高强度船体结构用钢 EH36超厚板焊接工艺研究.pdf

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1、第43卷第3期船海工程Vo1．43No．32014年6月SHIP&0CEANENGINEERINGJun．2014DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2014．03．011高强度船体结构用钢EH36超厚板焊接工艺研究赵洁，徐得志，涂永彬(1．武汉交通职业学院，武汉430065；2．武昌船舶重工有限责任公司，武汉430064)摘要：为研究船用高强钢EH36100mm厚拼板平对接焊焊接工艺，应用埋弧自动焊，选择合适的焊接参数，制定焊接工艺，对焊接接头进行力学性能试验，试验结果证明，该工艺能满足深水三用工作船对

2、船体局部强度的要求，成功解决了船用高强钢超厚板的焊接工艺难题。关键词：焊接工艺；残余应力；高强钢中图分类号：U671．83文献标志码：A文章编号：1671-7953(2014)03-0044434随着三用工作船作业水深的不断增加，半潜的适用价值。平台锚和锚链对大型拖缆机的工作负荷不断增由于深水作业的需求，加之海况条件恶劣，三加，导致船体对局部强度的要求越来越高，同时考用工作船船体外板主要采用高强度船体结构钢，虑到空船重量，普通强度船体用钢的强度难以满其中在主甲板处加强部位采用EH36100mm超足船舶功能要求，从而使得高强度船

3、体结构用钢厚板高强度船体结构用钢，为此本文针对超厚板越来越受到设计者的青睐，应用日趋广泛。为了高强度船体结构用钢的焊接方法和工艺措施展开满足各种大厚度高强度船体结构钢在船舶结构中研究，并通过一系列的措施来保证超厚板高强度的性能要求，焊接结构也向高参数大型化方向发船体结构用钢的焊接质量和焊接效率，为以后此展。这就对高强度船体结构钢的焊接性以及相应类钢种的焊接工艺提供技术支持。的焊接工艺提出了越来越高的要求，不仅要求具1母材成分及焊接性分析有良好的综合力学性能和加工工艺性能，而且还应具有较高的工作效率J。故对高强度船体结1．1高强

4、钢EI-I36的化学成分及力学性能构用钢的厚板焊接工艺进行研究有一定高强钢EH36化学成分及力学性能见表1、2。表1高强钢EH36的化学成分％1．2高强钢EI-I36的可焊性分析金属焊接性的评定方法通常有间接判断法和收稿日期：2013—10—24直接试验法两类。间接判断法中最常用且最简单修回日期：2013—11—05第一作者简介：赵洁(1983一)，女，硕士，助理工程师的方法是用“碳当量”来估算的淬硬倾向，从而评研究方向：船舶先进制造技术定其焊接性；直接试验法是通过一系列的试验，反E-mall：zhaojieyujun@163

5、．tom映钢材的焊接裂纹倾向及焊接接头的使用性能，高强度船体结构用钢EH36超厚板焊接工艺研究——赵洁，徐得志，涂永彬能够直接评定金属材料的焊接性_3J。考虑焊接质量及效率，选用埋弧自动焊进行焊接。所谓“碳当量”法就是把各种元素都按相当埋弧焊允许使用较大的焊接热输入，熔敷速度及于若干含碳量的办法总和起来，它是一种近似的熔透能力大，焊接生产率比焊条电弧焊高得多，焊计算方法。因为合金元素对焊接性的影响是十分缝及热影响区随着焊接热输入增加而加宽。且其复杂的，多种元素存在与单独元素的影响不同，在特点是热效率高，熔深大，焊缝质量稳定，劳

6、动条不同的含碳量或不同类型钢中的影响也不同，所件好，对操作者的技术水平依赖性小J。以出现了许多碳当量的计算公式。国际焊接学会2．1焊接材料的选择(IIW)推荐的碳当量计算公式如下。焊接时，综合考虑母材的成分和性能、结构特点以及应用条件、焊剂、焊丝的成分和性能等，选c=c+++=用HTM一711焊接材料，直径5mmH08Mn2E焊0．18+(0．9～1．6)／6+(0．40+丝，CHF101焊剂，从而得到满足要求的优质焊接0．35)／15+(O．20+0．08+0．05～接头。0．101／5=0．446～0．5732．2焊接坡口

7、形式C为0．4％～0．6％时，钢材的淬硬倾向逐渐由于EH36高强钢的板厚为100mm，尚未在明显，需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。实际生产中形成大规模的使用，故从可焊性、焊接在评价低合金高强度钢的焊接冷裂纹敏感性材料的消耗量、坡口加工、焊接变形等方面考虑，时，除采用IIW公式外，还可采用焊接裂纹敏感成基于板厚100mm高强钢的坡口形式的独特性，分PcM。以及船厂焊接条件，采用双V形坡口。坡口角度根据桶样化学成分采用下列公式计算冷裂纹为70。±5。，便于清根和节省焊材，提高焊接效敏感系数P以衡量钢材的可焊性：率，缩短焊接时

8、间。坡口形式和尺寸见图1。=c+++++++．_+5B=0．18+0．50／30+(0．9～1．6)／20+0．35／20+0．40／60+一手0．20／20+0．08／15+f0．05～0．10)／10=0．2865～0．3265图1坡口形式及尺寸计算出高强钢EH36的冷裂