧＢ ／ Ｔ １ ７ ４ ９ ３ —
２ ０ ０ ８ Ｅ ５ ５ １ ＴＩ — Ｎｉ １ Ｃ型 药芯焊 丝
ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ
．
１ 企 业 解 决 方 案
大厚度Ｅ ３ ６ 钢板药芯焊丝 焊接试验
吴光辉 陈成 王树 勇 蒋笑
【 摘要】 ６ ０ ｍ ｍ 厚Ｅ ３ ６ 板平对接ｃ ０ ， 气体保护药芯焊丝焊接 ，采用符合Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ４ ９ ５ — ２ ０ ０ ８ Ｅ ５ ５ １ Ｔ １ 一 Ｎ 『 】 ｃ 型Ｙ ｃ Ｊ ８ １ Ｎ ｊ Ｉ 药芯焊丝。试扳检测按中国船级社焊接工 艺评 定规范要求执 行，检删结果满足规范
热加 ｒ ． ２ ０ １ ２ （ ８ ） ：３ ６ — ３ ８ ．
１ ６ Ｉ 苏仲 鸣 ． 焊剂的性能与使 用
ｆ Ｍ１ ． 北 京 ： 机 械 工 业 出 版
口口 ２ ｛ ｝ ｉ ６ ｛ ｉ ８ ２ ６
蔫 工热 加 Ｉ 缇 ８ Ｈ ２ ２ 垮 ２ ９
ｗｗｗ． ｍｅ ｔ ｏ ｌ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎｇｌｇ ｆ￣ ． ｃｏ ｍ
一
尤其 是
Ｉ ４ １ 唐 巾杰 ，等 ． 镍 聃 高温 合 金的
研究 现 状 发 腱 ｆ ７ 玎 景… ． 世界 ， ２ ０１ ４ （ １ ） ：３ ６ — ４ ０ ．
，
合金 中 多 种 素的测 定…． 【 ｛
肃科学学报 ． ２ ０ ０ ８ ， ２ ０ （ ２ ） ：８ ６ — ８ ８ ． 严华 ，顺 芝敏 ． １ ｎ ｃ ｏ ｌ ｏ ｙ ８ ０ ０ Ｈ 热 交换 的 焊 接 定 试 验 【 Ｊ １ ． 焊 接 技 术 ，２ （ ） ｌ ３ ． ４ ２（ ５ ）：
以满 足Ｎ Ａ Ｃ Ｅ规 范 要 求 。 因 此 ， 本 文 以 符 合 ＧＢ ／ Ｔ １ ７ ４ ９ ３ —
２ ０ ０ ８ Ｅ ５ ５ １ ＴＩ — Ｎｉ １ Ｃ型 药芯焊 丝
ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ
．
１ 企 业 解 决 方 案
大厚度Ｅ ３ ６ 钢板药芯焊丝 焊接试验
吴光辉 陈成 王树 勇 蒋笑
【 摘要】 ６ ０ ｍ ｍ 厚Ｅ ３ ６ 板平对接ｃ ０ ， 气体保护药芯焊丝焊接 ，采用符合Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ４ ９ ５ — ２ ０ ０ ８ Ｅ ５ ５ １ Ｔ １ 一 Ｎ 『 】 ｃ 型Ｙ ｃ Ｊ ８ １ Ｎ ｊ Ｉ 药芯焊丝。试扳检测按中国船级社焊接工 艺评 定规范要求执 行，检删结果满足规范
热加 ｒ ． ２ ０ １ ２ （ ８ ） ：３ ６ — ３ ８ ．
１ ６ Ｉ 苏仲 鸣 ． 焊剂的性能与使 用
ｆ Ｍ１ ． 北 京 ： 机 械 工 业 出 版
口口 ２ ｛ ｝ ｉ ６ ｛ ｉ ８ ２ ６
蔫 工热 加 Ｉ 缇 ８ Ｈ ２ ２ 垮 ２ ９
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尤其 是
Ｉ ４ １ 唐 巾杰 ，等 ． 镍 聃 高温 合 金的
研究 现 状 发 腱 ｆ ７ 玎 景… ． 世界 ， ２ ０１ ４ （ １ ） ：３ ６ — ４ ０ ．
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学 性 能 完 全 满 足 船规 要求 ， 钢 具 备 高 热 输 入 焊接 的 适 应 性 。 该
关键 词 ： 气 电立 焊
大热输入
船板
韧 性
中 图 分 类 号 ： Ｔ ５ ． Ｇ４ ７ ５厚 度 受 熔 深 的 限制 。熔 化 的 焊缝 金属 向各个 方 向流 动 使母 材 不 断 熔 化 ， 焊 接 熔 但 池 的宏 观 体积 很小 ， 由于 温度 梯 度 的限 制 ， 属 流动 只 金 能局 限在 一个 很 小 的 区 域 内 ， 焊 丝 不 做 摆 动 的情 况 在 下 ， 接板 厚不 超 过 ２ 焊 ０ ｍｍ。若 要 焊 接厚 板 ， 须使 焊 必 丝沿 板厚 方 向进行 摆 动 。通 过 熔 池 的移 动 使 坡 口边 缘 熔化 。钢 板厚 度 增 加 ， 动 位 移 应 相 应 地 增 大 。根 据 摆 试验 结果 ， 以采 用下 述经 验 公 式 计 算 ： 焊 接板 厚 ＝ 可 可 摆动 位移 ＋１ （ ｍ） ５ ｍ 。选 用 ３ ０ｍｍ摆 动位 移 ， 大可焊 最
有 １ ／ 离未焊透 ， 坡 口有 大量 的未 熔合缺 陷 。 ｍｎ距 １ 两侧
线与熔 深 方 向成 直 角 ， 材 熔 化 主要 靠 熔 池 的 热 传 导 母
作用 ， 电弧 作用 力对母 材 的 作用 很 低 ， 因此 气 电立 焊 的 熔 深很 小 ， 只能 采用 不带 钝 边 的坡 口形式 ， 部 间 隙不 根 能过小 ， 般不 低于 ４ ｍ 一 ｍ。
分析 和试 验 ， 新研 制 的 Ｅ ３ 对 Ｈ ６高强船 板 钢进行 了焊接
试验 ， 测试 了焊 接接 头 的性 能 。 １ 气 电立焊 的工 艺特 点
在传 统平 焊 位 置 焊 接 ， 电弧 轴 线 垂 直 于 钢 板 的表
面 。在 电弧力 和热 的作用 下 母 材熔 化 并 与 填 充金 属 结 成一个 整 体 。因此 ， 平焊 位 置 的熔 深 较 大 ， 般采 用 带 一 钝边 的坡 口形式 ， 根 部 间 隙 很 小 。气 电 立 焊 电弧 轴 且
焊 、 弧 焊 、 Ｏ 焊 等方 法 难 以 比拟 的优 点 。但 由 于熔 埋 Ｃ 池处 于立 焊 位 置 ， 电立 焊 工 艺 具 有 其 特 殊 性 。而 且 气
因为 热输 入 很 大 ， 影 响 区组 织 和 性 能 变 化 复 杂 。文 热
钢板 厚 度 增 加 ， 内外 停 留时 间 也 应 相 应 增 加 。但 摆动 位移 和 停 留时 间 的 增 加 都 是 有 限 度 的 ， 当摆 动 位 移超 过 ３ ｍ 或停 留时 间超 过 ２ ｓ在 焊丝 两 次 经过 的 ０ｍ ，
维普资讯
２０ 船舶焊接国际论坛论文集 俘 掳 ０７
新 型 Ｅ ６ 高 强 船 板 钢 的 气 电 立 焊 试 验 研 究 Ｈ３
鞍 钢股份 有 限公 司（ 山市 １４ ０ ） 鞍 １０ ９ 吕 冬 翟 晓莉 韩 鹏 付魁 军
摘要
分 析 了气 电立 焊 的 工 艺 特 点 和 焊 接 熔 深 的影 响 因 素 ， 立 了气 电立 焊 焊 接 热 输 入 与 坡 口截 面 尺 寸 的 回 建
格中， 焊接 热输 入 即 可达 到 ６ ｃ 以上 。据 日本 资 ０ Ｍ／ ｍ 料介绍 ， 丝气 电立 焊可 一次 焊透 ６ ｍ 以上 钢板 ， 双 ０ｍ 热 输入 可达 ６ ０ Ｍ／ ｍ。气 电立 焊 还 可 以 减 少 层 间 的清 ８ ｃ
理工 序 ， 一 步 提 高 焊 接 效 率 ， 有 传 统 的焊 条 电弧 进 具
热输 入 的数学 表 达式 为 Ｅ＝Ｕ ／ ， 示焊 接 电源 对 ｌｖ 表 单 位长 度焊 缝 所 输 入 的热 量 。在 普 通 电弧 焊 中 ， 接 焊
收 稿 日期 ： ０ 一 ４— ２ ２∞ ｏ ０
图 １ 单 丝 气 电 立 焊 横 截 面
２０ ０ ７年 第 ５期 ９１
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。
一
嘞
舅
２ 气 电立焊 坡 口形式 与焊接 热输 入 的回 归分 析
气 电立 焊应 用 中 的最 主要 问题 是 热影 响 区的 韧性 下降 ， 而且 受 热 输 入 的影 响很 大 。为 了研 究 热 输 人 的 影 响 ， 用热 轧 ２ 厚 Ｄ ３ 采 ０ ｍｍ Ｈ ２钢 板 进 行 了 气 电 立 焊
中对 气 电立焊方 法 的工艺 特 点 和 热输 入 的控 制进 行 了
间歇 期 ， 属 已经凝 固到较 低 的温 度 ， 容 易 造 成未 熔 金 很
合缺 陷 。在单 丝 条 件 下 ， ５ｍｍ 可 以看 作 一 次 焊 接 成 ４ 形 的最大 厚度 。若 要增加 一 次 焊接 的厚度 ， 要采 用双 需 丝气 电立 焊 。图 １为 单 丝气 电立焊 焊 接 ６ ／ 板 的 ０ ｍｎ钢 横截面照 片 ， 动位 移 ３ ／， 摆 ０ ｍｎ 内外 停 留为 ２ ５ ｓ ． 。根部
归方程 ， 回归结果表明 ， 因素间线 性相关非常显著 ， 两 可以 由坡 口截面尺寸来控 制焊接热输 入大 小。分析 了气电立 焊 Ｈ ｚ区性能变化规律 ， 出了应 以焊接热输入控制 为准则 的工艺设计思想。进行 了新 型 Ｅ ３ Ａ 提 Ｈ ６高强船板 钢的气 电立焊试验 ， 结果表明 ， 经热输入 为 １６ｋ／ ｍ焊接 ， 一 ０℃条件下焊接 Ｈ ｚ区具 有较高 的冲击 吸收功 ， ８ Ｊｃ 在 ４ Ａ 各项力
接 ４ ｍ厚 钢 板 。 ５ｍ
随着船 体结 构 向大 型化 、 载 荷 方 向发展 ， 求 焊 重 要
接生 产高 速高效 的呼声 日益强 烈 。气 电立 焊 是 目前 造
船厂应 用较 为普 遍 的一 种 高效 焊 接 方 法 。 由于它 采 用
一
次成 形 工艺 ， 焊接 热输 入很 大 ， 板厚 为 １ 的规 在 ２ｍｍ
关键 词 ： 气 电立 焊
大热输入
船板
韧 性
中 图 分 类 号 ： Ｔ ５ ． Ｇ４ ７ ５厚 度 受 熔 深 的 限制 。熔 化 的 焊缝 金属 向各个 方 向流 动 使母 材 不 断 熔 化 ， 焊 接 熔 但 池 的宏 观 体积 很小 ， 由于 温度 梯 度 的限 制 ， 属 流动 只 金 能局 限在 一个 很 小 的 区 域 内 ， 焊 丝 不 做 摆 动 的情 况 在 下 ， 接板 厚不 超 过 ２ 焊 ０ ｍｍ。若 要 焊 接厚 板 ， 须使 焊 必 丝沿 板厚 方 向进行 摆 动 。通 过 熔 池 的移 动 使 坡 口边 缘 熔化 。钢 板厚 度 增 加 ， 动 位 移 应 相 应 地 增 大 。根 据 摆 试验 结果 ， 以采 用下 述经 验 公 式 计 算 ： 焊 接板 厚 ＝ 可 可 摆动 位移 ＋１ （ ｍ） ５ ｍ 。选 用 ３ ０ｍｍ摆 动位 移 ， 大可焊 最
有 １ ／ 离未焊透 ， 坡 口有 大量 的未 熔合缺 陷 。 ｍｎ距 １ 两侧
线与熔 深 方 向成 直 角 ， 材 熔 化 主要 靠 熔 池 的 热 传 导 母
作用 ， 电弧 作用 力对母 材 的 作用 很 低 ， 因此 气 电立 焊 的 熔 深很 小 ， 只能 采用 不带 钝 边 的坡 口形式 ， 部 间 隙不 根 能过小 ， 般不 低于 ４ ｍ 一 ｍ。
分析 和试 验 ， 新研 制 的 Ｅ ３ 对 Ｈ ６高强船 板 钢进行 了焊接
试验 ， 测试 了焊 接接 头 的性 能 。 １ 气 电立焊 的工 艺特 点
在传 统平 焊 位 置 焊 接 ， 电弧 轴 线 垂 直 于 钢 板 的表
面 。在 电弧力 和热 的作用 下 母 材熔 化 并 与 填 充金 属 结 成一个 整 体 。因此 ， 平焊 位 置 的熔 深 较 大 ， 般采 用 带 一 钝边 的坡 口形式 ， 根 部 间 隙 很 小 。气 电 立 焊 电弧 轴 且
焊 、 弧 焊 、 Ｏ 焊 等方 法 难 以 比拟 的优 点 。但 由 于熔 埋 Ｃ 池处 于立 焊 位 置 ， 电立 焊 工 艺 具 有 其 特 殊 性 。而 且 气
因为 热输 入 很 大 ， 影 响 区组 织 和 性 能 变 化 复 杂 。文 热
钢板 厚 度 增 加 ， 内外 停 留时 间 也 应 相 应 增 加 。但 摆动 位移 和 停 留时 间 的 增 加 都 是 有 限 度 的 ， 当摆 动 位 移超 过 ３ ｍ 或停 留时 间超 过 ２ ｓ在 焊丝 两 次 经过 的 ０ｍ ，
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２０ 船舶焊接国际论坛论文集 俘 掳 ０７
新 型 Ｅ ６ 高 强 船 板 钢 的 气 电 立 焊 试 验 研 究 Ｈ３
鞍 钢股份 有 限公 司（ 山市 １４ ０ ） 鞍 １０ ９ 吕 冬 翟 晓莉 韩 鹏 付魁 军
摘要
分 析 了气 电立 焊 的 工 艺 特 点 和 焊 接 熔 深 的影 响 因 素 ， 立 了气 电立 焊 焊 接 热 输 入 与 坡 口截 面 尺 寸 的 回 建
格中， 焊接 热输 入 即 可达 到 ６ ｃ 以上 。据 日本 资 ０ Ｍ／ ｍ 料介绍 ， 丝气 电立 焊可 一次 焊透 ６ ｍ 以上 钢板 ， 双 ０ｍ 热 输入 可达 ６ ０ Ｍ／ ｍ。气 电立 焊 还 可 以 减 少 层 间 的清 ８ ｃ
理工 序 ， 一 步 提 高 焊 接 效 率 ， 有 传 统 的焊 条 电弧 进 具
热输 入 的数学 表 达式 为 Ｅ＝Ｕ ／ ， 示焊 接 电源 对 ｌｖ 表 单 位长 度焊 缝 所 输 入 的热 量 。在 普 通 电弧 焊 中 ， 接 焊
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图 １ 单 丝 气 电 立 焊 横 截 面
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２ 气 电立焊 坡 口形式 与焊接 热输 入 的回 归分 析
气 电立 焊应 用 中 的最 主要 问题 是 热影 响 区的 韧性 下降 ， 而且 受 热 输 入 的影 响很 大 。为 了研 究 热 输 人 的 影 响 ， 用热 轧 ２ 厚 Ｄ ３ 采 ０ ｍｍ Ｈ ２钢 板 进 行 了 气 电 立 焊
中对 气 电立焊方 法 的工艺 特 点 和 热输 入 的控 制进 行 了
间歇 期 ， 属 已经凝 固到较 低 的温 度 ， 容 易 造 成未 熔 金 很
合缺 陷 。在单 丝 条 件 下 ， ５ｍｍ 可 以看 作 一 次 焊 接 成 ４ 形 的最大 厚度 。若 要增加 一 次 焊接 的厚度 ， 要采 用双 需 丝气 电立 焊 。图 １为 单 丝气 电立焊 焊 接 ６ ／ 板 的 ０ ｍｎ钢 横截面照 片 ， 动位 移 ３ ／， 摆 ０ ｍｎ 内外 停 留为 ２ ５ ｓ ． 。根部
归方程 ， 回归结果表明 ， 因素间线 性相关非常显著 ， 两 可以 由坡 口截面尺寸来控 制焊接热输 入大 小。分析 了气电立 焊 Ｈ ｚ区性能变化规律 ， 出了应 以焊接热输入控制 为准则 的工艺设计思想。进行 了新 型 Ｅ ３ Ａ 提 Ｈ ６高强船板 钢的气 电立焊试验 ， 结果表明 ， 经热输入 为 １６ｋ／ ｍ焊接 ， 一 ０℃条件下焊接 Ｈ ｚ区具 有较高 的冲击 吸收功 ， ８ Ｊｃ 在 ４ Ａ 各项力
接 ４ ｍ厚 钢 板 。 ５ｍ
随着船 体结 构 向大 型化 、 载 荷 方 向发展 ， 求 焊 重 要
接生 产高 速高效 的呼声 日益强 烈 。气 电立 焊 是 目前 造
船厂应 用较 为普 遍 的一 种 高效 焊 接 方 法 。 由于它 采 用
一
次成 形 工艺 ， 焊接 热输 入很 大 ， 板厚 为 １ 的规 在 ２ｍｍ