张三艳,李立英

（1.海洋石油工程股份有限公司，山东 青岛 266520；2.中国石油大学（华东）机电工程学院,山东 青岛 266580）

0 前 言

ASTM4130钢属于Cr-Mo系中碳调质钢，具有较高的强度、硬度以及良好的塑性及韧性。早在第二次世界大战期间就用来制造飞机某些构件，后来广泛应用于油气生产装备，如油管、钻井防喷器、半潜式钻井平台高压管线等。但其碳当量CEIIW高达0.73%，故焊接性较差。一般情况下中碳调质钢都是在正火或退火状态下焊接，焊后再进行整体调质，这是焊接调质钢的一种比较合理的工艺方案。但是有时必须在调质态下焊接，焊后又无法进行调质处理，存在焊缝脆化以及热影响区脆化和软化问题。焊条电弧焊具有操作简单，灵活方便等优点，因此，本研究以插销试验为研究手段，通过组织及断口分析，探索ASTM4130钢焊条电弧焊焊接接头冷裂纹敏感性，为其焊接工艺的制定提供理论和实验依据。

1 试验材料及方法

试验材料为进口准141.3 mm×30 mm调质态ASTM4130钢管，其化学成分见表1。

表1 ASTM4130钢的化学成分 %

插销试棒从钢管上截取，其长度方向与管材轴向平行，采用螺形缺口，直径为6.0 mm。采用的焊条为AWS A5.5 E11018-M，准3.2 mm，其化学成分见表2。

表2 焊条AWS A5.5 E11018-M的化学成分 %

试验底板为30CrMo钢，厚度为30 mm。参照GB 9446—1988《焊接用插销冷裂纹试验方法》规定进行焊接，焊接热输入≤1.5 kJ/mm。插销试验参数包括不预热、预热100℃、预热200℃三种。采用扫描电镜分析插销断口形貌，用维氏硬度计测试粗晶区硬度，光学显微镜观察粗晶区组织特征。

2 试验结果与分析

2.1 临界断裂应力

插销试验结果见表3。……