有关水下湿法焊接材料的研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com俘掳专题综述水下湿法焊接材料的研究进展哈尔滨工业大学(威海)(264209)刘多刘一搏周利冯吉才山东省科学院海洋仪器仪表研究所(青岛市266001)郭宁摘要对水下湿法焊接用焊条、药芯焊丝的研究与发展现状进行了详尽的综述，并指出目前水下焊接材料的主要研制思路、存在的问题及今后的发展方向。在水环境中直接进行焊接时，富氢环境、冷却速度快、电弧稳定性较差等是影响湿法焊接接头质量的主要原因。通过调整焊接材料配比，添加合金元素等措施，可以实现渣气联合保护及焊缝组织性能的优化。金红石型焊条仍是当今实际工

2、程中应用最广泛的水下焊条，水下药芯焊丝的制备、研发满足了水下焊接向高效化、自动化焊接发展的需求。关键词：水下湿法焊接焊条药芯焊丝进展中图分类号：TG456．5芯焊丝等。国内现今焊条主要产品有TSH一1，0前言TS202，TS202A，TS203及TS208。其中TS208是由洛阳随着海洋工程的不断发展，深海石油开采需求的船舶材料研究所研制的用于Q345等低合金钢焊接的日益增大，水下湿法焊接技术以其操作灵活、成本低廉水下焊条，抗拉强度不低于530MPa，强度及塑性接近的优势，已被广泛的应用于海上油气平台的搭建及海英国Hydro

3、weldFS水下焊条¨HJ。目前在实际工程底输油管道的铺设与维修当中。同时，随着水下焊接中，水下20In范围内所得的焊接接头已可达到AWS材料的发展，其在船舶、桥梁、核电等其他涉水工程结D3,6中A类接头的要求，其中水下湿法焊接最深的应构中的应用也在不断扩大。在水下湿法焊接中，由于用报道，是在墨西哥湾海洋平台水下171In的临时维焊接过程完全暴露在水环境中进行，所以水会在高温修中u”J。文中则主要对水下焊条、药芯焊丝近年来弧柱作用下分解为氢和氧，并构成电弧气泡维持电弧的发展现状做出详尽的综述，并指出水下焊接材料研的燃烧。由氢

4、造成的富氢环境会带来气孔和冷裂纹等制的未来发展方向。焊接缺陷，降低焊接结构的使用寿命及抗疲劳性能；由1水下焊条的研究现状氧导致的氧化性氛围则会增加Mn，Si等合金元素的烧损，并易于以非金属夹杂物的形式残留在焊缝中，降低水下焊条目前仍是人们用于水下焊接及修复工作焊接接头的力学性能。此外，随着水深的增加，氢、氧的主要焊接材料。根据实际工程结构的应用需求，往往选择与之相匹配的药皮成分及焊芯类型，有时还会在电弧气泡中所占分压还会增大，气孔数量随之增多，在药皮外部再涂覆防水涂层。现有水下焊条按其主要电弧的稳定性也会不断削弱¨。因此，研

5、制出一系成分划分，可分为金红石型、氧化铁型、奥氏体不锈钢列专用的水下湿法焊接材料，降低氢、氧对焊接接头的型及镍基型焊条等几种_1，并向着低气孔、无裂纹、高不利影响，提高焊缝的综合性能，是获得优质水下湿法性能及高电弧稳定性的趋势发展，使之在实际工程中焊接接头、扩大水下焊接应用领域的重要途径。的应用日益增大。目前，综合性能比较优异的水下焊接材料主要有1．1金红石型焊条英国的HydroweldFSTM焊条，美国的7018’S焊条，乌以金红石为主要药皮成分的焊条在现今水下湿法克兰巴顿焊接研究所研制的EPS—AN1型焊条、PPS—焊接

6、中应用最为广泛。该型焊条具有焊缝成形性好、AN1型焊丝，德国Hanover大学的渣一气联合自保护药电弧稳定性强，且适用于全位置焊接等优点，因而备受收稿日期：2012—08—08青睐且早已实现了商业化生产，如E7014和E6013等，基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2008AA092901)；哈尔其中E6013在1989年就已成功应用于墨西哥湾石油滨工业大学(威海)校科学研究基金(HIT(WH)X201111)。平台的水下修复中引。l82012年第12期学兔兔www.xuetutu.com专题综述俘搭金红石型焊

7、条渣系主要由TiO：．SiO：及硅酸盐构条类型。Gooch-263指出氧化性焊条可以避免水下焊成，属于酸性焊条，因而其焊缝中扩散氢含量很高(可接接头氢致裂纹的出现，这主要是氧化铁形成的氧化达70～90mL／100g)，易在焊缝中形成氢气孔，在接头性氛围及其渣系起到的积极作用。文献[23]试验结果热影响区处常伴有氢致裂纹产生。目前，湿法焊接中指出药皮中Fe：O。含量为53％(质量分数)时，焊缝中降低扩散氢含量方法主要有两种：①加人CaCO等造的扩散氢含量达到最低值。但是氧化性环境并不利于气物质，使其在焊接冶金过程中，分解出CO

8、：气体稀释Mn，Si等亲氧型合金元素的过渡，使得焊缝力学性能往气泡，从而减小氢气在电弧气泡中的分压；②加入CaF：往很低，从而限制了其在实际工程中的应用。Pope等等化合物，使之在高温下与氢气反应生成HF等不溶于人通过向氧化铁型药皮中加人Ni元素来提高焊接熔敷金属的气体，从而减少了气氛中的