實(shí)芯焊絲在海洋工程高強(qiáng)鋼焊接中的應(yīng)用

賈曉燕 王世達(dá)

1. 概述

我公司產(chǎn)品主要有導(dǎo)管架、海上吊機(jī)、油輪模塊、油輪系泊系統(tǒng)、鉆井船及LNG等項(xiàng)目。傳統(tǒng)的打底焊道采用SMAW進(jìn)行焊接，為保證焊接質(zhì)量，在填充焊接前需要進(jìn)行大量的打磨，一方面惡化了工作環(huán)境，另一方面降低了工作效率，所以考慮采用一種相對(duì)高效的打底方式——STT打底。GTAW手工焊接制約了焊接效率，因此引進(jìn)自動(dòng)GTAW。

2. 實(shí)芯焊絲打底焊接應(yīng)用

（1）在超高強(qiáng)鋼上的應(yīng)用 海上吊機(jī)項(xiàng)目大量采用了Q690強(qiáng)度級(jí)別的超高強(qiáng)鋼，在項(xiàng)目結(jié)構(gòu)中存在15CrNiMoV鍛鋼與超高強(qiáng)度鋼Tenaris S690連接的接頭。S690鋼屬于低合金高強(qiáng)度鋼，此類焊接接頭易出現(xiàn)淬硬脆化、裂紋等缺陷的情況，焊接難度大，接頭形式特殊，無法清根（見圖1），為此我們采用了林肯STT技術(shù)（表面張力過渡）打底焊接實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。

焊材選用德國伯合樂公司UNION K52Ni實(shí)芯焊絲，焊接過程中，通過嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了超高強(qiáng)鋼與異種高強(qiáng)鋼的焊接，焊接接頭力學(xué)性能優(yōu)良。

（2）船用鋼板的使用 導(dǎo)管架項(xiàng)目廣泛采用E36和D36級(jí)別船用鋼板。項(xiàng)目建造中，有大量管徑＜600mm的管材需要單面焊雙面成形，由于傳統(tǒng)的焊條電弧焊工作效率較低，公司采用實(shí)芯焊絲打底來提高效率，選用錦泰公司的JM—58進(jìn)行打底，配合林肯STT焊機(jī)，成功完成了焊接任務(wù)。此外，在方通的打底焊接中，也應(yīng)用了該實(shí)芯焊絲。

（3）管線鋼用實(shí)芯焊絲 對(duì)于管線焊接，傳統(tǒng)采用氬弧焊或焊條電弧焊，焊接效率低，為此我們積極試驗(yàn)，選用與鋼材同等強(qiáng)度的焊材進(jìn)行管線的焊接。對(duì)于碳鋼，我們選用京群公司的GTL—53，不銹鋼焊絲選用高麗公司的T—308L，在試驗(yàn)中取得了良好的效果。

3. 期待和建議

在海洋鋼結(jié)構(gòu)的建造中，有很多需要單面焊雙面成形的工藝（見圖2），對(duì)于特殊坡口形式，例如某些single bevel形式，GMAW有其局限性，易產(chǎn)生未熔合。可通過優(yōu)化焊接參數(shù)或調(diào)整焊接電弧的特征等方式，來獲取熔合性能良好的焊接接頭，對(duì)GMAW的廣泛應(yīng)用有積極意義。

圖 1

圖 2

相關(guān)產(chǎn)品鏈接：

（1）Bohler Union K52 Ni：1Ni合金低溫鋼焊絲：焊接性能優(yōu)良，適用于全位置焊接；其焊縫金屬在-60℃時(shí)具備良好的抗沖擊性能；焊縫純度高，微量有害元素極低；適用于焊接1Ni或SA 203 Gr. D等低溫鋼；適于低溫壓力容器，儲(chǔ)罐及管道的焊接。

（2）京群GTL—53為490MPa級(jí)氬弧焊絲，用于要求較高的低碳鋼和低合金鋼的焊接。焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，成形美觀，鐵水流動(dòng)性好，抗裂性優(yōu)良，熔敷金屬P、S含量極低，具有優(yōu)良的塑性和沖擊韌性（-46℃可達(dá)265J），抗HIC和SSC性能優(yōu)異。