熊俊珍， 杨新岐, 唐文珅， 元惠新

(天津大学，天津 300350)

0 前言

摩擦圆柱塞(Friction hydro pillar processing, FHPP)或圆锥塞焊接(Friction taper plug welding, FTPW)技术是英国焊接研究所(The Welding Institute，TWI)首先提出应用于进行水下结构焊接与修复的一种新型固相焊接方法。与传统水下干法或湿法熔焊方法比较，水下摩擦塞焊技术的关键优势是对水深不敏感，因而在深水海洋平台和海底管道等水下钢结构修复中具有重要应用潜力[1]。

目前，国内外已对水下摩擦塞焊接头组织特征、抗拉强度及韧性进行了许多研究。试验表明：通过塞孔与塞棒材料、形状及工艺参数的优化可获得无缺陷塞焊接头，其抗拉强度可以达到ASTM标准的要求[2-4]，但塞焊缝及结合区的塑性与冲击韧性明显较低，摩擦塞焊缝组织极不均匀，主要由粗大淬硬马氏体、魏氏组织及铁素体等混合组成，这导致焊缝区断裂主要为脆性断裂[5-10]。由于摩擦塞焊有可能是60 m以上深水领域焊接修复的唯一有效方法，因此如何提高水下摩擦塞焊接头塑性和断裂韧性具有重要工程应用意义。

但在国内外目前尚未见到改善水下摩擦塞焊接头断裂韧性的研究报道。

在前期研究的基础上，文中针对海洋工程用钢X52水下摩擦塞焊焊接接头，探讨焊后热处理对塞焊接头组织及断裂韧性的影响，为国内海洋工程领域开发应用摩擦塞焊接技术提供重要试验依据。

1 试验方法

水下摩擦塞焊试验所用基板及塞棒均为X52管线钢。基板尺寸为200 mm×50 mm×28 mm，采用锥形塞棒，塞孔开在上表面中心位置，基板及塞棒尺寸如图1所示。……