闵祥军

摘要： 为了研究用于高强度结构钢（屈服强度为420 MPa、460 MPa）的焊接工艺，采用药芯焊丝气体保护焊工艺对国产高强度钢（EH420Z35和EH460Z35）进行了焊接试验、力学性能试验及CTOD试验测试。试验结果表明，焊接接头的各项性能均满足相关标准的要求，且具有较好的断裂韧性和疲劳性能，满足标准的设计要求，能有效降低海洋结构物总体重量、施工难度和开发成本。

关键词： 中图分类号： TG457.11

Abstract： In order to research the welding process of high strength structural steels （yield strengths are 420 MPa and 460 MPa respectively）， the welding test， mechanical property tests and CTOD test for high strength steel are carried out by adopting the fluxedcored arc welding process. Test results show that the properties of welded joints all meet the requirements of the related standard， and the welded joints possess good fracture toughness and fatigue performance， which also meet the design requirements of standards. This research effectively reduces the overall quality of marine structure， construction difficulty and the cost of development.

Key words： high strength structural steel； welding procedure； fracture toughness； fatigue performance

0 前言

[HT]隨着船舶及海洋工程技术的发展，尤其是大型船舶和深海海洋工程建造技术的发展，要求大幅度提高焊接结构的承载能力。采用高强度或超高强度钢来提高承载能力或在结构承载能力不变的情况下，大大减轻结构自身质量，这已成为重要工程结构设计的趋势[1]。

近期公司参与的投标项目里面多个项目都涉及到高强度结构钢（屈服强度为420 MPa、460 MPa，以下简称为S420和S460钢），其中投标的导管架项目为2个3×10.4 t的导管架，其主体结构为S420钢，最大壁厚为100 mm。项目要求厚度大于50 mm的焊接接头要做CTOD测试。此外，公司投标的另一个项目为2个张力腿平台，平台总质量约为10 104 t，其主体结构中有60%为S460/S420高强度结构钢。S420/S460高强度结构钢用于焊接结构，对于降低建造成本，提高结构承载能力有着极大的优势，但该钢材对焊接技术要求较高，焊接工艺参数控制要求较严，焊接生产过程监控较严。对S420、S460级别高强度结构钢进行焊接工艺开发，使公司掌握该强度级别钢材的焊接技术，形成公司自有成套焊接工艺，提升公司焊接技术水平，进而提升公司海洋工程的制造能力，有利于公司后续承揽相关工程项目。……